可燃气体和助燃气体的混合设备制造技术

一种混合设备(10A)包括：用于混合可燃气体和助燃气体的管状混合部(1)；在一端(1a)处的可燃气体供给口；用于将可燃气体从可燃气体供给口供给至管状混合部(1)的可燃气体输送装置(3)；在另一端(1b)处的可燃气体和助燃气体的混合气体出料口；和在一端(1a)和另一端(1b)之间连接到管状混合部(1)的助燃气体供给管(5)，用于将助燃气体从助燃气体供给口(5a)供给至管状混合部(1)。可燃气体输送装置(3)可以控制助燃气体供给口(5a)处可燃气体的流动速度不小于混合气体的燃烧速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可燃气体和助燃气体的混合设备，以及与其相关的其他设备和方法。
技术介绍
可燃气体和助燃气体的混合气体被用于多种反应过程。例如，已知通过将作为可燃气体的烃类气体例如甲烷与助燃气体例如氧混合得到的混合气体用于制造一氧化碳和氢的歧化反应。还已知通过将包括氢的可燃气体与包括氧的载气混合得到的混合气体用于制造过氧化氢的氧化反应，并进一步用于用过氧化氢使烯烃环氧化的环氧化反应。作为可燃气体与助燃气体的混合设备，例如，已知有具有向其提供可燃气体和助燃气体的混合容器的混合设备，其中混合容器填充有填料，以形成许多窄的气体通道，并增加流动通过混合容器的气体的流动速度(参见JP2009-29680A)。
技术实现思路
技术问题当通过传统的混合设备混合可燃气体和助燃气体时，存在着对混合过程中可能发生燃烧反应的担心，并存在着燃烧反应蔓延的担心。为了实现更为安全的混合，要求有即使发生燃烧反应也不担心燃烧反应蔓延的混合设备。问题的解决手段在这种情况下，作为专利技术人对可燃气体(或易燃性气体)和助燃气体(或帮助易燃性气体燃烧的气体)的混合设备加以勤勉思虑的结果，完成本专利技术如下。在本专利技术的一个方面，提供了一种用于混合可燃气体和助燃气体的混合设备，所述混合设备包括管状混合部，所述管状混合部用于混合可燃气体和助燃气体；可燃气体供给口，所述可燃气体供给口位于所述管状混合部的一端处；可燃气体输送装置，所述可燃气体输送装置用于将所述可燃气体从所述可燃气体供给口供给至所述管状混合部内；所述可燃气体和所述助燃气体的混合气体的混合气体出料口，所述混合气体出料口位于所述管状混合部的另一端处；和助燃气体供给管，所述助燃气体供给管在所述管状混合部的所述一端和所述另一端之间连接到所述管状混合部，用于将所述助燃气体从所述助燃气体供给口供给至所述管状混合部内；其中所述可燃气体输送装置能够将在所述助燃气体供给口处的所述可燃气体的流动速度控制为不小于所述可燃气体和所述助燃气体的所述混合气体的燃烧速度。在上述混合设备的一个实施方案中，所述管状混合部在所述助燃气体供给口和所述混合气体出料口之间具有选自由下列各项组成的组的至少一个混合构件静态混合器和分散性混合器。在上述混合设备的另一个实施方案中，所述混合设备还包括位于所述管状混合部的所述一端和所述助燃气体供给口之间的所述管状混合部内的隔板，其中所述可燃气体输送装置能够将在所述助燃气体供给口处由所述隔板导致的所述可燃气体的旋流的流动速度控制为不小于所述可燃气体和所述助燃气体的所述混合气体的燃烧速度。在后一实施方案中，所述管状混合部可以具有在所述助燃气体供给口的位置和所述隔板的位置之间的渐缩部分，使得在所述助燃气体供给口的所述位置处的所述管状混合部的横截面积小于在所述隔板的所述位置处的所述管状混合部的横截面积。还在后一实施方案中，所述助燃气体供给管可以插入至所述管状混合部内；所述助燃气体供给管的末端可以与所述管状混合部同轴地弯曲；并且所述隔板可以连接到所述助燃气体供给管的所述末端的外周。备选地，在上述混合设备中，所述助燃气体供给管可以在所述助燃气体供给口处连接到所述管状混合部的壁，并且可以包括在所述助燃气体供给口处的多孔膜。关于本专利技术的混合设备，可燃气体可以包含氢，助燃气体可以包含氧。可燃气体可以进一步包含丙烯，和/或可以进一步包含惰性组分。在本专利技术的另一个方面，提供了一种反应设备，所述反应设备包括上述的混合设备；和反应器，所述反应器与所述混合设备的所述混合气体出料口连接。在上述反应设备的一个实施方案中，所述反应设备还包括控制阀，所述控制阀用于控制流动通过所述助燃气体供给管的所述助燃气体的流动速度；测量仪器，所述测量仪器用于测量所述反应器中所述助燃气体的浓度；和控制器，所述控制器用于通过所述控制阀基于由所述测量仪器测量的所述反应器中的所述助燃气体的所述浓度控制流动通过所述助燃气体供给管的所述助燃气体的所述流动速度。在此实施方案中，所述控制器能够通过所述控制阀控制流动通过所述助燃气体供给管的所述助燃气体的所述流动速度，以将所述反应器中所述助燃气体的所述浓度维持在基本上恒定的水平。另外地或备选地，所述反应设备还可以包括再循环管线，所述再循环管线用于使所述反应器中的气体返回至所述可燃气体输送装置。在本专利技术的另一个方面，提供了一种用于制备混合气体的方法，所述方法包括 将可燃气体从管状混合部的一端供给至所述管状混合部内；将助燃气体从位于所述管状混合部的所述一端和另一端之间的助燃气体供给口供给至所述管状混合部内；和从所述管状混合部的所述另一端排出所述可燃气体和所述助燃气体的混合气体，其中从所述管状混合部的所述一端供给的所述可燃气体与从所述助燃气体供给口供给的所述助燃气体混合并流动通过所述管状混合部，以从所述管状混合部的所述另一端产生所述可燃气体和所述助燃气体的混合气体；并且控制所述可燃气体至所述管状混合部的供给流动速度，使得在所述助燃气体供给口处的所述可燃气体的流动速度不小于所述可燃气体和所述助燃气体的所述混合气体的燃烧速度。在上述用于制备混合气体的方法的一个实施方案中，使从所述管状混合部的所述一端供给的所述可燃气体通过隔板形成旋流，然后其与从所述助燃气体供给口供给的所述助燃气体混合；并且在所述助燃气体供给口处的所述可燃气体的所述流动速度是所述旋流的流动速度。在此实施方案中，所述可燃气体可以流动通过所述管状混合部，其中在助燃气体供给口的位置处的所述管状混合部的横截面积小于在所述隔板的位置处的所述管状混合部的横截面积。关于本专利技术的制备混合气体的方法，可燃气体可以包含氢，助燃气体可以包含氧。 可燃气体可以进一步包含丙烯，和/或可以进一步包含惰性组分。在本专利技术的另一个方面，提供了一种用于供给混合气体的方法，所述方法包括为反应器供给通过上述用于制备混合气体的方法制备的混合气体；测量所述反应器中所述助燃气体的浓度；和控制所述助燃气体至所述管状混合部的供给。在上述用于供给混合气体的方法的一个实施方案中，控制所述助燃气体至所述管状混合部的供给，以将所述反应器中所述助燃气体的所述浓度维持在基本上恒定的水平。在上述用于供给混合气体的方法的一个实施方案中，所述方法还包括从所述反应器取出气体以将所述气体重新用于将要被供给至所述管状混合部的所述可燃气体。专利技术的有益效果根据本专利技术，提供了一种更为安全的混合设备，所述混合设备尽管将可燃气体和助燃气体混合在一起但仍然有效地防止燃烧反应发生蔓延。附图说明图1示意性地显示了本专利技术的一个实施方案中的混合设备的横截面视图。图2显示了 5重量份丙烯和1. 7重量份氢的可燃气体(丙烯+H2)、助燃气体(氧， O2)和惰性的气体(氮，N2)的等边三角坐标图。图3示意性地显示了本专利技术的另一个实施方案中的混合设备的横截面视图。图4示意性地显示了可以用于本专利技术的混合构件的一个实例的横截面视图。图5示意性地显示了可以用于本专利技术的混合构件的另一实例的横截面视图。图6示意性地显示了本专利技术的另一个实施方案中的混合设备的横截面视图。图7示意性地显示了本专利技术的另一个实施方案中的混合设备的横截面视图。图8示意性地显示了本专利技术的另一个实施方案中的混合设备的横截面视图。图9示意性地显示了本专利技术的另一个实施方案中的混合设备的横截面视本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：波多野亮，岛田直树，宫田荣三郎，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：