发明名称 用于能反应形成固态产品的气体燃烧的燃烧器与方法
摘要 本发明关于一种燃烧装置,其具有燃烧室、预燃室、及多壁燃烧器,本发明还关于一种实现气体燃烧的方法,尤其是包含有在燃烧中形成固态氧化产物的气体,即固体形成气体的原料气的燃烧方法。在预燃室外部与燃烧室内部之间设有通路,借此通路允许导入第二氧化剂到燃烧室内部以辅助固体形成气体燃烧。
申请公布号 TWI271491 申请公布日期 2007.01.21
申请号 TW094118080 申请日期 2005.06.01
申请人 气体产品及化学品股份公司 发明人 布莱安.克雷尔.何奇;亚力山大.乔治.斯拉
分类号 F23D14/00(2006.01) 主分类号 F23D14/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路2段203号4楼;林圣富 台北市大安区和平东路2段203号4楼
主权项 1.一种燃烧装置,包括: 燃烧室,具有通往内部的入口与从内部出来的出口 ; 预燃室,具有入口及与燃烧室入口相通的出口; 多壁燃烧器,具有至少一个喷嘴以注入含有可形成 固相氧化产物的气体的原料气、至少一个提升用 气体喷嘴以注入提升用气体、及至少一个氧化剂 喷嘴以注入氧化剂,每一喷嘴用以注入预燃室的入 口,其特征在于,包括 通路,设于预燃室外部与燃烧室内部之间,借此通 路允许导入预燃室外部的且进入燃烧室内部的第 二氧化剂。 2.如申请专利范围第1项所述的燃烧装置,其特征在 于,提升用气体过道围绕该原料气喷嘴。 3.如申请专利范围第2项所述的燃烧装置,其特征在 于,该氧化剂喷嘴围绕该提升用气体喷嘴。 4.如申请专利范围第3项所述的燃烧装置,其特征在 于,多壁燃烧器为管型燃烧器。 5.如申请专利范围第4项所述的燃烧装置,其特征在 于,在预燃室设置固定的点火源。 6.如申请专利范围第4项所述的燃烧装置,其特征在 于,预燃室的长度与直径比例范围为0.3至8。 7.如申请专利范围第6项所述的燃烧装置,其特征在 于,预燃室的长度与直径比例范围为0.75至3.5。 8.一种包含可在燃烧中形成固相氧化产物的固体 形成气体的原料气的燃烧处理方法,其特征在于, 包括: 通过第一喷嘴注入包含固体形成气体的原料气到 预燃室; 通过第二喷嘴注入氧化剂到预燃室; 通过设在第一与第二喷嘴之间的第三喷嘴注入提 升用气体到预燃室; 至少部分燃烧在预燃室的固体形成气体; 排出在预燃室产生的部分燃烧气体到燃烧室内部 以实现进一步的燃烧;及 通过设在预燃室外部与燃烧室内部之间的通路导 入第二氧化剂到燃烧室内部。 9.如申请专利范围第8项所述的方法,其特征在于, 固体形成气体为选自由元素周期表第三至第五族 金属组成的群组的气体化合物。 10.如申请专利范围第9项所述的方法,其特征在于, 固体形成气体为选自由矽烷、三氢化砷、三氢化 磷、四氢化锗、乙硼烷、氢化硒、甲矽烷、氯矽 烷、三甲基镓、三甲基铟、及三甲基铝组成的群 组。 11.如申请专利范围第8项所述的方法,其特征在于, 提升用气体选自由天然气、氢、甲烷、乙烷、丙 烷、及其混合物组成的群组。 12.如申请专利范围第8项所述的方法,其特征在于, 穿过第一喷嘴的原料气速度为5至100英尺/秒,穿过 第二喷嘴的提升用气体速度为5至100英尺/秒。 13.如申请专利范围第12项所述的方法,其特征在于, 提升用气体与第一氧化剂的当量比为0.5至2,第一 氧化剂的速度与提升用气体的速度比例为0.8至1.2 。 14.一种燃烧装置,其特征在于,包括: 多壁燃烧器,具有原料气喷嘴以注入含有可形成固 相氧化产物的气体的原料气、提升用气体喷嘴以 注入提升用气体、及第一氧化剂喷嘴以注入第一 氧化剂,提升用气体喷嘴设在原料气喷嘴与第一氧 化剂喷嘴之间,多壁燃烧器具有入口端与喷嘴端; 预燃室,具有连接多壁燃烧器的喷嘴端的第一端及 用于排出原料气、提升用气体及第一氧化剂的第 二端; 燃烧室,具有容纳来自预燃室的原料气、提升用气 体及第一氧化剂的开口; 用于将第二氧化剂以预燃室外部且大致围绕预燃 室方式导入到燃烧室内的装置。 15.如申请专利范围第14项所述的燃烧装置,其特征 在于,在预燃室设置固定的点火源。 16.如申请专利范围第14项所述的燃烧装置,其特征 在于,预燃室的长度与直径比例范围为0.3至8。 17.如申请专利范围第16项所述的燃烧装置,其特征 在于,预燃室的长度与直径比例范围为0.75至3.5。 18.一种包含可在燃烧中形成固相氧化产物的固体 形成气体的原料气的燃烧处理方法,其特征在于, 包括: 通过第一喷嘴注入包含固体形成气体的原料气到 预燃室; 通过第二喷嘴注入氧化剂到预燃室; 通过设在第一与第二喷嘴之间的第三喷嘴注入提 升用气体到预燃室; 至少部分燃烧在预燃室的固体形成气体; 导入在预燃室产生的部分燃烧气体到燃烧室以实 现进一步的燃烧;及 通过设在预燃室外部的通路导入第二氧化剂到燃 烧室以燃烧该固体形成气体。 19.如申请专利范围第18项所述的方法,其特征在于, 固体形成气体为选自由矽烷、三氢化砷、三氢化 磷、四氢化锗、乙硼烷、氢化硒、甲矽烷、氯矽 烷、三甲基镓、三甲基铟、及三甲基铝组成的群 组。 20.如申请专利范围第18项所述的方法,其特征在于, 提升用气体包括不形成固相氧化产物的可燃气体 及可选择地包括惰性气体。 21.如申请专利范围第18项所述的方法,其特征在于, 穿过第一喷嘴的原料气速度为5至100英尺/秒,穿过 第二喷嘴的提升用气体速度为5至100英尺/秒。 22.如申请专利范围第21项所述的方法,其特征在于, 提升用气体与第一氧化剂的当量比为0.5至2,第一 氧化剂的速度与提升用气体的速度比例为0.8至1.2 。 23.如申请专利范围第18项所述的方法,其特征在于, 原料气与第二氧化剂的当量比低于0.2。 图式简单说明: 图1为本发明燃烧装置的剖面图,绘示多壁燃烧器 滙入预燃室入口然后滙入燃烧室内部,其中预燃室 部分位于燃烧室内; 图2为本发明燃烧装置的剖面图,绘示多壁燃烧器 滙入预燃室入口然后滙入燃烧室内部,其中预燃室 出口与燃烧室开口齐平; 图3为本发明燃烧装置的剖面图,绘示多壁燃烧器 滙入预燃室入口然后滙入燃烧室内部,其中预燃室 出口位于燃烧室入口外面; 图4为本发明燃烧装置的剖面图,绘示多壁燃烧器 滙入预燃室入口然后滙入燃烧室内部,其中燃烧器 与预燃室整个位于形成燃烧室的座体内;及 图5为本发明燃烧装置的剖面图,绘示多壁燃烧器 滙入预燃室入口然后滙入燃烧室内部,其中预燃室 部分位于燃烧室内,图1-4描述的预燃室的横截面积 比最外喷嘴的外边缘所形成的横截面积大(即在预 燃室与最外喷嘴之间形成一个台阶),与图1-4描述 的预燃室不同,图5描述的预燃室的横截面积与最 外喷嘴的外边缘所形成的横截面积相同(即在预燃 室与最外喷嘴之间没有台阶)。
地址 美国
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