Cowper-uuni
Wikipedia
Cowper-uuni on laite, jolla masuunin huipulta kerättävä runsaasti hiilimonoksidia sisältävä masuunikaasu poltetaan hiilidioksidiksi. Reaktio on eksoterminen, ja samalla vapautuu lämpöä.
- 2 CO + O2 -> 2 CO2
Cowper-uuniin syötettävä masuunikaasu on noin 500 °C lämpötilassa. Tuotteena saadaan noin 1000 °C -asteista kaasua, joka puhalletaan kompressoreilla masuuniin. Kuuma puhallusilma sytyttää koksin, kehittäen hiilidioksidia, joka kulkiessaan koksikerroksen jälkeen pelkistyy hiilimonoksidiksi. Koska Cowper-uuneista tulevassa kaasussa itsessäänkin on runsaasti hiilidioksidia, tästä saadaan masuuniin lisää hiilidioksidia joka masuunissa vallitsevassa lämpötilassa pelkistyy Boudouardin tasapainoreaktion mukaisesti hiilimonoksidiksi
- 2 CO2 -> 2CO + O2
Näin masuunin koksinkulutus pienenee huomattavasti ja energiatalous paranee merkittävästi.
Nimensä Cowper-uuni on saanut keksijänsä, Edward Cowperin (1865) mukaan. Cowper-uunin sisässa on lämpöä varaavia keraamiharkkoja järjestettynä shakkilaudan tavoin kerroksittain niin, että harkkojen välillä on yhtä suuri ilmatila kuin harkon tilavuus on. Masuunikaasu ja palamisilma syötetään uuniin alapäästä, ja masuunikaasun hiilimonoksidi palaa hiilidioksidiksi. Syntyvä kuuma kaasu palaessaan luovuttaa Cowper-uunin läpi kulkiessaan lämpöenergiaa keraamiharkkoihin ja jäähtyy. Kun masuunia aletaan reaktiokierron alussa puhaltamaan, puhallusilma johdetaan Cowper-uuniin, jolloin palokaasujen lämmittämät keraamiharkot luovuttavat lämpöenergiansa ja kuumentavat kompressoreista tulevan puhallusilman noin 1000 °C lämpötilaan.
Masuuneissa käytetään Cowper-uuneja aina kolmittain niin, että kun yksi on käytössä masuunin puhallukseen, toista lämmitetään ja kolmas on varalla.
