ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2004 года по МПК B01J4/00 B65G65/32 

Изобретение относится к аппаратам для проведения химических процессов, а именно загрузочным устройствам по загрузке сыпучего материала, например твердых гранулированных катализаторов, имеющих диаметр гранул до 20 мм и различную насыпную плотность, в контактные реакторы различного диаметра, и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных с ними отраслях промышленности.

Известно загрузочное устройство, раскрытое в патенте RU 2040327. Данное устройство содержит цилиндрический корпус, выполненный с выходными отверстиями, соединенный с корпусом заправочный узел в виде воронки и распределитель, установленный под выходными отверстиями соосно воронке.

К недостаткам описанного устройства можно отнести низкую однородность засыпаемых частиц катализатора по физико-механическим (насыпная плотность, порозность частиц), так и по гидродинамическим (гидравлическое сопротивление, проницаемость фильтрующего потока) характеристикам.

Также известна выбранная в качестве ближайшего аналога конструкция питателя сыпучих материалов, содержащего корпус, соединенный с ним заправочный узел и распределитель. Питатель снабжен трубой для подачи сжатого газа (SU 313764).

Недостаток ближайшего аналога состоит в сложной и нерациональной компоновке основных деталей устройства, от чего избавлено заявленное решение.

Задачей изобретения является обеспечение равномерной подачи сыпучего материала с целью получения однородного по своим физико-механическим и гидродинамическим свойствам слоя частиц этого материала, например слоя частиц катализатора в промышленном реакторе.

Технический результат изобретения состоит в возможности увеличения количества загружаемого в реактор сыпучего материала, например катализатора, тем самым повышения степени его использования.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что загрузочное устройство, предназначенное преимущественно для сыпучих веществ, содержит корпус с образованными в нижней его части выходными отверстиями, соединенный с корпусом заправочный узел и распределитель, установленный под выходными отверстиями соосно корпусу. Устройство содержит линию в виде трубы для подачи сжатого газа, при этом выходное отверстие указанной трубы расположено между распределителем и корпусом соосно распределителю с образованием зазора между выходным отверстием трубы и распределителем. Распределитель выполнен преимущественно в виде сменного диска, сплошного или с отверстиями.

В частном воплощении данного изобретения распределитель может быть выполнен вогнутым, при этом поверхность насадки, обращенная к нему, выполняется выпуклой. Путем изменения формы обращенных друг к другу поверхностей распределителя и выполненной в виде сопла сменной насадки может меняться величина зазора между ними. Также величина зазора между выходным отверстием трубы и распределителем может регулироваться только за счет формы распределителя.

Выходные отверстия корпуса также могут выполняться регулируемыми по величине.

Корпус загрузочного устройства преимущественно имеет цилиндрическую форму.

Заправочный узел может быть выполнен в виде загрузочной воронки, соединенной с корпусом трубопроводом.

По меньшей мере часть трубы для подачи сжатого газа может быть расположена в корпусе соосно с насадкой и распределителем.

На фиг.1 изображено загрузочное устройство.

На фиг.2 - вид А по фиг.1.

Загрузочное устройство для сыпучих веществ, например катализаторов, в преимущественном варианте выполнения (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с регулируемыми выходными отверстиями 2 (фиг.2). Под выходными отверстиями соосно корпусу прикреплен распределительный диск 3. Распределитель сменный и в зависимости от размеров катализатора может иметь различную форму и размеры. По центру диска из корпуса выведена труба 4 с насадкой 5 на конце. Между диском 3 и насадкой образован регулируемый в зависимости от размера частиц катализатора зазор 6. Загрузочный узел состоит из воронки 7, присоединенной к трубопроводу 8.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 загрузочного устройства, выполненный с выходными отверстиями 2, распределительный диск 3, труба 4 с насадкой 5 закрепляются в реакторе 9 на определенной высоте от его дна таким образом, чтобы между насадкой и диском образовался зазор 6. Катализатор подается к загрузочному устройству через воронку 7 по трубопроводу 8 под действием силы тяжести.

Катализатор через выходные отверстия падает на диск. Величина выходных отверстий 2 может регулироваться заглушками 10 (фиг.2).

Сжатый до 2÷5 атм воздух или другой газ поступает по трубе 4 и выходит в зазор между диском и насадкой, равномерно расширяясь, подхватывает частицы катализатора и равномерно распределяет их по сечению реактора на определенной высоте над формируемым слоем 11. Потом частицы свободно падают вниз. Высота падения выбирается в зависимости от прочностных характеристик катализатора. Насадка меняется в зависимости от формы распределителя, т.е. при использовании плоского диска ее поверхность, обращенная к диску, выполнена плоской, а в варианте выполнения распределителя вогнутым - повторяет (эквидистантна) эту поверхность, т.е. выгнута в сторону распределителя.

Давление подаваемого газа выбирается в зависимости от диаметра реактора, веса и размеров катализатора.

Загрузочное устройство относится к аппаратам для проведения химических процессов и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных с ними отраслях промышленности. Загрузочное устройство содержит корпус, соединенный с ним заправочный узел, распределитель и трубу для подачи сжатого газа. Распределитель установлен под выходными отверстиями корпуса. Выходное отверстие трубы для подачи сжатого газа расположено между распределителем и корпусом соосно распределителю с образованием регулируемого зазора между выходным отверстием трубы и распределителем. Распределитель выполнен в виде диска. Выходное отверстие трубы имеет насадку в виде сопла. Причем диск и насадка выполнены сменными. При этом распределитель выполнен вогнутым, а поверхность насадки, обращенная к нему - выпуклой. Заправочный узел выполнен в виде загрузочной воронки, соединенной с корпусом трубопроводом. По меньшей мере часть трубы для подачи сжатого газа расположена в корпусе соосно с насадкой и распределителем. Корпус выполнен цилиндрическим, а его выходные отверстия - регулируемыми по величине. Загрузочное устройство обеспечивает равномерную подачу сыпучего материала с целью получения однородного по своим физико-механическим и гидродинамическим свойствам слоя частиц этого материала, а также позволяет повысить степень использования катализатора. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Загрузочное устройство, содержащее корпус, соединенный с ним заправочный узел, распределитель и трубу для подачи сжатого газа, отличающееся тем, что распределитель установлен под выходными отверстиями корпуса, а выходное отверстие трубы для подачи сжатого газа расположено между распределителем и корпусом соосно распределителю с образованием зазора между выходным отверстием трубы и распределителем.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зазор между выходным отверстием трубы и распределителем выполнен регулируемым.3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что распределитель выполнен в виде диска, а выходное отверстие трубы имеет насадку в виде сопла.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что диск и насадка выполнены сменными.5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что распределитель выполнен вогнутым, а поверхность насадки, обращенная к нему - выпуклой.6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что заправочный узел выполнен в виде загрузочной воронки, соединенной с корпусом трубопроводом.7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть трубы для подачи сжатого газа расположена в корпусе соосно с насадкой и распределителем.8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что корпус выполнен цилиндрическим, а его выходные отверстия - регулируемыми по величине.