Аппарат для проведения процессов в кипящем слое Советский патент 1983 года по МПК B01J8/24 

Изобретение относится к химичес кому аппаратостроению и предназначено для использования в качестве реактора для проведения процессов в кипящем слое. Известен аппарат для проведения процессов в кипящем слое, который содержит корпус, распределительную тарелку, выполненную в .виде конуса с расширяющимися снизу вверх отвер тиями Для прохода контактного газа Эффективность работы аппаратов определяется выходом конечного про дукта реакции, который в значитель ной степени зависит от равномернос ти распределения .контактного газа по сечению аппарата; отсутствия застойных зон и упорядочения взаимн противоположного по направлению двиз енйя системы ( газ - катализатор { . В известном аппарате степень ра номерности распределения контактного газа по сечению аппарата, недос таточна, :что резко снижает; актив-i ность работы катализатора и, в конечном итоге, уменьшает выход продуктов реакции. Кроме того, сужение отверстий снизу вверх приводит к резкому повышению, скорости г-аза и, соответственно, к истиранию, измельчению частиц катализатора. Известен также аппарат для прове дения процессов в кипящем слое, содержащий вертикальный корпус, с патрубками для ввода и вывода катали затора и реакционного газа,установ .ленные по высоте секционирующие рещетки и размещенную под ними решетку о расположенными под углом к горизонтали соплами 2. Недостатки аппарата - возникновение застойных зон и низкое качество получаемого продукта. Целью изобретения является повышение выхода продукта. для достижения поставленной це:ли в аппарате для проведения процес сов в кипящем слое, содержащем вертикальный корпус, патрубки для ввода и вывода катализатора и реакЦион ного газа, секционирующие решетки и распределительную тарелку с соплами, установленными на распределительной тарелке по концентричесюш окружностям тангенциально пбд углом 30-65 к плоскости тарелки нгшня . секционирующая решетка, в аппараТ расположена над распределительной тарелкой на BbicoTe, равной 10,15 -0,38),где t - внутренний диаметр аппарата., На чертеже изображен аппарат, общий вид. Аппарат состоит из корпуса 1, патрубков 2 и 3 для входа и выхода контактного газа, патрубков 4 и 5 для входа и выхода катализатора, распределительной тарелки 6. с установленными на ней соплами 7, направленными перпендикулярно к образующей и под углом 30-65 к горизонтали. Над распределительной тарелкой установлены секционирующие решетки 8, причем первая из них установлена над распределительной тарелкой на высоте. 0,2-0,4 D , {где - внутренний диаметр аппарата) и образует тем. самым зону формирования потока по высоте аппарата. Аппарат работает следующим образом. Через патрубки 2 контактный газ подается в аппарат. Проходя через 1сопла 7, установленные тангенциально под УГЛОМ 30-65 к тарелке, газ выходит в зону формирования потока отдельньЕИи. струями. На высоте 0,10,15 D от распределительной тарелки отдельные струи, направленные тангенциально и под углом, сливаются в сплошной поток, который получает вращательно-поступательное (вверх) движение по концентрическим спиралям, в таком состоянии поток контактного газа находится в зоне формирова ния, которая ограничена распределительной тарелкой и находящейся на высоте 0,2-0,41) от нее первой секциониругацей решеткой 8. Проходя через секционирующие решетки, газ поднимается вертикально вверх равномерным сплошным потоком. Подача катализатора в аппарат осуществляется через .патрубок 4. При определенной скорости подачи газа пылевидный катализатор принимает состояние псевдоожижения. В зоне формирования потока слой катализатора движется по траектории контактного газа, так как сливается в сплошной закрученный поток. От степени закручивания поток.а катализатора с. газом в зоне формирования зависит равномерность его дальнейшего распределения по аппарату, а также отсутствие застойных зон. На степень закручивания потока влияет существенным образом угол наклона сопел 7 и высота зоны фор- . мирования. -Чем выше угол наклона и высота зоны фо1мирования, тем меньше ртепень закрученности потока, так как газ с катализатором стремится уйти вертикально вверх, и его течение приобретает факелообразный характер. Чем меньше угол наклона и высота зоны формирование тем больше проявляется сепарация катализатора от газа в пристеночной зоЙе за счет центробежных сил и разности удельных весов газа и катализатора, а также возникает так называемое пристеночное течение у поверхности распределительной решетки, что вызывает образование вторичных вихрей, которые нарушают целостность закрученного потока. И в том, -и в дротом случаях появляют- ся застойные зоны, начинается усилен ное коксообразование и уменьшается выход продукта. В предлагаемой конструкции аппара та с распределительной тарелкой и со .лами, установленными при угле наклона сопел 30-65° к поверхности тарелк |И высоте 0,2-0,4 D зоны формирования |исключается образование застойных зо катализатора,значит.ельно увеличивается выход целевого продукта и срок пробега реакторного блока. В табл.1 приведены данные выхода целевого продукта в зависимости от угла наклона сопел При постоянстве высоты установки нижней секциони- рукщей решетки. .-.Таблица 1 в табл. 2 приведены данные выхода целевого продукта при изменении высоты установки секционирующей решетки при постЬянстве углов. Таа блица 2,JB результате испытаний установле но7 что в интервале утлова1г 30-65 ; и высот Н (0,15-0,2: нйблюдается значительное увеличение выхода целевого продукта, что является результатом равномерного распределения контактного газа по сечению аппарата, Как видно из приведенных таблиц,, использование предлагаемого аппарата повышает выход целевого продукта на 1-2 % без изменения каких-либо других параметров процесса. Большой экономический.эффект также достч тигается за счет увеличения срока службы реакторного блока вследствие уменьшения коксования катализатора над распределительной тарелкой

1. АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ В КИПЯОдаМ СЛОЕ, содержащий Вертикальный корпус, внутри которого по высоте установлены секционирующие решетки, и размещенную под ними в нижней части-распределительную тарелку с расположенными под углом к горизонтали соплами,и патрубки ввода и вывода кат ал и затор а, о т личающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта за счет исключения образбвйння застойных зон катализатора, нижняя секционирукхцая решетка размещена над распределительной . тарелкой на высоте, равной 0,15 - 0, 1 - диаметр корпуса аппарата. . 2. Аппарат по п.1,отличающий с я тем, что распределительная тарелка выполнена в биде вогнутого днища, сопла установлены под прямым углом к образующей конуса, а угол наклона к горизонтали составляет 30-65.В (Л с :о :o СП