Способ осуществления гетерогенных каталитических и некаталитических процессов с большим термическим эффектом и аппарат для его осуществления Советский патент 1959 года по МПК B01J8/18 

Описываемый способ осуществления гетерогенных каталитических и некаталитических процессов с большим термическим эффектом позволяет интенсифицировать взаимодействие газовых реагентов между собою и с твердыми реагентами или катализаторами.

С этой целью процесс осуществляют в двух последовательных зонах, из которых первая зона функционирует как обычный кипящий слой, а вторая зона позволяет ос ществить контакт нисходящего потока псевдоожиженной твердой фазы с восходящим потоком газовой фазы, причем псевдоожиженный материал проходит первую и вторую зоны последовательно, а газовый поток проходит обе зоны параллельными потоками.

Для осуществления способа предлагается аппарат, выполненный в виде герметичного сосуда, снабженного имеющей центральное отверстие распределительной решеткой, на которой установлены две внутренние концентрические перегородки для образования соответствующих двух зон. Вторая зона аппарата секционирована системой вертикальных перегородок. С целью получения в каждой отдельной секции струи в вертикальном направлении большего размера, чем струя в горизонтальном направлении.

На чертеже изображен описываемый аппарат.

Аппарат представляет собою герметичный сосуд /, внутри которого расположена горизонтальная газораспределительная решетка 2, имеющая центральное отверстие. Через вертикальное отверстие рещетки 2 проходит вертикальная цилиндрическая перегородка 3. Концентрично перегородке 5 расположена вертикальная цилиндрическая перегородка 4, опирающаяся на решетку. Внутренняя полость перегородки является

№ 118810

первой зоной, а кольцевое пространство между перегородками 3 и 4 - второй зоной.

Нижняя часть перегородки 5 герметично соединена с днищем аппарата и имеет секционирующее устройство, выполненное в виде вертикальных, радиальных, полных перегородок 5 и неполных перегородок 6, перегораживающих прострапство между цилиндрической перегородкой 3 и внутренней цилиндрической вставкой 7. Р1ецолные перегородки 5 не доходят до этой вставки. Кольцевое пространство {вторая зона) между перегородками 5 и 4 секционировано так же, как и нижняя часть перегородки 3.

Под секционирующим устройством цилиндрической перегородки 3 расположено приспособление 8 для распределения газов или паров, под которым находится выходной патрубок 9.

В кольцевом пространстве между цилиндрической перегородкой 4 и корпусом аппарата, не имеющим секционирующих перегородок, расположены трубопроводы 10, подводящие пневмовзвесь, участвующую в процессе.

Подвод воздуха, или газа, или пара под распределительную рещетку 2 производится через патрубок 11.

В верхней части аппарата имеется система пылеуловителей 12 циклонного или иного типа.

Попавщие в пылеуловители твердые частицы возвращаются в нижнюю часть аппарата при помощи открытых труб (стояков) 13 достаточной длины или - укороченных труб, нижние торцы которых снабжены невозвратными клапанами соответствующей конструкции.

Для подвода недостающего и отвода избыточного тепла, если это необходимо по условиям процесса, в рабочие полости аппарата закладываются теплопередающие поверхности (на чертеже не показаны).

Принцип действия аппарата наглядно поясняется применительно к одному из частных случаев его использования, например для регенерации закоксованного катализатора крекинга нефтяного сырья.

Закоксованный катализатор поступает в аппарат в виде пневмовзвеси (газовзвеси) через трубопроводы 10 в кольцевое пространство, не имеющее секциоииых перегородок. В этом пространстве под действием воздущного дутья, поступающего сюда через отверстия рещетки 2, поддерживается кипящий слой катализатора и, таким образом, здесь реализуется зона идеального смещения. В этой зоне аппарата выжигается значительная часть (больще половины) кокса, поступающего с катализатором. Если тепловыделение в этой зоне превыщает тепловую емкость массы катализатора при нагреве его до допустимой температуры, то избыток тепла отводится через теплопередающую поверхность, омываемую кипящим слоем.

Из зоны идеального смещения аэризованный (псевдоожиженный) катализатор переливается через отверстия 14 в верхней части цилиндрической перегородки 4 в секционированное кольцевое пространство между перегородками 3 и 4. Выход из этого пространства во внутреннюю полость цилиндрической перегородки 3 возможен только через отверстия 15 этой перегородки, расположепные несколько выще рещетки 2.

Воздущное дутье в этой зоне, как и в зоне идеального смещения, проходит восходящим потоком. Таким образом, в секционированном пространстве между цилиндрическими перегородками 3 R 4 устанавливается режим встречного движения потоков воздуха и катализатора.

Из зоны противотока псевдоожиженный катализатор перетекает в полость цилиндрической перегородки 3 и, двигаясь здесь нисходящим потоком, обрабатывается встречным потоком перегретого пара, с целью

вытеснения кислорода и азота из пор частиц, после чего регенерированный катализатор выдается из аппарата.

Предмет изобретения

1.Способ осуществления гетерогеииых каталитических и некаталитических процессов с большим термическим эффектом, отличающийся тем, что, с целью интенсификации взаимодействия газовых реагеитов между собой и с твердыми реагентами или катализаторами, процесс проводят в двух последовательных зонах, на которых первая зона функционирует как обычный кипящий слой, а вторая зона позволяет осуществить контакт нисходящего потока псевдоожиженной твердой фазы с восходящим потоком газовой фазы, причем псевдоожиженный материал проходит первую и вторую зоны последовательно, а газовый поток проходит через обе зоны двумя параллельными потоками.

2.Аппарат для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен имеющей центральное отверстие газораспределительной рещеткой, на которой установлены две внутренние концентрические вертикальные перегородки для образования соответствующих двух зон.

3.Аппарат по п. 2 для осуществления способа по п. I, отличающийся тем, что, с целью получения в каждой отдельной секции струи в вертикальном направлении больщего размера, чем струя в горизонтальном направлении, вторая зона секционирована системой вертикаль.ных перегородок.

- 3 -№ 118810