Реактор Советский патент 1987 года по МПК B01J8/04 

Изобретение относится к химическим аппаратам для каталитической конверсии газов, в частности для конверсии окиси и сероокиси углерода, в процессах нолучения элементарной серы и сероокиси углерода, в процессах получения элементарной серы и сернистых газов и может быть использовано в химической, нефтехимической, газоперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности реактора за счет улучшения газораспределения.

На фиг. 1 изображен реактор, вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1, аксонометрия; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - контейнер .с катализатором, аксонометрия; на фиг. 6 - узел I на фиг. 5.

Реактор содержит вертикальный корпус 1 выполненный в поперечном сечении в виде

4-5 калибров внутреннего диаметра подводящего газохода (в переводе на цилиндрический реактор), а полки 13 увеличиваются по ширине вверх по ходу газа по из5 вестному закону так, чтобы отделить из общего потока примерно одинаковые количества газа, а также взвешенных частиц и направить струйки нормально к той части контейнера, которая заключена между двумя соседними кольцами.

10 Полки 13 не вызывают дополнительных потерь напора и применяются при больших и малых гидравлических сопротивлениях катализатора.

Контейнер 7 выполнен прямоугольным,

5 на всю высоту реактора и ограничен наружной 14 и внутренней 15 перфорированными стенками и фронтальными стенками 16 (по ходу газового потока). Наружная стенка 14 выполнена с живым сечением, которое на 10-50% меньше живого сечения внуткриволинейного симметричного замкнутого 20 ренней стенки 15. Одна из фронтальных контура с соотношением сторон 1:(2-5), стенок 16 выполнена глухой, а другая пер30

например в виде овала. Внизу корпуса 1 горизонтально установлено глухое плоское днише 2 с подающими коллекторами 3, с патрубками 4 для отвода и 5 подвода газо- с него потока. Сверху к корпусу 1 крепится герметичная съемная крышка 6. На днище 2 внутри корпуса 1 установлены контейнеры 7 так, что они образуют плавные расходящиеся по ходу газового потока подводящий 8 и отводящий 9 газоходы.

Дли повыщения устойчивости контейнеров 7, а также герметизации их стыков и удобства установки контейнеры 7 опоясывает с двух сторон легкий каркас 10, который крепится к днищу 2 и частично полками опирается на корпус 1.

В днище 2 между подающим коллектором 3 и подводящим газоходом 8 выполнена щель 11 переменного сечения, например, расширяющаяся к центру корпуса. Сечение щели 11 рассчитывается с учетом изменяющегося объема подводящего газохода 8, имеющихся геометрических напоров газа и других факторов так, чтобы обеспечить равномерную раздачу газа из подающего коллектора 3 на все контейнеры 7 с минимальными потерями напора. Над щелью 11 установлены направляющие пластины 12, которые крепятся к днищу 2, частично входят в щель 11 на различную (по длине щели) глубину.

BejiH4HHa заглубления пластин 12 и их шаг рассчитываются так, чтобы обеспечи- 50 валась равномерная раздача газа с минимальными потерями напора. В подводящих газоходах 8 на каркасе 10 установлены отражательные полки 13 для обеспечения равномерной раздачи газа по высоте реактора.

35

40

45

форированной, причем каждая глухая фронтальная стенка 16 контактирует с перфорированной фронтальной стенкой. Например, у всех контейнеров левые стенки глухие, а правые - перфорированные или наоборот. Такое выполнение стенок 16 создает параллельное течение газа через катализатор 17, находящийся в контейнере 7. Ширина контейнера 7 между стенками 14 и 15 равна толщине слоя катализатора 17, заложенного в контейнер.

Для быстрой замены катализатора 17 дно 18 контейнера 7 и его крышка 19 выполнены открывающимися.

Внутри контейнера по диагонали в плане и под углом 30-55° к вертикали выполнены решетчатые (или перфорированные) связи 20, например, в виде пологих уголков и полками вниз.

Щель 11 в днище 2 выполнена так, что между подпорной стенкой 14 и началом щели 11 выполнен порожек (не показан), который необходим для улучшения равномерности потока при выходе газа из щели 11 в подводящий газоход 8.

Отводящий газоход 9 соединен с патрубком 4 для отвода газового потока диффузором 21.

В отводящем газоходе 9 на каркас 10 установлена сетка 22, на которую насыпается затворный слой 23 катализатора 17. Затворный слой 23 выполнен на уровне крышки 19 контейнера 7 и может выполняться также секционным для удобства замены.

Подводящий газоход 8 разделен двумя глухими ко щевыми перегородками 24, расположенным по его продольной оси на всю высоту реактора. Концевые перегородки 24

Ширина отражательных полок 13 и шаг меж- 55 делят газоход 8 на две самостоятельные части, работающие одинаково. В местах сопряжения кривых, образующих сечения корпуса, установлены разделительные глухие педу ними рассчитывается также в соответствии с равномерной подачей газа по высоте. Например, они устанавливаются через

4-5 калибров внутреннего диаметра подводящего газохода (в переводе на цилиндрический реактор), а полки 13 увеличиваются по ширине вверх по ходу газа по известному закону так, чтобы отделить из общего потока примерно одинаковые количества газа, а также взвешенных частиц и направить струйки нормально к той части контейнера, которая заключена между двумя соседними кольцами.

Полки 13 не вызывают дополнительных потерь напора и применяются при больших и малых гидравлических сопротивлениях катализатора.

Контейнер 7 выполнен прямоугольным,

на всю высоту реактора и ограничен наружной 14 и внутренней 15 перфорированными стенками и фронтальными стенками 16 (по ходу газового потока). Наружная стенка 14 выполнена с живым сечением, которое на 10-50% меньше живого сечения внут0

с

0

5

0

5

форированной, причем каждая глухая фронтальная стенка 16 контактирует с перфорированной фронтальной стенкой. Например, у всех контейнеров левые стенки глухие, а правые - перфорированные или наоборот. Такое выполнение стенок 16 создает параллельное течение газа через катализатор 17, находящийся в контейнере 7. Ширина контейнера 7 между стенками 14 и 15 равна толщине слоя катализатора 17, заложенного в контейнер.

Для быстрой замены катализатора 17 дно 18 контейнера 7 и его крышка 19 выполнены открывающимися.

Внутри контейнера по диагонали в плане и под углом 30-55° к вертикали выполнены решетчатые (или перфорированные) связи 20, например, в виде пологих уголков и полками вниз.

Щель 11 в днище 2 выполнена так, что между подпорной стенкой 14 и началом щели 11 выполнен порожек (не показан), который необходим для улучшения равномерности потока при выходе газа из щели 11 в подводящий газоход 8.

Отводящий газоход 9 соединен с патрубком 4 для отвода газового потока диффузором 21.

В отводящем газоходе 9 на каркас 10 установлена сетка 22, на которую насыпается затворный слой 23 катализатора 17. Затворный слой 23 выполнен на уровне крышки 19 контейнера 7 и может выполняться также секционным для удобства замены.

Подводящий газоход 8 разделен двумя глухими ко щевыми перегородками 24, расположенным по его продольной оси на всю высоту реактора. Концевые перегородки 24

5 делят газоход 8 на две самостоятельные части, работающие одинаково. В местах сопряжения кривых, образующих сечения корпуса, установлены разделительные глухие перегородки 25 по всей высоте реактора. В крайних концевых частях реактора установлены концевые контейнеры 26, но форме повторяющие форму корпуса 1 для лучшего использования полезного объема реак- 5 тора.

Весь корпус 1 легко футеруется лучковыми арками или обычной прямой кладкой (днище 2), т. к. сферических поверхностей в нем нет.

Редактор работает следующим образом.

Через патрубки 5 для подвода газа его поток подают в подающий коллектор 3, откуда через щель 11 он проходит в подводящий газоход 8. Из щели 11 газ выходит

и через него и диффузор 21 выходит из реактора через патрубок 4 для отвода газа.

Формула изобретения

Реактор, содержащий вертикальный корпус с крышкой, днищем и патрубками для подвода и отвода газового потока, подающий коллектор, подводящий и отводящий ,,. газоходы, контейнеры с перфорированными наружными и внутренними стенками, внутри которых размещен катализатор и затворный слой катализатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности за счет улучпюния газораспределения, между направляющими пластинами 12 рав- 15 контейнеры и корпус в поперечном сечении номерным потоком в газоход 8, в котором,имеют криволинейный замкнутый симметблагодаря его поперечному сечению, расхо-ричный контур, корпус снабжен отражательдящемуся по ходу газа, поток не испытываетными полками, размещенными в подводябольщого гидравлического сопротивления.щем газоходе по всей высоте по его проПоднимаясь, газовый поток равномерно рас-дольной оси и в точках сопряжения, а конпределяется по вертикали с помощью отра- тейнер -фронтальными стенками, глухой и жательных полок 13. Затем, натекая наперфорированной, подводящий и отводящий

наружные стенки 14, он дополнительно рас-газоходы выполнены плавно уширяющимися

пределяется равномерно по слою катализа-по ходу газового потока, при этом наружтора 17 и проходит его самостоятельныминая стенка контейнера имеет живое сечение

каналами между фронтальными стенками 16. 25 на 10-50 меньше, чем живое сечение внут- Газовый поток выходит через внутреннююренней стенки, а затворный слой катализатостенку 15 в отводящий газоход 9, которыйра размещен в отводящем газоходе, начитакже имеет плавноущиряющийся профиль,ная с уровня крыщки.

и через него и диффузор 21 выходит из реактора через патрубок 4 для отвода газа.

Формула изобретения

В ид Б

А-А

.у - I- .--. - - . V. о

Х---; фи&.2

фиг. 3

7/7

95иг.4

фи. 5

Изобретение относится к каталитическим аппаратам, в частности для конверсии окиси и сероокиси углерода в процессах получения элементарной серы. Цель изобретения - повышение производительности реактора за счет улучшения газораспределения. S Корпус 1 в поперечном сечении выполнен но криволинейному симметричному замкнутому контуру с соотношением сторон 1:(2-5), что увеличивает полезный объем реактора по сравнению с цилиндрической формой. На днище 2 в один ярус установлены контейнеры (К) 7, которые образуют под- водяшие газоходы (ПГ) 8 и отводяш.ие газоходы 9, расширяющиеся плавно по ходу газа. Перфорированные подпорная 14 и тыльная 15 стенки К отличаются живым сечением на 10-50°/о. Для устойчивости К опоясаны каркасом 10 и перегородками 13. Затворный слой 23 выполнен на уровне К. Патрубками 5 и коллектором 3 газ через щель 11 переменного сечения с пластинами 12 подается равномерно в ПГ, проходит полки 13, подпорные стенки 14, катализатор 17, стенку 15, отводящий газоход 9 и выводится из реактора, б-ил. гг 23 7 S (Л оо САЗ 4 СО Фиг.

фиг. 6

Составитель л. Лазаренко

Редактор М. ЦиткинаТехред И. ВерееКорректор И. Эрдейи

Заказ 1996/7Тираж 511Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений я открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4