Каталитический реактор Советский патент 1987 года по МПК B01J8/02 

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к аппаратам, использующим каталитические методы переработки газообразных и жидких химически активных компонентов на неподвижном слое катализатора.

Цель изобретения - снижение затрат энергии и реагентов на проведение процесса и расширение функциональных возможностей за счет создания перекрестных потоков реагентов через моноблоки.

На фиг. 1 и 2 - каталитический реактор, общий вид, аксонометрия; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - моноблок, аксонометрия; на фиг. 5 - движение потоков.

Реактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, прямоугольных моноблоков 2 с катализатором, установленных друг над другом по высоте корпуса горизонтальных перегородок 3, размещенных и образующих коллектор 4 для распределения реагентов через моноблоки, нагревателя 5, расположенного по оси корпуса 1 и проходящего через моноблоки 2.

Устройство снабжено вертикальными перегородками 6, радиально установленными в коллекторе между стенкой корпуса 1 и моноблоками 2 и образующими изолированные друг от друга распределительные каналы 7, соединяющие соседние по высоте моноблоки 2 между собой в виде секций 8-11. На секциях, заполненных насыпным катализатором, установлены сетки 12.

Устройство работает следующим образом.

Несколько потоков исходных реагентов поступают на соответствующие вводы аппарата. Далее потоки идут по общему коллектору 4, который с помощью горизонтальных перегородок 3 изменяет направление на 90° и подает их через сетки 12 на соответствующие секции 8 и 10 с катализатором первого моноблока. На поверхности катализатора осуществляется химическая реакция, в результате которой образуются соответствующие продукты и выделяется (поглощается) тепловая энергия. Далее потоки продуктов выходят из секций 8 и 10, проходят через сетки 12 в область общего коллектора 4, с помощью перегородок 3 изменяют направление движения на 90° и поступают в аналогичные секции 8 и 10 с ката0

лизатором второго моноблока и т.д. Двигаясь зигзагообразно вдоль продольной оси реактора, потоки преобразованных продуктов проходят через соответствующую

группу секций 8 и 10 с катализатором последнего моноблока, выходят в общий коллектор 4 и выходят из реактора. Выделяющаяся энергия отводится с помощью хладагента, который поступает на соответствуюQ щие входы аппарата, расположенные по периметру общего коллектора 4. Двигаясь по коллектору, потоки изменяют направление на 90° и поступают в секции с гофрами 9 и 11 первого моноблока (по ходу движения потоков). Здесь происходит теплооб5 мен между потоками хладагентов и реагентов через слой катализатора и стенку между каналами. За счет этого потоки хладагента нагреваются и выходят из моноблока в полость общего коллектора 4, где происходит частичное перемешивание. Далее потоки хладагентов вновь изменяют направление на 90° и поступают в аналогичные секции с гофрами второго моноблока и,т.д. В последнем моноблоке нагретый хладагент поступает в коллектор 4 и выходит из реакто5 ра. В центральной части всей колонны работает нагреватель 5, который быстро и многократно осуществляет запуск реактора путем его разогрева до температуры начала химической реакции.

Формула изобретения

Каталитический реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, прямоугольные моноблоки с катализатором, установленные друг над другом по высоте корпуса с образованием зазоров по периферии корпуса, внутри которых поочередно размещены горизонтальные перегородки, образующие коллектор для распределения реагентов через моноблоки, и нагреватель, расположенный по оси корпуса, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат и расхода сырья и расщи- рения функциональных возможностей, он снабжен вертикальными перегородками, 5 радиально установленными в коллекторе между стенкой корпуса и моноблоками и образующими изолированные друг от друга распределительные каналы, соединяющие соответствующие секции соседних по высоте моноблоков между собой.

5

0

Bwxoa/&biwd2

5

Tfi6/xo 9.i/ TSwxo 5xo9.26xo5/

W./ Л-/1

,,

(Pus.3

&t)/xod.2 Лйхой/

i/8.2

5

.

//

7

10

g Занрыто Фиг

Фа-г-б

Изобретение относится к конструкции каталитического реактора и позволяет снизить энергетические затраты и расходы сырья. Реактор содержит вертикальный цилиндрический корпус, прямоугольные моноблоки с катализатором, установленные друг над другом по высоте корпуса с зазорами, в которых размещены горизонтальные перегородки и радиально установленные вертикальные перегородки. Потоки исходных реагентов подают по общему коллектору на катализатор, где происходит реакция, продукты реакции выходят из реактора. 5 ил. оо ьо со ел