Конвертор газа Советский патент 1989 года по МПК B01J8/04 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструкциям каталитических реакторов газофазных химических процессов с утилизацией тепла отходящих продуктов реакции.

Цель изобретения - повышение безопасности и надежности работы. На фиг. 1 представлен конвертор. Общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 ; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.1.

Конвертор газа включает вертикальный корпус 1, выполненный из двух соединенных между собой различного диаметра цилиндров, из которых меньший по размерам диаметра размещен в верхней части корпуса, а больший под ним, с днищем в виде усеченного конуса.

Корпус 1 снабжен водяной рубашкой 2 с кожухом 3, имеюгшм патрубки 4,5 соответственно для ввода в нижнюю часть рубашки и отвода из верхней ее части пароводяной смеси в сепаратор ,пара 6.

Внутри корпуса 1, в цилиндре меньшего диаметра и верхней части цилиндра большего диаметра расположен пучок теплообменных трубок 7 (трубчатый теплообменник), концы которых соединены с корпусом, образуя свободный вй- ход из трубок в водяную рубашку 2. Сверху к корпусу присоединена крышка 8 со штуцером 9 для отвода газа из конвертора.

Соосио корпусу 1 к нижнер его конической части присоединено распределительно-смесительное устройство, одновременно служащее и в качестве опоры j для поддержания загружаемо1 о в нижнюю часть корпуса гранулированного катализатора. Устройство выполнено в виде пакета концентрически расположенных обечаек 10 со щелевыми вертикальны- 10 ми прорезями 11 в верхней их части, образующих систему кольцевых каналов 12, из которых четные или нечетные имеют свободный выход в нижнюю коническую часть корпуса.1, а в осталь- 15 иых выше прорезей 11 размещены перегородки 13, над которыми расположены концы обечаек .10.

Перегородки 13 прикреплены к поверхностям смежных обечаек по окруж- 20 ностям наружного (большого) и внутреннего (малого) диаметров ленточного кольца.

Над каналами 12, имеющими выход в

гой реагент, происходит смешение реагентов с последующ ей .подачей смеси через верхнюю часть открытых каналов в слой катализатора.

В слое катализатора в результате реакции реагенты превращаются -в целевые продукты с выделением тепла. Тепло реакции расходуют для цолучения водяного пара путем утилизации тепла отходящих продуктов реакции, которые, омывая теплообменные трубки 7, передают им и корпусу 1 тепло на парообразование из воды, движущейся снизу вверх по трубкам и водяной рубашке 2. Охлажденные продукты реакции (газы) отводят из корпуса 1 через штуцер 9.

Для получения водяного пара используют свежую и выделенную в сепараторе 6 воду. Воду подают в нижнюю часть водяной рубашки 2 через патрубки 4. Она проходит по водяноГ) рубаш- КС, в верхней части распределяясь и по теплообмемным трубкам 7, частичкорпус 1, установлена перегородка 14,5 но испаряется за счет тепла продуктов

гой реагент, происходит смешение реагентов с последующ ей .подачей смеси через верхнюю часть открытых каналов в слой катализатора.

В слое катализатора в результате реакции реагенты превращаются -в целевые продукты с выделением тепла. Тепло реакции расходуют для цолучения водяного пара путем утилизации тепла отходящих продуктов реакции, которые, омывая теплообменные трубки 7, передают им и корпусу 1 тепло на парообразование из воды, движущейся снизу вверх по трубкам и водяной рубашке 2. Охлажденные продукты реакции (газы) отводят из корпуса 1 через штуцер 9.

Для получения водяного пара используют свежую и выделенную в сепараторе 6 воду. Воду подают в нижнюю часть водяной рубашки 2 через патрубки 4. Она проходит по водяноГ) рубаш- КС, в верхней части распределяясь и по теплообмемным трубкам 7, частично испаряется за счет тепла продуктов

Изобретение относится к конструкциям каталитических реакторов газофазных химических процессов с утилизацией тепла отходящих продуктов реакции и позволяет повысить безопасность и надежность эксплуатации и расширить область практического использования. Предложенный конвертор включает цилиндрический корпус с водяной рубашкой, снабженный распределительно-смесительным устройством, выполненным в виде концентрически расположенных обечаек с вертикальными прорезями в верхней части, образующих систему кольцевых каналов для распределения и смешения реагентов, из которых четно или нечетно расположенные сверху и снизу перекрыты кольцевидными и полукольцевидными ленточными перегородками, а те, которые имеют свободный выход в корпус, снабжены колпачками, предотвращающими просыпание катализатора в каналы. 3 ил.

выполненная в виде лент кольцевидной формы, жестко соединенных с несколькими onopaNDi 15, имеющими в нижней части П-образные нрорези.

В нижией части каналы 12 перекрыты 30 6 Bo;iy возвращают п рабочий цикл для

полукольцевыми ленточными перегородками 16, которые закреплены на концах обечаек 10 при диаметральном расположении Б смежных каналах.

Внутри распределительно-смеси;ель--3S ного устройства выполнена вертикальная перегородка 17, разделяющая па две части пространство, заключенное между нижними торцами обечаек 10 и днищем 18, и полость между цилчпдри- 40 ческой стенкой 19 и наружной обечайкой с образованием камер 20, 21 для подвода газов (например газ, воздух) в кольцевые ;аналы 12. Камеры 20,21 имеют штуцеры 22,23 для ввода газов в смесительно-распределительное устройство.

Конвертор работает следующим образом.

Реагенты C,D (например воздух, газУ„ через штуцеры 22,23 подают в камеры 20, 21, откуда они, равномерно распределяясь по аппарату, по каналам 12 поступают в верхнюю часть межкольцепо- го пространства каналов, служащего

смесительной камерой, где в результате перетока по прорезям 11 одного газа из перекрытого в неперекры тый канал, по которому движется дру45

реакции и в виде пароводяной смеси из верхней части водяной рубашки через патрубки 5 отводится в сепаратор пара 6. Выделенную в сепараторе пара

но1зторного использования, а пар направляют потребителю.

Кроме варианта, предусматривающего 1,:);пчу газа в конвертор снизу вверх, uiro можно также использовать и при Направлении потока газа в реакционной система сверху вниз.

Формула изо.бретения

Конвертор газа, включающий вертикальный корпус с наружной водяной рубашкой, крышку, днище, татрубки для подвода воды и отвода пароводя- чой смеси, трубчатый теплообменник, соединенный с корпусом, опору для по.ддержания катализатора, входной и выходной штуцеры, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения безопасности и надежности в работе, опора для .катализатора выполнена в виде пакета концентрически установленных обечаек с вертикальными прорезями в верхней части, образующих систему кольцевых каналов, кольцевых перегородок, расположенных друг над другом в шахматном порядке, при этом нижний ряд перегородок размещен в кольцевых каналах над вертикальными прорезями

с образованием выступающих над ними частей кольцевых каналов, над которыми расположен верхний ряд кольцевых перегородок , полукольцевых перегородок, установленных диаметрально в

23

/Г7-Л,/

21 12 Л 10 16 10 Фи, 1

нижней части смежных кольцевых каналов, и размещенной по оси между днищем и нижними торцами обечаек вертикальной перегородки.

f3

A-K

Фиг.З

Фи.г.2

s-s

0«2