Контактный аппарат Советский патент 1992 года по МПК B01J8/04 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к оборудованию для проведения каталитических или адсорбционных процессов в неподвижном слое зернистого катализатора или насадки, например, в осушителях газов производства мономеров для СК.

Известен контактный аппарат для каталитического окисления SOa и 50з,содержа- щий корпус, внутри которого по высоте расположены решетки с размещенным на них катализатором, и центральный газоход с отверстиями, внутри которого установлен распределитель газа.

Недостатком этого аппарата является большой объем некаталитических зон между слоями катализатора, необходимый для размещения в них газораспределительных устройств. Кроме того, в таком аппарате с аксиальным движением потока, несмотря

на равномерное распределение реагентов перед слоями катализатора, самим слоем они перераспределяются неравномерно, образуя у стенок аппарата зоны с повышенными скоростями. Это приводит к неравномерности времени контакта реагентов с катализатором. В конечном итоге указанные причины снижают производительность аппарата Недостатком известного аппарата является также сложность его загрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является каталитический реактор с радиальным распределением сырья, содержащий слой катализатора, заключенный между двумя перфорированными цилиндрами, и дополнительную секцию с катализатором, расположенную на слое.

В реакторах подобного типа перфорированные цилиндры устанавливаются на сплошных перегородках 2.

ч

4

оо с

Недостатком данного аппарата также являются значительные некаталитические пространства между внешним перфорированным цилиндром и стенкой аппарата. Кроме того, в кольцевом слое катализатора, расположенном на сплошной перегородке, могут возникать застойные зоны, что приведет к исключению этого слоя из работы,

Целью изобретения является повышение производительности аппарата за счет увеличения количества зернистого материала в нем и ликвидации застойных зон.

Для достижения указанной цели предлагается контактный аппарат, включающий цилиндрический корпус и коаксиально уста- новленные в нем по высоте над решетками перфорированные обечайки со слоем зернистого материала между ними и над ним. Над каждой решеткой внешняя обечайка соединена нижним торцом с корпусом аппа- рата на расстоянии от решетки (а), составляющем 0,7 - 1,2 расстояния между обечайками (Ь), внутренняя обечайка нижним торцом установлена на решетке, а верхним соединена с расположенным в ней с зазором патрубком, нижний торец которого установлен ниже решетки.

Чтобы исключить возможность пересыпания зернистого материала через внешнюю обечайку, слой над обечайками может быть ограничен сверху перфорированной обечайкой в форме усеченного конуса с меньшим основанием сверху,

В аппарат предлагаемой конструкции можно загрузить зернистого материала больше по сравнению с прототипом на величину кольцевого объема, ограниченного стенкой аппарата и внешней обечайкой и имеющего высоту а, составляющую (0,7 - 1,2)Ь.

При а 0,7Ь сопротивление нижнего проницаемого реакционной смесью в аксиальном направлении слоя зернистого материала становится меньше сопротивления слоя, проницаемость в радиальном направ- лении, и основной поток газа пойдет аксиально. Это приведет к неравномерной работе отдельных зон слоя зернистого материала

При а 1,2Ь нижний слой зернистого материала становится непроницаемым для реакционной смеси вследствие его большого сопротивления, сократится рабочий объем слоя зернистого материала.

В предлагаемом аппарате зернистый материал расположен на решетках и нижний его слой становится полностью проницаемым для реакционной смеси, что исключает застойные зоны в этой области.

Патрубок, расположенный во внутренней обечайке, предназначен для загрузки нижележащих секций аппарата. Кроме того, его наличие позволит снизить объем зоны некаталитического разложения реагентов и более равномерно распределить их по кольцевому слою, проницаемому в радиальном направлении. Нижний торец патрубка должен быть расположен несколько ниже опорной решетки, чтобы пространство между решеткой и нижележащим слоем катализатора было достаточным для перераспределения потока.

Для еще большего увеличения объема катализатора в реакционной зоне опорные решетки могут быть выполнены в форме усеченного конуса с меньшим основанием сверху. Такая конструкция позволит также улучшить условия выгрузки аппарата через люки, расположенные в корпусе

Отличием предлагаемого контактного аппарата от прототипа является установка обечаек по высоте аппарата над решетками, соединение внешней обечайки с корпусом аппарата на расстоянии от решетки, составляющем 0,7 - 1,2 расстояния между обечайками, установка внутренней обечайки нижним торцом на решетку, а верхним соединение ее с патрубком, расположенным во внутренней обечайке.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого аппарата; на фиг.2 представлена схема предлагаемого аппарата, в котором опорные решетки выполнены в форме усеченного конуса с меньшим основанием сверху.

Контактный аппарат содержит цилиндрический корпус 1, патрубок 2 для загрузки зернистого материала, патрубок 3 для выгрузки зернистого материала, патрубки для ввода и вывода реакционной смеси 4 и 5 соответственно, опорные решетки 6 с установленными над ними коаксиально корпусу перфорированными обечайками 7 и 8 со слоем зернистого материала 9 между ними и над ними и патрубки 10, расположенные во внутренних обечайках 7.

Аппарат работает следующим образом.

Реакционная смесьчерез патрубок4 поступает в пространство, образованное корпусом 1 аппарата, обечайкой 8 и верхней границей слоя зернистого материала над обечайками 7 и 8, откуда подается в слой зернистого материала 9, в котором осуществляется контактирование. Затем реакционная смесь по кольцевому пространству, образованному обечайкой 7 и патрубком 10, и через решетку 6 поступает в следующую секцию аппарата. Пройдя все секции, реакционная смесь выводится из аппарата через патрубок 5.

Использование предлагаемой конструкции позволяет повысить производительность аппарата за счет увеличения объема зернистого материала в реакционной зоне, уменьшения-застойных зон в слое и уменьшения зон некаталитического разложения.

Формула изобретения Контактный аппарат, включающий цилиндрический корпус, коаксиальноустанов- ленные в нем перфорированные обечайки со слоем зернистого материала между ни0

ми, размещенного на решетках, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, обечайки установлены по высоте аппарата над решетками, причем внешняя обечайка соединена с корпусом аппарата на расстоянии от решетки, составляющем 0,7- 1,2 расстояния между обечайками, внутренняя обечайка нижним торцом установлена на решетке, а верхним соединена с расположенным в ней с зазором патрубком, нижний торец которого установлен ниже решетки,

2 Реакционная спесь

4

Использование: изобретение относится к оборудованию для проведения каталитических и адсорбционных процессов в неподвижном зернистом слое катализатора или насадки и позволяет повысить производительность аппарата. Сущность изобретения: контактный аппарат, включающий цилиндрический корпус и коаксиально установленные в нем по высоте над решетками перфорированные обечайки со слоем зернистого материала между ними и над ними, причем внешняя обечайка соединена с корпусом аппарата на расстоянии от решетки, составляющем 0,7 -1,2 расстояния между обечайками, внутренняя обечайка нижним торцом установлена на решетке, а верхним соединена с расположенным в ней с зазором патрубком, нижний торец которого установлен ниже решетки. Решетки могут быть выполнены в форме усеченного конуса с меньшим основанием сверху. 2 ил. сл С

Контактный газ Фиг. 2