Реактор Советский патент 1993 года по МПК B01J8/04 

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в каталитических процессах с неподвижными слоями катализатора.

Цель изобретения - интенсификация процесса за счет создания равномерного распределения газа по сечению реактора и снижения энергозатрат за счет уменьшения гидравлического сопротивления реактора

На фиг.1 представлен общий вид реактора; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Каталитический реактор состоит из корпуса 1 с конической крышкой 5 и плоским днищем 6, штуцерами ввода и вывода газа. Опорой для инертной насадки 11 служат колосниковые решетки 2. В середине реактора установлена горизонтальная перегородка, состоящая из верхнего 3 и нижнего 13 параллельных дисков, соединенных меж; ду собой сваркой радиальными ребрами 8, образующими секторные камеры для прохода газа. В каждой камере имеются отверстия 9 и 14, одно из которых размещено у стенки корпуса 9, а другое - смещено к центру 14. На верхний диск 3 с разделительной сеткой 4 насыпан слой катализатора 12, второй слой 15 насыпан на инертную насадку 11. В центральной части перегородки установлена заглушенная трубка 7, диаметр которой выбирают по условиям удобства сварки дисков 3. с вертикальными ребрами 8. Расстояние между верхним и нижним дисками принято равным 0,1 диаметра реактора. Это расстояние может быть и меньше, но тогда резко возрастает гидравлическое сопротивление реактора, что экономически нецелесообразно.

Между верхним слоем инертной насадки 11 и катализатором 12 оставлен монтажXI Ю

О hO Ю

го

CJ

ный зазор, необходимый для загрузки - выгрузки катализатора через люк 10. Такой.же люк 16 имеется и над нижним слоем катализатора 12| При совместном рассмотрении сечений фиг.2 и 3 видно зеркальное расположение относительно друг друга соседних камер, и что их количество должно быть только четным.

Каталитический реактор работает следующим образом.

После нагрева катализатора 12 и 15 и инерта 1.1 от постороннего источника теплг до температуры несколько выше температуры начала химической реакции(на 30-50°С), холодный газ подают в реактор сверху вниз (сплошные стрелки на фиг, 1). Газ проходит через инертную насадку 11 и нагревается до температуры начала химической реакции. В результате в слоях катализатора 1.2 и 15 формируется температурный фронт, движущийся в направлении фильтрации газа. Выделяющееся в процессе химической реакции тепло утилизируется в слое инертной насадки 11 и затем прореагировавший газ выводят из реактора. Через заданный промежуток времени (расчетное время полуцикла) осуществляют изменение направления подачи газа через реактор. На фиг.1 движение потока показано штриховыми линиями. После завершения времени полуцикла направление опять меняют на противоположное, реализуя тем самым непрерывную работу каталитического реактора.

Наличие сравнительно большой площади сечения отверстий в каждом канале перегородки для прохода газа обеспечивает равномерное его прохождение через слой катализатора 12 и 15 при минимальном

гидравлическом сопротивлении. При прохождении через перегородку газ разделяют на п отдельных перекрестных струй, не сме- . шивающихся между собой. При изменении направления подачи газа через реактор соответственно изменяется движение струй газа через камеры.

Формула изобретения

1. Реактор для проведения каталитических процессов в нестационарном режиме, содержащий корпус, днище, крышку, штуцеры для входа и выхода реакционного газа, колосниковую решетку со слоями катализатора и инертного материала, горизонтальную перегородку с секторными камерами, отличающийся тем, что, с целью удешевления проведения химических процессов в реакторе за счет снижения количества катализатора и гидравлического

сопротивления, горизонтальная перегородка выполнена из двух параллельных дисков, герметично соединенных между собой и. вертикальными радиально установленными ребрами, образующими секторные камеры,

каждая из которых имеет по одному отверстию, смещенному на нижнем диске к центру, а на верхнем диске - к стенке корпуса при этом отверстия каждой камеры расположены зеркально относительно отверстий

соседних камер.

2. Реактор по п.1, отличаю щи и с я тем, что расстояние между дисками перегородки равно 0,1-0,2DP, где Dp - диаметр реактора.

3. Реактор по пп.1 и 2, отл ич а ю щи й- с я тем, что площадь каждого отверстия

ЈЕ

.равна (0,20-0,33)

п

где Fp- площадь

40

сечения реактора; п - число камер.

ft

в n ° f o 00 „ «в о . .,. ft ,f . $ ,„ - С1л.а. Ј

в и., м ° о я w « и v с/ в о О О Ј «0 О °О 0е О

1

2

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для каталитических процессов, осуществляемых в реакторах с неподвижными слоями катализатора. Реактор состоит из корпуса, днища, крышки. Внутренний объем реактора разделяет горизонтальная перегородка, состоящая из двух параллельных дисков, герметично соединенных между собой вертикальными радиально установленными ребрами, образующими секторные камеры. Каждая камера имеет по одному отверстию на нижнем и верхнем дисках, причем одно из них смещено к центру реактора, другое - к стенке корпуса. Отверстия каждой камеры расположены зеркально относительно отверстий соседних камер. Расстояние между дисками перегородки равно 0,1-0,2Dp, где Dp - диаметр реактора. Площадь каждого отверстия равна (0,20-0,33 -, где Fp - пло- щадь реактора, п - число камер. 2 з.п, ф-лы, Зил.

Фш.2