Каталитический реактор Советский патент 1983 года по МПК B01J19/24 

Изобретение относится к каталкти. чег;ккм 1; еакторам с мембранным катали затором и может быть использовано для диффузионной очистки водорода. Известен каталитический реактор, содержащий корпус со штуцерами для вво.ца и вывода компонентов и катализатор, избирательно проницаемый для водорода. Недостатком этого реактора являет ся небольшая величина поверхности катализатора, приходящаяся на единиц объема. Цель- изобретения - интенсификация процесса. Для этого катализатор выпо н-яют в виде плоских мембран, которые имеют форму гофрированных пластин илр двойной спирали с установленной внутри нее гофрированной лентой. На фиг.1 изображен реактор с ката лизатором, выполненным в форме плоских а.пи гофрированных пластин; на . 2 -- то же, в форме дво-йирй спирали; на фиг.З - разрез А-А на фиг. 2 Раактор содержит корпус 1, штуцерь: 2 для ввода реагирующих веществ и пггуцерь 3 для .-вывода продуктов реакции из реакционных пространств 4 и 5. Последние представляют камер1л, герметично отделенные друг от др га тонкостенными плоскими или гофрированными мембранными катализаторами б, изготовленными из кепористого материгъта, избирательно проницаемого только для водорода и обладающего каталитическими свойствами. Мембраны liiiiiHiTbi B. пазы 7 корпуса, который йме ет каналы 8, обеспечивающие переток веществ в двух контурах реактора. Дл предотвращения деформации мембран между ними могут быть помещены гофрированные листы ИЗ материала более прочного, чем материал мембраны и каталитического инертного или покрытого ТОНКИМ слоем каталитически активного вещества. Отношение толщины пластин мембранных катализаторов к ширине зазора между ними составляет величину от 0,05 до 100-. Реактор, изображенный на фиг.2, имеет катализатор в форме двойной спирали 9. В реакционные пространства 4 и 5 могут быть вставлены гофрированные ленты для упрочнения конструкции. Реактор работает следующим образом. В реактор,-нагретый До нужной температуры, через штуцеры 2 в пространство 4 подают поток дегидрируемого вещества, например бутена или изопентана, а в пространство 5 - грщродв алкилируемое вещество, например толуол. Поток бутена попадает на поверхность катализатора б, изготовленного из сплава на основе палладия, и превращается в дивинил свыделением водорода. Выделившийся водород растворяется в палладйевом сплаве в атрмарном состоянии и диффундирует в другую сторону мембранного катализатора в пространство 5, где поступающий толуол реагирует с водородом, превращаясь в бензол и метан. За счет такого переноса водорода осуществляется сопряжение двух реакций через мембранный катализатор 6. Реагирующие вещества по каналам 8 поступают из камеры в камеру и затем выводятся из реактора через штуцеры 3.