Контактный аппарат для окисления сернистого газа Советский патент 1982 года по МПК B01J8/04 

(54) КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТОГО ГАЗА

Изобретение относится к каталитиче-, ским реакторам и может быть использси ваио для окисления сернистого газа и в схемах каталитической очистки технологических газов.

Известен контактный аппарат, содержащий корпус со штуцерами для входа и выхода газового потока, перфорированный KOHyCj подпорные перффированные решетки со слоями катализатора и теплообменник .

Недостатком такой конструкции является наличие зон свободных от катализатора, увеличивающих неравномерность распределения газа по сечению слоя катализатора и снижающих степень использования рабочего обьема аппарата.

Известен многослойный контактный аппарат цля окисления сернистого ra-i;. за, содержащий корпус, подпорную Перфорированную решетку, газораспределительные решетки 6о слоями катализатора, подпорный кшус и внутренние или наружные теплообменники Г 1

Недостатком этого аппарата является неравномерность распределения газа по сечению слоя катализатора и низкая производительность при больших габаритах.

Особенно эти недостатки сказываются при переходе к контактным аппаратам большой единичной мощности. При этом из-за больших отношений плсяцацей сечений входного газового штуцера и подпорной решетки возникает сложность осуществления равномерного газораспределителя. Установка в этом случае решетки с коэффициентом сопротивления большим критического (предельного) является причиной возникновения на конечном расстоянии за плоской решеткой перевернутого профиля скоростей газового потока. Имеет место характер новой неравномерности потока, при которой макcviMyM скоростей за решеткой соответствует мишмуму скоростей перец ней и наоборот. Это приводит к неодинаковым условиям ввода газа в слой катализатора и ухудшает его работу. Слой катали392затора работает неполностью и обеспечение заданной степени окисления сернистого газа в таких условиях затруднено. Цель изобретения - улучшение распределения газового потока по всему сечению аппарата при максимальном использовании объема катализатора. Поставленная цель достигается тем, что в контактном устройстве перфорированный конус Выполнен при вершине с отверстием диаметром равным не более подовины диаметра входного штуцера и приКреплен основанием к подпорной решетке. При этом отношение живого сечения стенки перфорированного казуса к его основанию составляет 1-О,3. Кроме того, пля улучшения условий локального вывода газа из конуса преду сматривается установка между перфорированным конусом и подпорной решеткой усеченного конуса со сплошными стенками крепящегося к решетке меньшим основанием, выпога1енным-с отверстием для выхода газа. На фиг. 1 показан предлагаемый контактный аппарат, продольный разрез;на фиг. 2 - вариант исполнения подпорной решетки с перфорированным конусом, узел 1на фиг. 1. Аппарат содержит корпус I со штуцерами 2 и 3 соответственно для входа и выхода газового потока; решетку 4 со слоем катализаторной массы 5; подпорную решетку 6 с установленным на ней пер форированным конусом 7. Конус 7 (фиг. 1 расположен соосно с входным штуцером 2и прикреплен к подпорной решетке большим основанием. Для ввода части газового потока конус выполнен при вершине с отверстием 8, а отношение живого сечения стенки конуса к основанию составляет 1-О,3. В подпорной решетке 6 (фиг. 2) межд перфорированным конусом 7 и решеткой 6 устан(Жлен усеченный конус 9 со сплошными стенками. Усеченный конус меньшим основанием с отверстием 1О для выхода газового потока прикреплен к подпорной решетке 6. В модификациях конуса 7 диаметр отверстий 8 и 1О равен не более половины диаметра штуцера 2. Для лучшего распределения газового потока по аппарату, последний секционирован вертикальными перегородками 11. Контактный аппарат работает следующим образом. Газовый поток, истекающий из штуцера 2 в виде струи, взаимодействует с под94пормой решеткой 6 и закрепленным на ней перфорированным конусом. При этом происхоцит растекание потока по сечению аппарата как вбдази решетки, так и за ней. Благодаря отверстиям 8 и 10 в конусе осуществляется деление газового потока на ове части. Большая часть газа растекается по поцпорной решетке и, пройця ее, затем на некотором расстоянии выравнивает профиль скоростей потока в периферийных зонах. Меньшая часть гааового потока, пройдя конус 7 (фиг. I) или конуса 7 и 9 (фиг. 2), выходит в центральнуго зону надслоевого пространства со скоростью большей скорости газа, вытекающей из решетки 6, формируя таким образом прямой профиль скоростей газового потока в центральной зоне аппара а. Такое взаимодействие газовых потоков, создающее о днш а прав ленный и равномерный профиль скоростей газа после решетки 6, обеспечивается при отношении живых сечений перфорированных стенок конуса ,к его основанию равным 1-О,3. При иных отношениях не обеспечивается требуемое давление потока на две Части Диаметры отверстий 8 и 1О должны быть выполнены равными не более половины диаметра входного штуцера 2, так как иначе не будет обеспечиваться перекрытия центральной зоны с обращенным профилем скоростей газового потока зоной прямого профиля, формируемого конусом установленным на решетке. При этом ликвидируется возможность появ/юния зон с обращенным профилем скоростей газа. Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается равномерность распределения газового потока по сече аппарата (при этом отпадает необходимость в установке дополнительных подпорных решеток, сокращающих его рабочий объем) и создаются условия для более полного использования слоя контактной массы. Это позволяет повысить степень сжиспения сернистого газа и в конечном итоге - эффективность контактного аппарата. После прохождения газового потока через слой катализатора газ через штуцер 3 выводится из аппарата. Формула изобретения 1. Контактный аппарат для окисления сернистого газа, включающий корпус со