Аппарат для проведения процессов в кипящем слое

 

1. АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ В КИПЯОдаМ СЛОЕ, содержащий Вертикальный корпус, внутри которого по высоте установлены секционирующие решетки, и размещенную под ними в нижней части-распределительную тарелку с расположенными под углом к горизонтали соплами,и патрубки ввода и вывода кат ал и затор а, о т личающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта за счет исключения образбвйння застойных зон катализатора , нижняя секционирукхцая решетка размещена над распределительной . тарелкой на высоте, равной 0,15 - 0, 1 - диаметр корпуса аппарата. . 2. Аппарат по п.1,отличающий с я тем, что распределительная тарелка выполнена в биде вогнутого днища, сопла установлены под прямым углом к образующей конуса, а угол наклона к горизонтали составляет 30-65.В (Л с :о :o СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„

3(5р В 01 J 8/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

t, к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬХЛ ВУ (21) 3376700/23-26 (22) 12.11.81 (46) 07.08.83. Бюл. Р 29 (72) Е,И.Мельцер, Ю.A.ЬМук и Д.И.Косоренков (53) 66. 096. 5(088. 8) (56) 1. Патент С(И Р 3370361, кл. 34-57, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 230094, кл. В 01 T 8/24, 1967. (54)(57) 1. АППАРА1 ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ПРОЦЕССОВ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ, содержащий вертикальный корпус, внутри которого по высоте установлены секционирующие решетки, и размещенную под ними в нижней части-распределительную тарелку с расположенными под углом к горизонтали соплами,и патрубки ввода и вывода катализатора,о т— л и ч а ю шийся тем,что,c целью повышения выхода продукта за счет исключения образования застойных зон катализатора, нижняя секционирующая решетка размещена над распределительной тарелкой -на высоте, равной 0,15- .0,3811,где Э вЂ” диаметр корпуса аппарата. т

2. Аппарат по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что распределительная тарелка выполнена в виде вогнутого днища, сопла установлены под прямым углом к образующей конуса, а угол наклона к горизонтали составляет 30-65 ° е

Изобретение относится к химическому аппаратостроению и предназна чено для использования в качестве реактора для проведения процессов в кипящем слое.

Известен аппарат для проведения процессов в кипящем слое, который содержит корпус, распределительную тарелку, выполненную в виде конуса с расширяющимися снизу вверх отверстиями для прохода контактного газа.

Эффективность работы аппаратов определяется выходом конечного про дукта реакции, который в значительной степени зависит от равномернбсти распределения .контактного газа по сечению аппарата, отдутствйя застойных зон и упорядочения взаимно противоположного по направлению движения системы гаэ - катализатор (1) .

В известном аппарате степень равномерности распределения контактного газа по сечению аппарата, недос таточна, что резко cHHMBT . актив ность работы катализатора и, в конечном итоге, уменьшает выход продуктов реакции. Кроме того, сужение отверстий снизу вверх приводит к резкому повышению скорости газа и, соответственно,к истиранию, измельчейию.частиц катализатора.

Известен также аппарат для проведения процессов в кипящем слое, содержащий вертикальный корпус. с пат-. рубками для ввода и вывода катализатора и реакционного газа,. установленные по высоте секционирукщие решетки и размещенную под ними решетку а расположенными под углом к горизонтали соплами (2), Недостатки аппарата - возникновение застойных зон и низкое качество получаемого продукта.

Целью изобретения является повышение выхода продукта.

Для достижения поставленной це:ли в аппарате для проведения процес" сов в кипящем слое, содержащем вертикальный корпус, патрубки для ввода и вывода катализатора и реакционного газа, секционирующие решетки и распределительную тарелку с соплами, установленными на распределительной тарелке по концентрически окружностям тангенциально пбд углом

30-65 к плоскости тарелки, нижняя,, секционирующая решетка.в аппарате расположена над распределительной тарелкой на высоте, равной :.0-,15—

"0,383,где j) - внутренний диаметр аппарата., На чертеже изображен аппарат, общий.вид.

Аппарат состоит из корпуса 1, .патрубков 2 и 3 для входа и выхода контактного газа, патрубков

4 и 5 для входа и выхода катализатора, распределительной тарелки 6. с установленными на ней соплами 7, направленными перпендикулярно к обра- зующей и пад углом 30-65 к горизоно тали. Над распределительной тарелкой установлены секционирующие решетки

8, причем первая из них установлена над распределительной тарелкой на высоте. 0,2-0,4 Э,(где Э вЂ” внутренний диаметр аппарата) и образует тем самым зону формирования потока по высоте аппарата.

Аппарат работает следующим образом.

15 Через патрубки 2 контактный газ подается в аппарат. Проходя через

)сопла 7, установленные тангенциальйо под углом 30-65 к тарелке, газ выходит в зону формирования потока отдельньми. струями. На высоте 0,10,15 3 от распределительной тарелки отдельные струи, направленные тангенциально и под углом, сливаются в сплошной поток, который получает вращательно-поступательное (вверх) движение по концентрическим спиралям. В таком состоянии поток контактного газа находится в зоне формирова ния, которая ограничена распредели-. тельной тарелкой и находящейся на высоте 0,2-0,41) от нее первой секционирующей решеткой 8 ° Проходя через секционирующие решетки, гаэ

-поднимается. вертикально вверх равномерным сплошным потоком.

35 Подача катализатора в аппарат осуществляется через патрубок 4. При определенной скорости подачи газа пылевидный катализатор принимает состояние псевдоожижения.

40 В зоне формирования потока слой катализатора движется по траектории контактного газа, так как сливается в спдошной закрученный поток. От степени закручивания потока ката45 лизатора с газом в зоне формирования зависит равномерность его дальнейшего распределения по аппарату, а также отсутствие застойных зон.

На степень закручивания потока влияет существенным образОм угол наклона сопел 7 и высота зоны формирования. Чем выше угол наклона и высота зоны формирования, тем меньше степень закрученности потока, так как газ с катализатором стремится уйти вертикально. : вверх, и его течение приобретает факелообразный характер. Чем меньше угол наклона и высота зоны формирования, тем большепроявляется сепарация

® ) катализатора от газа в пристеночной зойе за счет центробежных сил и разности удельных весов газа и катализатора, а также возникает так называемое пристеночное течение

65 у поверхности распределительной

1033175

Т а блица 2.

Hpg

Ч цу

0,01.

100

0,15 101,3

101,8

101,1

100,3

0,18.

"0,23

0,25

>p- %

100,08

25 20

100,15

102,1

102,3

102,5

30

101,9

100,08

100,027

100

Составитель Н. Кацов ская

РЕдактор Т.Парфенова Техред И.Костик Коррекарр A.Тяско е М

Заказ 5471/8 Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ВЮ

Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. решетки, что вызывает образование вторичных вихрей, которые нарушают целостность закрученного потока. И в том, .и s другом случаях появляют- ся застойные зоны, начинается усилен-. ное коксообразование и уменьшается выход продукта.

В предлагаемой конструкции аппарата с распределительной тарелкой и соплами, установленными при угле наклона сопел 30-65 к поверхности тарелки 10

;и высоте 0,2-0,4 D зоны формирования, исключается образование застойных зон катализатора, значительно увеличивается выход целевого продукта и срок пробега реакторного блока. . 5

В табл. 1 приведены данные выхода целевого продукта в зависимости от угла наклона сопел при постоянстве высоты установки нижней секциони рующей решетки.

Таблица

В табл. 2 приведены данные выхода целевого продукта при изменении высоты установки секционирующей решетки при постоянстве углов. В результате испытанйй установле но, что в интервале углов (.» 30-65 и высот Н -(0,15-0,2фнаблюдается значительное увеличение выхода целевого продукта, что является результатом равномерного распределения контактного газа по сечению аппарата.

Как видно из приведенных таблиц,, использование предлагаемого аппарата повышает выход целевогО продукта на 1-2 Ф без изменения каких-либо других параметров процесса. Большой экономический эффект также дост« тигается за счет увеличения срока службы реакторного блока вследствие уменьшения коксования катализатора над распределительной тарелкой,