Способ осуществления гетерогенных каталитических и некаталитических процессов с большим термическим эффектом и аппарат для его осуществления

 

Класс 12g, 4„

СССР

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. В. Агафонов, В. П. Василенко, H. И. Константинов, H. Х. Манаков и В. В. Маншилин

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ГЕТЕРОГЕИ ИЬ1Х КАТАЛ ИТИЧЕСКИХ

И НЕКАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С БОЛЬШИМ

ТЕРМИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Заявлено 8 марта 1958 г. за № 594457/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Описываемый способ осуществления гетерогенных каталитических и некаталитических процессов с большим термическим эффектом позволяет интенсифицировать взаимодействие газовых реагентов между собою и с твердыми реагснтами илн катализаторами.

С этой целью процесс осуществляют в двух последовательны. зонах, из которых первая зона функционирует как обычный кипящий слой, а вторая зона позволяет осуществить контакт нисходящего потока пссвдоожиженной твердой фазы с восходящим потоком газовой фазы, причем псевдоожпженный материал проходит первую и вторую зоны последовательно, а газовый поток проходит обе зоны параллельными готоками.

Для осуществления способа предлагается аппарат, выполненный в виде герметичного сосуда, снабженного имеющей центральное отверстие распределительной решеткой, на которой установлены две внутренпнс концентрические перегородки для обпазования соответствующих двух зон. Вторая зона аппарата секционирована системой вертикальных перегородок. С целью получения в каждой отдельной секции струи в вертикальном направлении большего pa3Mcpa, Heber cTpg51 в 1оризонта IbHQI4 направлении.

На чертеже изображен описываемый аппарат.

Аппарат представляет собою герметичный сосуд 1, внутри которого расположена горизонтальная газораспределительная решетка 2, имеющая центральное отверстие. Через вертикальное отверстис решетки 2 проходит вертикальная цилиндрическая перегородка 3. Концентрично перегородке 8 расположена вертикальная цилиндрическая персгородка

4, опирающаяся на решетку. Внутренняя полость перегородки является

¹ 118810 первой зоной, а кольцевое пространство между перегородками 8 и 4— второй зоной.

Нижняя часть перегородки 8 герметично соединена с днищем аппарата и имеет секционирующее устройство, выполненное в виде вертикальных, радиальных, полных перегородок 5 и неполных перегородок б, перегораживающих пространство между цилиндрической перегородкой

8 и внутренней цилиндрической вставкой 7. Неполные перегородки б не доходят до этой вставки. Кольцевое пространство (вторая зона) между перегородками 8 и 4 секционировано так же, как и нижняя часть перегородки 8.

Под секционирующим устройством цилиндрической перегородки 8 расположено приспособление 8 для распределения газов или паров, под которым находится выходной патрубок 9.

В кольцевом пространстве между цилиндрической перегородкой 4 и корпусом аппарата, не имеющим секционирующих перегородок, расположены трубопроводы 10, подводящие пневмовзвесь, участвующую в процессе.

Подвод воздуха, или газа, или пара под распределительную решетку 2 производится через патрубок 11.

В верхней части аппарата имеется система пылеуловителей 12 циклонного или иного типа.

Попавшие в пылеуловители твердые частицы возвращаются в нижнюю часть аппарата при помощи открытых труб (стояков) 18 достаточной длины или — укороченных труб, нижние торцы которых снабжены невозвратными клапанами соответствующей конструкции.

Для подвода недостающего и отвода избыточного тепла, если это необходимо по условиям процесса, в рабочие полости аппарата закладываются теплопередающие поверхности (на чертеже не показаны).

Принцип действия аппарата наглядно поясняется применительно к одному из частных случаев его использования, например для регенерации закоксованного катализатора крекинга нефтяного сырья.

Закоксованный катализатор поступает в аппарат в виде пневмовзвеси (газовзвеси) через трубопроводы 10 в кольцевое пространство, не имеющее секционных перегородок. В этом пространстве под действием воздушного дутья, поступающего сюда через отверстия решетки 2, поддерживается кипящий слой катализатора и, таким образом, здесь реализуется зона идеального смешения. В этой зоне аппарата выжигается значительная часть (больше половины) кокса, поступающего с êàтализатором. Если тепловыделение в этой зоне превышает тепловую емкость массы катализатора при нагреве его до допустимой температуры, то избыток тепла отводится через теплопередающую поверхность, омываемую кипящим слоем.

Из зоны идеального смешения аэризованный (псевдоожиженный) катализатор переливается через отверстия 14 в верхней части цилиндрической перегородки 4 в секционированное кольцевое пространство между перегородками 8 и 4. Выход из этого пространства во внутреннюю полость цилиндрической перегородки 8 возможен только через отверстия 15 этой перегородки, расположенные несколько выше решетки 2.

Воздушное дутье в этой зоне, как и в зоне идеального смешения, проходит восходящим потоком. Таким образом, в секционированном пространстве между цилиндрическими перегородками 8 и 4 устанавливается режим встречного движения потоков воздуха и катализатора.

Из зоны противотока псевдоожиженный катализатор перетекает в полость цилиндрической перегородки 8 и, двигаясь здесь нисходящим потоком, обрабатывается встречным потоком перегретого пара, с целью № 11881О вытеснения кислорода и азота из пор частиц, после чего регенерированный катализатор выдается из аппарата.

Предмет изобретения

1. Способ осуществления гетерогенных каталитических и некаталитических процессов с большим термическим эффектом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации взаимодействия газовых реагентов между собой и с твердыми реагентами или катализаторами, процесс. проводят в двух последовательных зонах, на которых первая зона функционирует как обычный кипящий слой, а вторая зона позволяет осуществить контакт нисходящего потока псевдоо:киженной твердой фазы с восходящим потоком газовой фазы, причем псевдоожиженный материал проходит первую и вторую зоны последовательно, а газовый поток проходит через обе зоны двумя параллельными потоками.

2, Аппарат для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен имеющей центральное отверстие газораспределительной решеткой, на которой установлены две внутренние концентрические вертикальные перегородки для образования соответствующих двух зон.

3. Аппарат по п. 2 для осуществления способа по п. 1, отл и ч а юшийся тем, что, с целью получения в каждой отдельной секции струи в вертикальном направлении большего размера, чем струя в горизонтальном направлении, вторая зона секционирована системой вертикальных перегородок.

¹ 118870

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Р. Б. Кауфман Гр. 44

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 и. л. Зак. 1765

Поди. к печ. 24.III-59 r.

Тираж 825 Цена 50 хоп.