Каталитический химический реактор

 

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР, содержащий теплоизолированный полостной гелиоприемник в виде спирального трубчатого конвертора конической формы, размещенного по боковой стенке полости и сообщенного у ее основания и днища с отводящим и подводящим патрубками, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления и эксплуатаЩ1И , гелиоприемник снабжен плоским испарительным элементом, размещенным в области днища полости, сообщенным с подводящим патрубком и подключенным к водоподводящему патрубку, а каждый виток спирали конвертора снабжен по меньщей мере двумя загрузочными патрубками с крышками . (Л г ел 4;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 F 24 J 1/00, 2/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/Н,0) о

10 10 tg г,ггиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3748033/24-06 (22) 01.06.84 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (72) В. И. Аникеев, В. Н. Пармон, B. А. Кириллов и К. И. Замараев (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа СО АН СССР (53) 662. 997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 992942, кл. F 24 J 3/02, 1980. (54) (57) КАТАЛИТИЧЕСКИИ ХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР, содержащий теплоизолированный полостной гелиоприемник в виде

„„Я0„„1190154 A спирального трубчатого конвертора конической форм ы, размещенного по боковой стенке полости и сообщенного у ее основания и днища с отводящим и подводящим патрубками, от.гичающийся тем, что, с целью упрощения изготовления и эксплуатации, гелиоприемник снабжен плоским испарйтельным элементом, размещенным в области днища полости, сообщенным с подводящим патрубком и подключенным к водоподводящему патрубку, а каждый виток спирали конвертора снабжен по меньшей мере двумя загрузочными патрубками с крышками.

1190154

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для проведения химических реакций с использованием солнечной энергии.

Цель изобретения — упрощение изготовления и облегчение эксплуатации за счет придания конвертору формы, удобной для загрузки и разгрузки катализатора с одновременным использованием тепла на участках реактора, неудобных для загрузки и разгрузки катализатора.

На фиг. 1 показан реактор, разрез; на фиг. 2 — схема водяного и газовых трактов; на фиг. 3 — схема установки с предлагаемым реактором.

Реактор содержит теплоизолированный полостной гелиоприемник в виде спирального трубчатого конвертора 1 конической формы, размещенного по боковой стенке 2 полости и сообщенного у ее основания 3 и у днища 4 с отводящим и подводящим патрубками 5 и 6. Гелиоприемник снабжен также плоским испарительным элементом 7, размещенным в области днища 4 полости, сообщенным с подводящим патрубком 6 и подключенным к водоподводящему патрубку 8, а каждый виток 9 спирали конвертора заполненный никелевым катализатором снабжен двумя размещенными в низкотемпературной области загрузочными патрубками 10 с крышками (не показаны). Стенка 2 выполнена отражающей и окружена слоем 11 изоляции из кремнеземистого волокна. Вне полости гелиоприемника размещен теплообменник 12. Патрубок 8 снабжен тройником 13 для впрыска воды и подачи газообразных реагентов. При использовании для получения продуктов реакции реактор устанавливают в фокусе концентратора 14 и подключают к емкостям 15 и 16 для исходных продуктов и продуктов реакции соответственно.

Реактор работает следующим образом.

По трубопроводу 6 подают исходную смесь реагентов.

Конверсия СН4+СО . Заранее подготов10 ленная смесь СН4 и СО в соотношениях

1:4:1:5 поступает в теплообменник 12, там нагревается и поступает в конвертор, где и происходит конверсия. Продукты реакции по патрубку 5 поступают в теплообменник 12 отдают тепло входящему газу и выходят из реактора.

Конверсия СН4+НгО. Проведение этой реакции в реакторе отличается от описанной технологической схемы только подготовительными процессами. Так СН4 поступает в теплообменник 12,там нагревается и проходит через тройник 13, где подхватывает и дробит капельки воды, которые поступают через дозировочное отверстие тройника 13.

Впрыснутые капельки воды испаряются в испарительном элементе 7, в результате че2S го паро-газовая смесь поступает в конвертор 1. Соотношения СН4 и НгО в исходной смеси варьируют от 1:2 до 1:4.

Таким образом, в реакторе используют тепло продуктов реакции для подогрева исходных продуктов в теплообменнике 12 и энергия, сконцентрированная в области днища 4 полости для подогрева исходных продуктов или испарения воды, что позволяет проводить реакции при температуре около

700 С.

1190154

1 1, Редактор Н. Гунько

Заказ 6956 40

Составитель К. "Раничная

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4