Реактор для проведения каталитического процесса в нестационарном режиме

 

Изобретение относится к реакторам для проведения каталитического процесса в нестационарном режиме и позволяет повысить производительность за счет увеличения срока службы ка-- тализатора. Реактор содержит в слое катализатора плоские вставки, например , в форме кругов, квадратов, ориентированных перпендикулярно направлению фильтрации реакционной смеси. Вставки распределены в нескольких с.ечениях реактора таким образом, что доля занимаемой ими площади отдельного сечения составляет 0,15-6,50, расстояние по высоте слоя мезкду близлежащими сечениями с размещенными в них вставками составляет 0,5-3,0 зквивалентного диаметра вставки, определяемого по формуле d N1 S/IT . где S - площадь вставки; отношение зквивалентного диаметра вставк и к макси- , мальному размеру зерна катализатора составляет 3-25. 2 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (ду 4 В 01 Т 8/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4185062/23-26 (22) 20.01.87 (46). 07 ° 07.88. Бюл. В 25 (71) Специальное конструкторско-технологйческое бюро катализаторов и Ин- . ститут катализа СО АН СССР (72) Ю.Ш. Матрос, И.И. Шурубор и В.А. Чумаченко (53) 66.073(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 117104, кл. В Ol д 8/04, 1938. (54) РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КАТАЛИТИ. ЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В НЕСТАЦИОНАРНОМ

РЕЖИМЕ (57) Изобретение относится к реакторам для проведения катапитического процесса в нестационарном рвкиме и позволяет повысить производительность

„„SU„„ 42 А1 за счет увеличения срока службы катализатора. Реактор содержит в слое катализатора плоские вставки, например, в форме кругов, квадратов, ори ентированных перпендикулярно направлению фильтрации реакционной смеси.

Вставки распределены в нескольких сечениях реактора таким образом, что. доля занимаемой ими площади отдельного сечения составляет 0,15-0,50, расстояние по высоте слоя между близлежащими сечениями с размещенными в них вставками составляет 0,5-3,0 эквивалентного диаметра вставки. определяемого ло формуле d = 2S/2 где

1 у

Б — площадь вставки; отношение экви- а валентного диаметра вставки к максимальному размеру зерна катализатора составляет 3-25. 2 ил.

1 0! 532

5> .>

Изобретение относится к химической технологии H может быть использовано для осуществления в искусствепно создаваемом нестационарном режиме экзотермическпх каталитпческих процессов окисления диоксида серы, синтеза аммиака, синтеза метанола, получения серы методом Клауса, обеэвре>кпвапия отходящих газов от органических веще тв и др.

Целью изобретения является повышение производительности реакторов, работающих в нестационарном режиме, и увеличение срока службы катализатора, На фиг. 1 показан реактор, вертикальный разрез; на фиг, 2 — разрез

A-Л на фиг. 1.

Реактор состоит из цилиндрического корпуса 1, вставок 2, которые размещены в неподвижном слое катализатора 3, располо>кенного на опорной решетке 4, штуцеров 5 ввода-вывода реакционной смеси. Вставки выполнены, и форме кругов, «о могут иметь и дру. гую форму, например квадратов, треугольников и так далее, или быть неправильной формь .

Реактор работает следуюшим образом

В предварительно разогретый до температуры, несколько большей начала химической реакции, слой катализатора 3, находящийся .на опорной ре- шетке ч и заключенный в корпусе 2, через штуцера 5 ввода-вывода подаетcsI в одном направлении реакционная смеСь с температурой ниже температуры начала химической реакции. Торцевой учагток слоя катализатора, куда поступает реакционная смесь, охлаждается, а в,центральной части слоя, где протекает химическая реакция с выделением тепла, ф",ðì»ðóåòñÿ высокотемпературная зона реакции, движущаяся к выходу из слоя.

Через определенное время (время полуцикла) направление потока газовой смеси переключают на противоположное, при этом часть тепла реакции уносится потоком газа из реактора, а другая часть путем теплообмеца поглощается зернами катализатора, охлаждаемыми ранее поступающим газом. Затем через тот же промежуток времени переключение повторяют и т,д. После нескольких таких переключе в слое катализатора устанавливается нестационарный режим, характеризуемый повторяемостью темпера гурных и концентрационных полей. В средней части формируется подвижная высокотемпературная эона. Расположенные в слое катализатора вставки 2 изменяют характер течения газа и теплоперенос в слое таким образом, что максимальные температуры становятся ниже, чем в слое беэ вставок, при прочих равных условиях, при этом повышается равновесная степень превращения в центре слоя катализатора, предотвращаются его термическая дезактивация и разрушение.

Приближение температурного режима в слое к теоретически оптимальному, достигаемое наличием в нем вставок, приводит к повышению производительности работы реактора..Вставки размещаются в каталитическом слое при загрузке катапизатора в реактор, легко выгружаются с контактной массой.

Плоские вставки могут быть выполнены, например, в форме кругов, квадратов, ориентированьi перпендикулярно направлению фильтрации реакционной смеси и распределены в нескольких сечениях реактора по его высоте таким образом, что доля занимаемой ими площади отдельного сечения составляет

0,15-0,50, расстояние по высоте слоя между близлежащими сечениями реактора с размещенными в них вставками

0,5-3,0 эквивалентного диаметра вставки, определяемого по формуле

D = 21$7 л где S — площадь вставки, отношение эквивалентного диаметра вставки к максимальному размеру зерна катализатора 3-25.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Реактор для проведения каталитического процесса в нестационарном режиме при попеременном циклическом изменении направления подачи реакционной смеси в неподвижнь и слой катализатора на противоположное, включающий цилиндрический корпус, внутри которого размещена опорная решетка со слоем катализатора, и штуцера для ввода и вывода газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, чro, с целью повышения производительности и увеличения срока службы катализатора, он снабжен размещенными в слое катализатора плоскими вставками, расположенными по высоте слоя в несколько рядов, перпенди1407С <2

1 = 2 гл/Ф где Я вЂ” плошадь встзнки, B отношение экпивалентногo диаметра

Газ

Риа1

Составитель л. Лазаренко

Техред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец

Р едак тор И. Никол айчук

Заказ 3239/7

Тираж 519

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кулярных оси, при этом отношение площади вставок к площади сечения аппарата составляет 0,15-0,5, расстояние между соседними рядами вставок состав-5 ляет 0,5-0,3 эквивалентного диаметра вставки D, определяемого по формуле к максимальному размеру зерна катализатора составляет 3-25.