Конвертор газа

 

Изобретение относится к конструкциям каталитических реакторов газофазных химических процессов с утилизацией тепла отходящих продуктов реакции и позволяет повысить безопасность и надежность эксплуатации и расширить область практического использования. Предложенный конвертор включает цилиндрический корпус с водяной рубашкой, снабженный распределительно-смесительным устройством, выполненным в виде концентрически расположенных обечаек с вертикальными прорезями в верхней части, образующих систему кольцевых каналов для распределения и смешения реагентов, из которых четно или нечетно расположенные сверху и снизу перекрыты кольцевидными и полукольцевидными ленточными перегородками, а те, которые имеют свободный выход в корпус, снабжены колпачками, предотвращающими просыпание катализатора в каналы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 В 01 J 8/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4342561/31-26 (22) 14. 12.87 (46) 15.09.89. Бюл. Р 34 (7 1) Институт газа АН УССР (72) Н.Т.Иешенко, В.В.Веселов, А.Я.Сявриков, В.Ч.Круглянский, В.Б.Люговский и В.В.Тараченко (53) 66.097(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 1292830, кл. В 01 J 19/00, 1985. (54) КОНВЕРТ01 ГАЗА (57) Изобретение относится к конструкциям каталитических реакторов газофазных химических процессов с утилизацией тепла отходящих продуктов реакции и позволяет повысить безопасность и надежность эксплуатации

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструкциям каталитических реакторов газофазных химических процессов с утилизацией тепла отходящих продуктов реакции.

Цель изобретения — повышение безопасности и надежности работы.

На фиг. 1 представлен конвертор, общий вид; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг.1; на фиг. 4 — разрез Б-b на фиг. 1.

Конвертор газа включает вертикальный корпус 1, выполненный из двух соединенных между собой различного диаметра цилиндров, из которых меньший по размерам диаметра размещен в верхней части корпуса, а больший

„„SU„„1507438 А 1

2 и расыирить область практического использования. Предложенный конвертор включает цилиндрический корпус с водяной рубашкой, снабженный распределительно-с лесительным устройством, выполненным в виде концентрически расположенных обечаек с вертикальными прорезями в верхней части, образующих систему кольцевых каналов для распределения и смеыения реагентов, из которых четно или нечетно расположенные сверху и снизу перекрыты кольцевидными и полукольцевидными ленточными перегородками, а те, которые имеют свободный выход в корпус, снабжены колпачками, предотвращающими просыпание катализатора в каналы.

4 ил. под нилл, с днищем в виде усеченного конуса.

Корпус 1 снабжен водяной рубашкой

2 с кожухом 3, имеющим патрубки 4,5 соответственно для ввода в нижнюю часть рубашки и отвода из верхней ее части пароводяной смеси в сепаратор ,пара 6.

Внутри корпуса 1, в цилиндре меньшего диаметра и верхней части цилиндра большего диаметра расположен пучок теплообменных трубок 7 (трубчатый теплообменник), концы которых соединены с корпусом, образуя свободный вйход из трубок в водяную рубашку 2.

Сверху к корпусу присоединена крышка

8 со штуцером 9 для отвода газа из конвертора °

3 15074

Соосио корпусу 1 к нижней era конической части присоединено распределительно-смесительное устройство, одновременно служащее и н качестве опоры для поддержания загружаемого и иижшою часть корпуса гранулированного катализатора. Устройство выполнено в виде пакета концентрически расположенных обечаек 10 со щелевыии вертикальны- 10 ми прорезями 11 в верхней их части, образующих систему кольцевых каналов

12, из которых четные или нечетные имеют свободный выход в нижнюю коническую часть корпуса, 1, а в остапь- 15 ных выше прорезей 11 размещены перегородки 13, над которыми расположены концы обечаек .10 °

Перегородки 13 прикреплены к поверхностям смежных обечаек по окруж- 20 ностям наружного (бопьшого) и внутреннего (малого) диаметров ленточного кольца.

Над каналами 12, имеющими выход в корпус 1, установлена перегородка 14, 25 выполненная в виде лент кольцевидной формы, жестко соединенных с несколькиии ostopattst 15, имеющими н нижней части П-образные прорези.

В нижйей части каналы 12 перекрыты 30 полукопьцевыми ленточными перегородками 16, которые закреплены на концaх обечаек 10 при диаметральном рactlc.itîжении в смежных каналах.

Внутри распределительно-смеси; епь-35 ного устройства выполнена вертикальная перегородка 17, разделя1оща. иа две части пространство, заключенное между нижними торцами обечаек 10 и днищел1 18, и полость между ципчидри" 40 ческой стенкой 19 и наружной обечайкой с образованием камер 20, 21 для подвода газов (напрнмер газ, ноэдух) н кольцевые каналы 12. Камеры 20,21 имеют штуцеры 22,23 дпя ввода газов 45 в смеситепьно-распределительное устройство.

Конвертор работает следующим образом.

Реагеиты С,D (иапример воздух, газ). через штуцеры 22,23 подают в камеры

20, 21, откуда они, равномерно распределяясь ио аппарату, ио каналам 12 поступают н нерхню о часть межкопьценого пространства каналов, служащего смеситепьной камерой, где в результате перетока по прорезям 11 одного газа из перекрытого в иеперекрытый канал, по которому движется дру38 гой реагеит, происходит смешение реагентов с последующей подачей смеси через нерхшою часть открытых каналов в спой катализатора.

В слое катализатора н результате реакции реагенты превращаются .в целевые продукты с выделением тепла. Тепло реакции расходуют для цопучения водяного пара путем утилизации тепла отходящих продуктов реакции, которые, омывая теплообменные трубки 7, передают им и корпусу 1 тепло на парообразование из воды, движущейся снизу вверх по трубкам и водяной рубашке 2.

Охлажденные продукты реакции (газы) отводят из корпуса 1 через штуцер 9. дпя получения водяного пара используют свежую и выделенную н сепараторе 6 воду. Воду подают в иижшою часть водяной рубашки 2 через патрубки 4. Она проходит по водяной рубашке, н верхней части рис редепяясь и по теппообме пил трубкам 7, частич«о испаряется за счет тепла продуктов реакции и н виде иароводяной смеси иэ верхней части водяной рубашки через патрубки 5 отводится н сепаратор пара 6, Выделенную в сепараторе пара

6 вору возвращают в рабочий цикл для повторного использования, а иар направляют потребителю.

Кроме варианта, предусматривающего

,о„;ачу газа в конвертор снизу вверх, его можно также испольэовать и при направлении потока газа н реакционной системе сверху вниз.

Формула и з о б р е т е и и я

Конвертор газа, включающий вертикальный корпус с наружной водяной рубашкой, крышку, днище, патрубки дпл подвода воды и отвода иаронодяиой смеси, трубчатый теплообмеиник, соединенный с корпусом, опору для поддержания катализатора, входной и выходной штуцеры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью понышения безопасности и надежности в работе, опора дпя .катализатора выполнена н вице пакета концентрически установленных обечаек с вертикальными прорезями н верхней части, образующих систему кольцевых каналов, кольцевых перегородок, расположенных друг над другом н шахматном порядке, при этом нижний ряд перегородок размещен в кольцевых каналах над вертикальными прорезями

5 1507438 6 с образованием выступающих над ними нижней части смежных кольцевых каначастей кольцевых каналов, над кото- лов, и размещенной по оси между днирыми расположен верхний ряд кольцевых щем и нижними торцами обечаек вертиперегородок, полукольцевых перегоро- кальной перегородки.

5 док, установленных диаметрально в

21 12f7 ЫУ га

Фиг. 1

1507438

А-А

Составитель JI.Ëàçàðåíêî

Редактор А.Долинич Техред И.Ходанпч Корректор В.Гирняк

Заказ 5488/12 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, i Iîñêâà, )I(-3 5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-и здательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101