Устройство для проведения исследований сорбционных или каталитических процессов

 

Изобретение относится к устройствам для исследования сорбционных или каталитических процессов в аппаратах с радиальным ходом среды через зернистый слой и может найти применение в химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - снижение металлоемкости и экономия зернистого материала за счет создания на ограничительном участке условий имитации протекания процесса, Устройство, включающее цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода среды, внешнюю и внутреннюю перфорационные обечайки, снабжено имитирующей вставкой конической формы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Я3,,, 1693623 А1 (я)5 G 09 В 23/12, В 01 D 53/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.. ф1 P» .1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4449401/26 (22) 27.06,88 (46) 23,11.91. Бюл. М 43 (72) Л,З.Астановский, Д.Л.Астановский и

Л,Е,Литвинов (53) 542.965 (088.8) (56) Семенов В.П. "Производство аммиака". — М,: Химия, 1985, с, 156. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ СОРБЦМОННЫХ ИЛИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к устройствам для исследования сорбционных или каталиИзобретение относится к устройствам для исследования каталитических сорбционных процессов для аппаратов с радиальным ходом среды через зернистый слой и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — снижение металлоемкости и зкономии зернистого материала за счет создания на ограниченном участке условий имитации протекания процесса.

На чертеже показано устройство, общий вид.

Устройство включает корпус 1, патрубки входа 2 и выхода 3 среды, внутреннюю 4 и наружную 5 перфорированные обечайки с диаметром d< и D>, жестко закрепленные на полках 6 и 7, причем полка 7 жестко соединена с корпусом 1, Между внутренней 4 и наружной 5 перфорированными обечайками засыпана зернистая масса 8, Между перфорированными обечайками 4 и 5 размещена коническая имитирующая вставтических процессов в аппаратах с радиальным ходом среды через зернистый слой и может найти применение в химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения — снижение металлоемкости и экономия зернистого материала за счет создания на ограничительном участке условий имитации протекания процесса. Устройство, включающее цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода среды, внешнюю и внутреннюю перфорационные обечайки, снабжено имитирующей вставкой конической формы.

1 ил. ка 9 с диаметрами малого и большого оснований dz и Ог и высотой h, равной толщине радиального слоя h=D< — d1. При работе устройства среда поступает через патрубок 2 на зернистый слой 8, проходит его и через патрубак 3 выходит из устройства. Для воспроизводства условий распределения линейных скоростей среды в конической. вставке, идентичных всему слою устройстОг «01 ва, необходимо, чтобы = —, где Ог и г о1 бг — диаметры наружной и внутренней перфорированных обечаек, а D> и d> — диаметры большого и малого оснований конической

Вставки.

П редлагае мы е зависимости получены расчетным путем. Для обеспечения условий распределения линейных скоростей среды по зернистому слою в конической вставке 9, идентичных тем же условиям по всему слою устройства с радиальным ходом среды, проводят следующие расчеты. Примем высоту

1693623 радиального слоя в устройстве Н, расход среды через него 61, расход среды через вставку 9 62, тогда скорость входа среды в весь радиальный слой V»x G1 5

Ч1вх=

mDi Н а скорость выхода среды из радиального

СЛОЯ Ч1вых

61

1/1вых= 10

B конической вставке соответственно

СКОРОСТИ ВХОДа 1:PeP,II Ч2вх И ВЫХОДа Ч2вых равны

7Г (2 Г 2

Ч2вх= 62/ I< /2вых= 62/, 15

4 4

По условиям идентичности распределеНИЕ СКОРОСтЕй \/1вх/ /»„х ПРОМЫШЛЕННОГО аППаРата ДОЛЖНО бЫтЬ РаВНО Ч2вх/1/2вых ЭКСпериментальногоустройства. После подстановки значений получим

G1/Л 01Н:61/Л 01Н =Л02 Л02 D1 2

4 <1 <12

Адсорбер радиального типа имеет

D1=3400 мм; d1=400 мм; Н=12000 мм.

Для проведения исследований адсорбции в радиальном слое, имитирующем усло- 30 вия аппарата, потребовалось бы изготовить аппарат внутренним диаметром, равным диаметру промышленного аппарата, и высотой не менее 1 мм, 35

При условии работы аппарата при давлении 8 MI1a масса экспериментального устройства была бы равна массе двух днищ и обечайки высотой 1 мм. Толщина стенки S при внутреннем диаметре, равном 3800 мм, 40 будет равна

p De 80 380

S— — — — — 16 см, 2(o)p — р 2 985 1 80

45 где р — давление, кгс/см, 2, Ов — внутренний диаметр аппарата, см; о — допускаемое напряжение для ст.12Х18У IIOT при 1=-300 С;

p — коэффициент прочности сварного шва.

Масса обечайки с толщиной стенки 160 мм и длиной 1 м будет равна

М1=0,785 (Dy De ) 7,8 Н=, = 0,785(41,2 — 38,0 ) 7,8 10=1I5518 кг, Масса двух днищ равна М2= 11257 2=

=22514 кг, При проведении исследований в конической вставке внутренним диаметром большего основания усеченного конуса 02 =

= 140 мм диаметр меньшего основания усеченного конуса б2 должен быть

2 d1 140 400

Э1 3400

При этом высота усеченного конуса должна быть равна

D1 — d1 3400 — 400

2 2 — 1500 мм, Масса вставки на давление 8 МПа равна

120 кг, Экономия металла составит 37912 кг.

Формула изобретения

Устройство для проведения исследований сорбционных или каталитических процессов, содержащее цилиндрический корпус с патрубками входа и выхода среды, внутреннюю и внешнюю перфорированные обечайки, между которыми расположен зернистый слой, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и экономии зернистого материала за счет создания на ограниченном участке условий имитации протекания процесса, оно снабжено имитирующей вставкой конической формы с высотой, равной толщине зернистого слоя, а соотношение диаметров конической вставки и перфорированных обечаек

D2 /d2 = D1/d1, где 02 — диаметр большого основания конуса вставки;

d2 — диаметр малого основания конуса вставки;

D1 — диаметр внешней перфорированной обечайки;

d1 — диаметр внутренней перфорированной обечайки, 1693б23

Составитель И.Рогачева

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4079 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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