Контактный аппарат кипящего слоя

 

»»»»».

9i,",-.,".: н п.,з ц»»,., ят - . г-. : .l:; ееч5зв

О"и м-"ф4 н и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.12.78 (21) 2699799/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.з

В 01J 8/18

F 28С 3/16

F 26В 17/10

Государственный комитет

СС,СР (53) УДК 66.096.5 (088.8) по делам нзобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Минаев, А. Н. Поляков и А. Н. Цетович

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (71) Заявитель (54) КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Изобретение относится к аппаратам для проведения каталитических процессов в кипящем слое и может быть использовано в химической смежных с ней отраслях промышленности.

Известны контактные аппараты кипящего слоя, содержащие корпус с патрубками ввода и вывода газов-реагентов, газораспределительные решетки и пучок теплообменных труб для хладагента, размещенных в кипящем слое (11.

Недостатком данного аппарата является низкая эффективность процесса, проводимого в нем, вследствие недостаточной интенсивности теплообмена между псевдоожиженным слоем катализатора и теплообменными трубами.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена между псевдоожиженным слоем катализатора и теплообменными трубами.

Это достигается тем, что аппарат дополнительно содержит газораспределительное устройство, расположенное в свое катализатора и выполненное в виде системы коллекторов с отверстиями для выхода газа, при этом коллекторы размещены под теплообменными трубами, а отверстия выполнены в виде горизонтальных щелей, либо коллекторы выполнены в виде гребенок, расположенных над теплообменными трубами, а отверстия — в виде вертикальных сопл, направленных вниз в промежутках между трубами, либо

5 коллекторы выполнены в виде желобов, охватывающих нижнюю половину теплообменных труб, либо коллекторы размещены по оси теплообменных труб, а отверстия выполнены в виде горизонтальных сопл, вы10 веденных за пределы труб, На фиг. 1 изображен предложенный аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — газораспределительное

15 устройство в виде коллекторов, размещенных по оси труб с отверстиями в виде сопл, выведенных за пределы труб (вариант); на фиг. 4 — вид Б фиг. 3; на фиг. 5 — газораспределительное устройство в виде желобов, 20 охватывающих нижнюю половину теплообменных труб (вариант); на фиг. 6 — вид В фиг. 5; на фиг. 7 — характер циркуляции частиц при конструкции газораспределительного устройства в виде коллекторов, 25 размещенных под теплообменными трубами с отверстиями в виде горизонтальных щелей; на фиг. 8 — характер циркуляции частиц при выполнении коллекторов в виде гребенок, расположенных над теплообмен30 ными трубами, с отверстиями в виде верти768452 кальных сопл, направленных вниз в промежутках между трубами.

Аппарат включает корпус 1 с патрубком

2 для ввода ожижающего агента, перфорированную решетку 3 для выравнивания потока ожижающего агента, колпачковые решетки 4 для поддержания псевдоожиженных слоев зернистого катализатора, отбойник 5, препятствующий уносу катализатора из аппарата, теплообменные трубы 6, установленные в слоях катализатора для отвода или подвода тепла, газораспределительное устройство 7, выполненное в виде системы коллекторов с отверстиями 8 для струйного ввода газа в слой катализатора, патрубок 9 для отвода прореагировавшей смеси.

Аппарат работает следующим образом.

В аппарат с загруженными слоями катализатора через патрубок 2 подают исход- 2Э ную смесь газов-реагентов в количестве, необходимом для псевдоожижения катализатора. Смесь газов проходит через перфорированную 3 и колпачковые 4 решетки и ожижает сЛои катализатора. Остальную 25 часть газовой смеси вводят в аппарат по коллекторам газораспределительного устройства 7. При этом газ истекает в псевдоожиженный слой через отверстия 8 в виде струй, вызывающих интенсивную циркуля- 30 цию частиц слоя. Газы-реагенты при прохождении через слои катализатора контактируют с образованием целевого продукта, который выводят через патруоок 9. Необходимую температуру слоя поддерживают 35 с помощью теплообменных труб 6, размещенных в слоях катализатора. Струйный . ввод части газа в слой обеспечивает наличие циркуляционных контуров движущихся частиц катализатора, омывающих поверх- 40 ность теплообменных труб. При этом характер движения частиц может быть различным в зависимости от конструкции устройства.

Направленное движение твердых частиц 45 около стенок теплообменных труб происходит со скоростью, превышающей скорость движения частиц в псевдоожиженном слое без организованной циркуляции, что приводит к уменьшению толщины пограничной пленки газа, и возрастанию коэффициента теплоотдачи. Кроме того, интенсивное движение частиц позволяет поддерживать высокий температурный перепад, улучшающий теплопередачу. Все это способствует увеличению удельной производительности контактного аппарата.

Формула изобретения

1. Контактный аппарат кипящего слоя, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газов-реагентов, газораспределительные решетки и пучок теплообменных труб для хладагента, размещенных в кипящем слое, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, аппарат дополнительно содержит газораспределительное устройство, выполненное в виде системы коллекторов с отверстиями для выхода газа.

2. Аппарат по п. 1, отлич а ющи йся тем, что коллекторы размещены под теплообменными трубами, а отверстия выполнены в виде горизонтальных щелей.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что коллекторы выполнены в виде гребенок, расположенных над теплообменными трубами, а отверстия — в виде вертикальных сопл, направленных вниз в промежутках между трубами.

4. Аппарат по пп. 1 и 2, отл и ч а ю щи й; ся тем, что, коллекторы выполнены в виде желобов, охватывающих нижнюю половину теплообменных труб.

5. Аппарат по п. 1, отлича ющийся тем, что коллекторы размещены по оси теплообменных труб, а отверстия выполнены в виде горизонтальных сопл, выведенных за пределы труб, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Катализ в кипящем слое. Под ред.

И. П. Мухленова.— Л.: Химия, 1971, с. 154.

768452

Составитель О. Акимова

Редактор Т. Загребельная Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина

Заказ 2528/4 Изд. № 578 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография пр. Сапунова, 2