Каталитический реактор

 

t, КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР содержащий вертикальный корпус, ус новленный в верхней части корпуса коллектор, мембранные каталитические трубки, подсоединенные к коллектору, и штуцеры ввода и вывода реагентов, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации -процесса .и повьппения производительности за сч1ет увеличения поверхности контактирования реагентов, нижние участки каталитических трубок свернуты в спирали с витками, расположенньми снаружи верхних участков каталитических трубок и ме)вду витками соседних спиралей. 2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что наружный диаметр каталитических трубок относится к. шагу намотки спиралей как 1:5-1:2.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (292 022

А (5D4 В 0 J

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2782101/23-26 (22) 16.07.79 (46) 15.06.87. Бюл. М - 22 (71) Институт нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева (72) В.M.Грязнов, А.П.Мищенко, В.П.Полякова,Е1М.Савицкий, В.M.Ïîïîâ, А.А.Павлов, П.В.Голованов, Ю.В.Саксонов и А.А.Куранов (53) 66.063(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

У 361805, кл. В 01 J 1/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР

22 292361, кл; В 01 J 1/ОО, 1970. (54) (57) 1 . КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР, содержащий вертикальный корпус, установленный в верхней части корпуса коллектор, мембранные каталитические трубки, подсоединенные к коллектору, и штуцеры ввода и вывода реагентов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения производительйости за счет увеличения поверхности контактирования реагентов, нижние участки каталитических трубок свернуты в спирали с витками, расположенными снаружи верхних участков каталитических трубок и между витками соседних спиралей.

2. Реактор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что наружный диаметр каталитических трубок относится к шагу намотки спиралей как 1:5-1:2.

1 91179

Изобретение относится к каталитическим реакторам с блоками мембранных катализаторов и может быть использо-. вано для очистки водорода, для подачи и вывода водорода из реакционного пространства.

Известны каталитические реактоРы с мембранным катализатором, выполненным в виде U-образных трубок из сплавов палладня, впаянные или вваренные в коллектор, расположенный в. крышке реактора

Однако в таких реакторах имеются застойные зоны,,где происходйт разложение реагентов с образованием углистых веществ.

Известен также каталитический реактор, содержащий корпус, установленный в верхней части корпуса кол" лектор, мембранные каталитические трубки, подсоединенные к коллектору, и штуцеры ввода и вывода реагентов.

Однако трубки не обеспечивают одинаковой доступности реагента ко всей своей внешней поверхности. Это

; снижает степень использования .водорода, диффундирующего через стенки трубки: часть его не вступает i реакцию гидрирования, а выделяется в газовую нли жидкую фазу.

С целью интенсификации процесса и повыпения производительности за счет увеличения поверхности контактиРования Реагентов, нижние участки ка-.35 талитических трубок свернуты в спирали с витками, расположенными снаружи .верхних участков каталитических тру-. .бок и между витками соседних спиралей, причем наружный диаметр катали- 40 тических трубок относится к шагу намотки спиралей как 1:5-1:2.

На фиг. 1 изображен продольный разрез части общего вида реактора; на фиг. 2 — общий вид каталитической 45 трубки.

Каталитический реактор имеет корпус 1, в котором расположены тонко-. стенные. мембранные металлические трубки 2 из сплава палладия, имеющие 50 форму. спирали, конический коллектор

3, вводная 4 и выводная 5 трубы. Тру5 2 бки 2 концами герметично закреплены в нижней доске 6 коллектора 3. Входные концы трубок 2 объединены трубой 4, а выводные концы — коническим коллектором 3, имеющим выводную трубу 5..

Шаг намотки винтовых спиралей из трубок таков, что промежуток между витками. несколько больше наружного диаметра трубок 2 и составляет вели- чину от 0,2 .до 0,5, что обеспечивает возможность плотной упаковки спиралей труб 2 благодаря входу витков одних спиралей в промежутки между витками других.

При работе каталитического реактора водород подают в трубу 4 и выводят. по.трубе 5. Поток газообразного или жидкого гидрируемого вещества омываетвитки спиралей и легко достигает поверхности каждой из трубок 2, вступая в реакцию с диффундирующим водородом.

Для процессов дегидрирования, дегидроциклизации и других, проходящих с выделением, водорода, реагент можно подавать как внутрь трубок 2, так и снаружи, а. выделяющийся водород выводить с противоположной стороны. реактора.

Предлагаемая конструкция каталитического реактора обеспечивает достижение лучшего контакта реагирующих веществ с поверхностью мембранного каталиэатора, что повышает выход целевых продуктов; кроме того можно использовать трубки длиной 4 м и более,. что позволяет сократить число паяных соедине- ний и упрощает технологию сборки. Введение витков спирали в промежутки между витками другой спирали обеспечива-. ет прочное закрепление всего набора в жесткую конструкцию, что позволяет избежать перелома .трубок при возник-. новении вибраций и колебаний в потоке реагентов.. Трубки расположены в блоке достаточно свободно, чтобы обеспечить доступ реагентов к поверхности трубок, что способствует повышению коэффициента использования водорода до единицы и увеличению выхода продуктов реакции гидрирования.

911795

Редактор С. Месропова Техред,И.Моргентал - Корректор М. Демчик

Подписное

Заказ 2684/2

Тираз; 510

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4