Контактный аппарат с неподвижным слоем зернистого материала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (фф) М Кп 3 (22) Заявлено 04.01. 81 (21) 3268439/23

В 01 J 8/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,1282. Бюллетень ¹ 46 (ФЗ) УДК 66 ° 097 (088.8) Дата опубликования описания 15. 12.82, И.С. Лукьяненко, Г.Н. Абаев, Е.К. Попов, A.Ê. Крестинин, Е.В. Рыжкова, П.Г. Штерн и С.B. Турунтаев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54)КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ

ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА

Однако укаэанный контактный аппарат не обеспечивает равномерного распределения скоростей газового потока по сечению зернистого слоя (у стенки средняя скорость в 1,5-2 раза выше, чем в центре), что обусловлено повышением пороэностн зернистого слоя в периферийной части за счет пристеночной ориентации частиц. Это снижает производительность контактного аппарата.

Известен аппарат с неподвижным слоем катализатора, содержащий корпус стенки которого покрыты термостойким- 5 материалом. В таком аппарате порозность в пристеночной области уменьшается, в результате выравнивается скорость газа по поперечному сечению (2) .

Однако изготовление мелкой фракции нужного размера, загрузка аппа, рата двумя слоями, последующее их разделение связано со значительными трудностями, материальными и временными затратами, s случае применения в качестве мелкой фракции материала, не участвующего в реакции (теплоносителя), уменьшается реакционный объем аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому является контактный аппарат с неподвижным слоем зернистого материала, имеющий конический корпус с меньшим основанием внизу. Коническая форма корпуса служит для лучшего опорожнения аппарата (4).

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к контактным аппаратам с зернистым материалом в неподвижном слое.

Известен контактный аппарат с неподвижной зернистой насадкой, содержащий корпус цилиндрической формы, опорную решетку, штуцера для ввода и вывода газа и гаэораспределитель- щ ное устройство (1).

Недостатком этого аппарата является то, что материал надо специаль" но подбирать для каждого конкретного процесса. Введение в зону реакции инородного материала не всегда желатепьно. Кроме того, уменьшается полезный объем реактора.

Известен контактный аппарат, зернистая насадка которого выполнена в виде двух соосно расположенных слоев, причем более мелкая фракция находится в периферийной области (3).

980802 ель изобретения — повышение производительности работы контактного аппарата эа счет выравнивания профиля скорости газового потока в поперечном сечении слоя.

Указанная цель достигается тем, что используют контактный аппарат с неподвижным слоем зернистого материала, имеющий корпус в виде усеченного конуса с меньшим основанием внизу, для которого отношение Н/Ь = )О

0,94-0,98, где Н вЂ” высота конуса, L — - образующая конуса.

В таком аппарате нарушается пристеночная ориентация частиц, характерная для цилиндрического корпуса. Грави- 15 тационные силы прижимают частицы к коническим стенкам, уплотняя их в периферийной области . В результате пороэность и проницаемость слоя выравнивается по поперечному сечению аппарата, приближаясь к среднему значению. Нри пропускании через такой слой газа скорости его по поперечному сечению распределяются равномерно.

В аппаратах с отношением Н (., боль-25 шим 0,98 (с углами сужения меньшими

20 )., выравнивание профиля скоростей не достигается, поскольку пороэность слоя в них прктически не отличается ,от пороэности в цилиндрических аппа- 30 ратах. В аппаратах с Н Ь меныиим

0,94 (угол сужения, большим 40"), скорости в пристеночной области, наоборот, снижаются за счет того, что зернистый материал здесь переуплотняется ° В конических аппаратах, у которых нижнее основание больше верхнего неоднородности потока газа только усиливаются из-за еще большего увеличения порозности в пристеночной. области.

На фиг.1 изображен контактный аппарат с неподвижной зернистой насадкой; на фиг.2 — график усреднен-„ ных скоростей по сечению аппарата.

Контактный аппарат содержит конический корпус 1 с отношением высоты к образующей, равным 0,94-0;98, опорную решетку 2 с находящимся на ней слоем зернистой насадки 3, штуцера для ввода 4 и вывода 5 газа и газораспределительное устройство 6.

Контактный аппарат работает следующим образом.

В аппарат, состоящий из конической55 обечайки с отношением H(I = 0,97, имеющий диаметр нижнего основания, д„(= 0,2 м, крышки со штуцером ввода газа и газораспределительного устройства, загружают на высоту 0,4 м од- 60 нородный зернистый материал. Шары с Й,„8=. 0,008 м, шары с б,„э 0,004 м, дробь с d „g 0,002 м, песок с d „=

= 0,001 м. В аналогичный аппарат с

H /Ь =0,97, имеющий диаметр нижнего основания йн= 1 м эагружают дробь с д р 0,002.м.

При этом отношение диаметра нижнего основания аппарата к диаметру зерна составляет дн Н < н

=25; =50) — =(00) g — = 200> .Экв1 с Экв2 акв Ъ Экв

После загрузки аппараты продувают воздухом сверху вниз. Замеры скоро-" стей газа проводят непосредственно на выходе из слоя термоанемометром по всему сечению-слоя.

При продувке аппарата в каждом случае снизу вверх полученные профили мало отличаются от тех, которые были получены при продувках аппарата сверху вниз.

Как видно из фиг.2, в аппарате конической формы, в котором H/(=0,94 — 0,98 для,широкого диапазона . а. — кривая а — -=25; кривая б акв а,„,„, 3

Зн

=50; кривая в - — =100; кривая аква .. эквэ бHa г — Я =200, кривая д — Д = 500 экв4 экеус имеет место выравнивание профиля скоростей газа в поперечном сечении зернистого слоя по сравнению с профилем в цилиндрическом аппарате 44,„=

= 0,2 м, загруженном шарами и = 0,004 на высоту 0,4 м (кривая e).

Следовательно, использование предлагаемого контактного аппарата дает положительный эффект для однород. ных зернистых материалов с раэличС1экв

Формула изобретения

Контактный аппарат с неподвижным слоем зернистого материала, содержащий корпус, выполненный в виде усеченного конуса со штуцерами для ввода и вывода газа, и газораспределительное устройство, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения проиэвЬдительности за счет выравнивания профиля скорости газа в поперечном сечении слоя, конический корпус выполнен с отношением Н(Ь, равным 0,94-0,98, где Н вЂ” высота .конуса, Ь вЂ” образующая конуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Средин В.В., Тарасенков П.В., Оборудование и трубопроводы установок каталитического реформинга и гидроочистки . Л., Гостехиэдат, 1963 с. 115.

2. Авторское свидетельство СССР

9 774580, кл. В 01 J 8/02, 1975.

Авторское свйцетельство СССР по заявке м 2338446/26, кл. В 01 У 8/02, 1976.

4. Алферов К.В., Зенков Р.Л.. Бункерные установки, М., 1955, с. 92.

980802

Гап.

Составитель Н. Кацовская

Редактор И. Касарда Техред N.Tenep Корректор Н. Буря к

Закаэ 9541/9 Тираж 583 Подписное

Вниипи Государственного комитета сссР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4