Устройство для проведения физико-химических процессов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 45 19) 01 3 19/2 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЛЯ ПРОВЕЕСКИХ ПРО- ционную и адльник, крышку компонентов и ем, что, с це-, устройства, оно СТРОИСТВО ИКО-ХИМИЧ ержащее реак амеры, холоди ода и вывода личающееся т я надежности(54) (57) 1. У ДЕНИ Я ФИЗ ЦЕССОВ, сод сорбционную к и патрубки вв хладагента, от лью повышени 1 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Грозненский ордена Трудового Красного Знамени нефтяной институтим. акад, М. Д. Миллионщикова(56) 1. Автоматизированные лабораторныеустановки. Сб, Ярославль, НИИМСК, 1974,с. 9,снабжено опорными решетками, размещенными в адсорбционной и реакционной камерах, реакционная камера установлена соосно адсорбционной камере и выполнена в виде перевернутого стакана, открытый конец которого расположен внутри адсорбционной камеры, при этом холодильник укреплен в крышке и размещен по оси адсорбционной камеры, а верхний конец его установлен на уровне опорной решетки реакционной камеры.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что холодильник выполнен в виде трубы в трубе и на наружной его трубе закреплены опорные решетки, при этом опорная ре шетка реакционной камеры закреплена на верхнем конце холодильника, а опорная решетка адсорбционной камеры расположена под открытым концом стакана.35 40 45 50 55 Изобретение относится к устройствам для осуществления каталитических превращений с последующей очисткой прореагировавшей смеси на лдсорбенте и может найти применение в исследовательских и опытных работах, проводимых в условиях лабораторных или пилотных установок нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности.Известно устройство для проведения физико-химических процессов, содержащее реакционную камеру и отдельно адсорбционную камеру, холодильник, крышки и патрубки ввода и вывода компонентов и хладагента 1.Недостатками известного устройства являются большое количество разъемных соединений (два фланцевых и четыре на трубах) при работе аппаратов под высоким давлением 10 - 20 МПа и часто местами нарушение герметичности системы, пропуск горючих газов и создание, таким образом, аварийных ситуаций. Кроме того, для высоких давлений каждый фланцевый разъем у лабораторного аппарата по своей массе близок или больше массы корпуса самого аппарата, что увеличивает теплопотери через фланцы и нарушает нормальный режим работы аппарата. Наконец, при большом количестве раздельных аппаратов усложняется обслуживание всей установки в целом,Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для проведения физико-химических процессов, содержащем реакционную и адсорбционную камеры, холодильник, крышку и патрубщ ввода и вывода компонентов и хладагента, снабжено опорными решетками, размещенные в адсорбционной. и реакционной камерах, реакционная камера установлена соосно адсорбционной камере и выполнена в виде перевернутого стакана, открытый конец которого расположен внутри адсорбцион ной камеры, при этом холодильник укреплен в крышке и размещен по оси, адсорбционнбй камеры, а верхний конец его установлен на уровне опорной решетки реакционной камеры,Холодильник выполнен в виде трубы в трубе и на наружной его трубе закреплены опорные решетки, при этом опорная решетка реакционной камеры закреплена на верхнем конце холодильника, а опорная решетка адсорбционной камеры расположена под открытым концом стакана,На чертеже представлено устройство, общий вид.Устройство для проведения физико-химических процессов, содержащее реакционную камеру 1 с опорной решеткой 2, холодильник 3, адсорбционную камеру 4 с опорной решеткой 5, патрубки 6 ввода и 7 вывода компонентов и патрубки 8 ввода и 9 вывода 5 10 15 20 25 ЗО хладагента, при этом реакционная камера 1 установлены соосно адсорбционной камере и выполнена в виде перевернутого стакана, конец которого расположен внутри адсорбционной камеры 4, при этом холодильник 3 укреплен в крышке 10 и размещен по оси адсорбционной камеры 4, а верхний конец его установлен на уровне опорной решетки 2 реакционной камеры 1. Холодильник выполнен в виде трубы в трубе и на наружной его трубе закреплены опорные решетки 2 и 5 при этом опорная решетка 2 реакционной камеры 1 закреплена на верхнем конце холодильника, а опорная решетка 5 адсорбционной камеры 4 расположена под открытым концом стакана. Адсорбционная камера 4 ниже опорной решетки 5 имеет фланец 11 с расточкой для выхода холодильника с опорными решетками и патрубок 12 для вывода конденсата.Устройство работает следующим образом, После загрузки катализатора и адсорбента осуществляют основной процесс каталитической очистки и осушки газа.Газ или иная парогазовая смесь, подвергаемая каталитическому превращению и последующей адсор 6 цион ной очистке, по вводному патрубку 5 вводится сверху в реакционную камеру 1, заполненную катализатором и помещенную в нагреватель. Проходя через слой катализатора при температуре реакции, поток газа претерпевает каталитическое превращение (например, если пропускается водород с небольшоей примесью кислорода, то последний с водородом образует воду, и газ, покидающий реакционную секцию, полностью очищается от кислорода). Далее поток газа проходит сквозь решетку 2, на которой покоится слой катализатора, поступает в удлиненную книзу часть реакционной камеры. Двигаясь вниз, горячий газ соприкасается с наружной трубкой холодильника 3 и охлаждается. Охлаждающая вода поступает в холодильник 3 через входной патрубок 8, омывает изнутри снизу вверх наружную трубку холодильника 3 и через открытый конец внутренней трубки 9 покидает холодильник 3. При охлаждении газа на наружной поверхности трубки образуется конденсат продуктов реакции (в случае очистки водорода - это вода), который стекает вниз через решетку 5 и собирается в расточке для сбораэтого конденсата, откуда через кольцевую выточку фланца 11 и патрубок 12 в нем выводится из устройства.Охлажденный газ через нижний открытый конец удлиненной части корпуса реакционной секции направляется снизу вверх в кольцевом пространстве между удлиненной частью реакционной камеры 1 и адсорбционной камерой 4, заполненной адсорбентом, и затем осушенный выводится из нее через выводной патрубок . Слой адсорбен1165452 Ус,генный гая гнеюгаз нйнсот Клооге кийКорректор В. БутягаПодписноеа СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4 Состав Техред Тираж ИПИ Государе по делам изобМосква, Ж - ППП сПатент,итель А. ЦИ. Вере541твенного комитеретеннй и откр35, Раушская нг. Ужгород, ул Телеснис Редактор В. ПетрашЗа каз 4262/11В 1130 лиал та покоится на нижней решетке 5, укрепленной на наружной трубке холодильника 3.Таким образом, за один ход газа вниз он нагревается, подвергается каталитическому превращению, охлаждается и сепарируется от выпадающей при охлаждении жидкости, а затем, двигаясь вверх в адсорбционную камеру, он окончательно очищается от влаги или иных примесей и выводится из аппарата. Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в сокращении числа разъемных соединений за счет исключения межсекционных коммуникаций, что позволяет для устройств,работающих под давлением 10 - 20 Мпа,соответственно (вдвое-втрое) сократитьвозможность аварийных ситуаций при пропуске взрывоопасного газа, т. е. резко по 5высить безопасность труда при обслуживании реактора-адсорбера. При этом на 15 -20% сокращаются затраты дефицитной нержавеющей стали, поскольку для таких высоких давлений масса фланцевого разъемаравна или больше массы одной из секцийО устройства при их раздельном исполнении.За счет компактности устройства улучшаются условия обслуживания и управлениятехнологическим процессом,