Контактный аппарат кипящего слоя

9) (1 5 В 01 ) 8/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(57) Изобретение относится проведения каталитически пящем слое и может быть химической промышленно ней областях и ром ь 1 шлен н повысить эффективность р го аппарата кипящего слоя ратам для ссов в кизовано в межной с позволит онтактно- интенсикаппа х проце исполь сти и с ости и аботы кпутем ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к аппаратам для проведения каталитических процессов в кипящем слое и может быть использовано в химической промышленности и смежных с ней областях промышленностиЦелью изобретения является повышение эффективности работы контактного аппарата кипящего слоя путем интенсификации теплообмена,На фиг. 1 показан контактный аппарат кипящего слоя, общий вид; на фиг. 2 - узелна фиг. 1.Контактный аппарат кипящего слоя содержит вертикальный корпус 1, внутри которого размещены газораспределительные решетки 2, каждая из которых заполнена катализатором 3. В верхней части корпус 1 имеет отбойник 4 и штуцер 5 выхода газа, в нижней части - штуцер 6 входа исходной газовой смеси. Комбинированная тепловая теплообмена. В корпусе контакт- рата кипящего слоя расположены енные элементы, выполненные из омбинированных тепловых труб, которых имеет в центральной чаную перегородку, выше которой олнена капиллярно-пористым мас центральным каналом, верхний концы трубы погружены в кипя- катализатора и заполнены рабостью, а средняя часть имеет тепую рубашку с теплообменными выполненными по винтовой лиавление винтовых линий теплообебер у двух соседних труб противо 3. и. ф-лы, 2 ил,срикации ного аппа теплообм набора к каждая из сти сплош труба зап териалом и нижний щиЙ слой чей жидко лообменн ребрами, нии, Напр менных р положное труба 7 имеет по середине сплошную перегородку 8, выше перегородки труба запал- О нена капиллярно-пористым материалом 9 с центральным каналом, Верхняя и нижняя испарительные части трубы 7 частично заполнены рабочей жидкостью 10, Соедняя Сф часть трубы 7 (конденсационная) имеет теп лообменную рубашку 11 с теплообменными ф ребрами 12, выполненными по винтовой линии. Теплоноситель в рубашку 11 подается и выходит через штуцера 13.ециоКонтактный аппарат кипящего слоя работает следующим образом.Исходная газовая смесь компонентов через штуцер 6 поступает в корпус 1 и, проходя последовательно газораспределительные решетки 2 создает кипящий слой катализатора 3 на решетках 2. На катализаторе 3 идет реакция взаимодействия исходных компонентов газовой смеси с выделе 1643071нием тепла - экзотермическая реакция, В нижней испарительной части комбинированной тепловой трубы 7 рабочая жидкость 10 испаряется за счет тепла зкзотермической реакции, образовавшийся пар поднимается до перегородки 8 в среднюю кондеясационную часть и конденсируетсл с выделением тепла, которое поглощает теплоноситель, подаваемый в теплообменную рубашку 11 через штуцер 13. Образовавшаяся в результате конденсации жидкость стекает вниз, и процесс непрерывно повторяется. В верхней испарительной части комбинированной тепловой трубы 7 рабсчая жидость 10 поднимается по капиллярнопористому материалу 9 вверх и испаряетсл эа счет тепла экзотермической реакции. Образовавшийся пар рабочей жидкости 10 опускается по центральному каналу до перегородки 8 в среднюю конденсационную часть и конденсируется с выделением теп. ла, которое поглощаеттеплоноситель, подаваемый в теплообменную рубашку 11 через штуцер 13, Образовавшаяся в результате конденсации жидкость поднимается по капиллярно-пористому материалу 9, и процесс непрерывно повторяетсл. Нижняя и верхняя испаритедьные части комбинированной тепловой трубы 7 погружены в кипящий слой катализатора 3, рабочая жидкость 10 заполняется по уровню, равнбму высоте кипящего слоя. Рабочая жидкость 10 выбирается так, чтобы температура ее кипения была ниже темг 1 ературы реакции, ПрОцесс конденсации в средней части комбинированной тепловой трубы 7 протекает устойчиво, так как температура жидкого теплоносителя в теплообменной рубашке 1 ниже температуры паров жидкости 10, Теплообменнал рубашка 11 снабжена теплообменными ребрами 12 для увеличенил поверхности теплообмена и турбулеризации потока газа, ребра 12 выполнены по вичтовой линии, причем направление винтовых линий у двух соседних труб 7 противоположно, Так как в каждом из кипящих слоев наблюдается явление частичного уноса частиц катализатора, поток газа закручиваетсл по винтовым линиям благодаря ребрам 12. Изза того, что направление винтовых линий у двух соседних труб 7 противоположное, газовые потоки, несущие частицы катализатора 3, соударяются, создавая благоприятные условия для осаждения частиц катализатора 3 в кипящий слой. Продукты реакции, образовавшиеся в результате реакции, выходятс 10 50 55 тем, что направление винтовых линий у двух соседних ребер противоположно. 5 10 15 20 25 10 из аппарата через отбойник 4 и штуцер 5, Далее процесс полностью повторяется,В контактном аппарате кипящего слоя тепдообменные элементы выполнены в виде набора комбинированных тепловых труб. Каждая комбинированная тепловая труба имеет веохнюю и нижнюю испарительные части, размещенные в кипящем слое катализатора. 1 еплообмен в них осуществляется в системе газ - испаряю 1 цаяся жидкость. Средняя часть комбинированнойтепловой трубы является конденсационной для обеих половин трубы и размещена между кипящими слоями, теплообмен в ней осуществляется в системе конденсирующая жидкость - жидкость. В обоих случаях указанные системы тепдообмена позволяют подучить коэффициенты теплопередачи в несколько раз более высокие, чем в известных конструкциях. В о же время процесс испарения рабочей жидкости в комбинированной тепловой трубе идет по всей высоте кипящего слоя, что позволяет полностью устранить неравномерность охлаждения слоя, Винтовые теплообменные ребра турбулеризуют газовый поток, увеличивая коэффициент тепло- передачи, а также уменьшают укос катализатора из зоны реакции,Таким образом, использование изобрегения позволит существенно интенсифицировать тепдообмен, а следовательно, повысить эффективность работы контактного аппарата кипящего слоя. Формула изобретения1, Контактный аппарат кипящего слоя, содержащий корпус, газораспределительные решетки с катализатором, теплообменные элементы, отбойник в верхней части аппарата, штуцера длл входа и выхода газа, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы аппарата, теплообменные элементы выполнены в виде набора комбинированных тепловых труб, каждая из котор.,1 х имеет в центральной части сплошную перегородку, выше которой труба заполнена пористым материалом с центральным каналом, при этом верхний и нижний концы трубы погружены в кипящий слой и заполнены рабочей жидкостью, а соедняя час 1 ь снабжена теплообменной рубашкой с оребрением, расположенными по винтовой линии,2, Аппарат пои. 1, отлика ю щийсл1643071 Составитель Н,Захароваактор И,шмакова Техред М.Моргентал орректор М.Пожо Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 1195 Тираж 340 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по Изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5