387734

Оп НИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства14 23-26 явлено 23.Х.1970 ( 14 риоритет осударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий етень Л ДК 66.096.5(088.8 З,Х.973 та опубликования описани Авторыизобретения алерштейн, А. И. Та ин и С. С, Забродск а АН Белорусской С явитель РОЦЕСС УСТАНОВК Я ПРОВЕДЕНИЯ ИМИЧЕС Ки 20 с присоединением заявкипубликовано 22.Ч 1,1973. Б нститут тепло- и массообм Изобретение касается проведения каталитических реакций с большим тепловым эффектом, таких как приготовление контролируемых атмосфер путем конверсии метана с продуктами неполного сгорания, окислитель ное хлорирование этилена, получение фталевого ангидрида и т. д., и может применяться в химической и машиностроительной промышленности.Известна установка для проведения хими ческих процессов, содержащя бункер, реактор с неподвижным слоем катализатора и теплообменник кипящего слоя с системой циркуляции дисперсного инертного теплоносителя. 15Цель изобретения - дальнейшее усовершенствование установки и интенсификации процесса.Для этого между теплообменником и, реа тором последовательно установлены бункер питатель, а внутри реактора установлен поверхностный теплообменник.На чертеже схематически изображена предлагаемая установка.Установка состоит из бункера 1, питате ля 2, реактора 3, внутри которого установлен поверхностный тепчообменник 4, Под ре. актором расположен бункер 5 и осадитель б, который посредством затвора 7 связан с теплообменником 8 кипящего слоя. Внутри теп- ЗО лообменника 8 установлена газораспределительная решетка 9 и поверхностный теплообменник 10. В верхней части теплообменника 8 установлен осадитель 11 с затвором 12, связанный подъемником 13 с бункером 1.В качестве осадителей б и 11 могут быть использованы циклоны, либо другие аналогичные конструкции.Реагирующие газы проходят плотный слой катализатора в реакторе 3 сверху вниз н через опорную решетку 14 и осадитель б покидают установку, поступая на дальнейшую переработку.Псевдоожижающий агент проходит через выносной теплообменник 8 и осадитель 11 и затем возвращается на вход в теплообменник, циркулируя по замкнутому контуру, с помощью, например, вентилятора.Тонкодисперсный инертный материал циркулирует в установке по замкнутому контуру. Он поступает в верхнюю часть реактора 3, с потоком реагирующих газов проходит через плотный слой катализатора и опорную решетку 14. На выходе из реактора 3 часть инертного материала осаждается в бункере 5, а оставшаяся часть выделяется из потока осадителем б. Из бункера 5 и осадителя б тонкодисперсный материал через затворы 15 и 7 попадает в псевдоожиженный слой выносного теплообменника 8, откуда псевдо 387734ожижающий агент выносит его в осадитель11, где материал выделяется из потока. Далее через затвор 12 и подъемник 13, в качестве которого может служить, например, ковшовый элеватор, он поступает в промежуточный бункер 1, откуда через питатель 2 возвращается в реактор 3. Промежуточный бункер 1 и питатель 2 служат для регулировкирасхода тонкодисперсного инертного материала при изменении производительностиустановки,Отвод (подвод) тепла в реакторе 3 осуществляется двумя путями: с инертным тонкодиспер сиым м атер и алом и поверхностнымтеплообменником 4. Большая часть тепла переносится инертным материалом, а теплообменннк 4 служит для регулировки температуры. Охлаждение (натрев) тонкодисперсногоматериала происходит в выносном теплообменнике 8 с кипящим слоем 8, где отвод(подвод) тепла осуществляется поверхност;ным теплообменником 10.Тонкодисперсный инертный материал нетолько переносит тепло между реактором ивыносным теплообменником 8, но одновременно интенсифицируют теплообмен газовогопотока с частицами катализатора и поверхностными теплообменниками 4 и 10 благодаря сравнительно малым размерам частиц ибольшим скоростям их движения. Существенны для переноса тепла и следующие два обстоятельства. Во-первых, в фильтрующемсячерез слой катализатора потоке тонкодисперсного материала происходит значительноеперемешивание в горизонтальной плоскости,что обеспечивает уменьшение градиента температур в этом направлении.Во-вторых, движение газа и частиц черезреактор 3 сверху вниз позволяет создать поток с более высокой концентрацией инертного материала, чем при других направленияхдвижения.Тонкодисперсный материал должен удовлетворять следующим требованиям. Он должен быть инертным к среде в реакторе 3, Минимальный размер его частиц определяется из условий улавливания в осадителе с к.п.д.близким к 100%, Для циклонов это составля ет 0,01 - 0,02 лм, Максимальный размер частиц выбирается из условий прохода между частицами катализатора, для чего частицы инертного материала должны быть меньше частиц катализатора по крайней мере в 20 - 10 30 раз. В качестве инертного материала могут быть использованы кварцевый песок, корунд, двуокись циркония и т. д.Твердой фазой для псевдоожиженного слоявыносного теплообменника 8 служит либо 15 циркулирующий в установке тонкодисперсный,материал, либо, когда требуется улучшить транспорт этого материала через теплообменник, материал с более крупными частицами, В последнем случае тонкодисперсный 20 инертный материал фильтруется через псевдоожиженный слой.В поверхностных теплообменниках 4 и 10циркулирует жидкость. В предлагаемой установке процесс переноса тепла осуществляется 25 с весьма высокой интенсивностью, что обеспечивает создание компактных аппаратов высокой единичной производительности, особенно для процессов с большим тепловым эффектом,30Предмет изобретения1, Установка для, проведения химическихпроцессов, содержащая бункер, реактор с не подвижным слоем катализатора и теплообменник кипящего слоя с системой циркуляции дикперсного инертного теплоносителя, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса, между теплообменником и ре актором последовательно установлены бункери питатель.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем,что внутри реактора установлен поверхностный теплообменник.ктор Е. Сапун Агапова Редакто аказ 3075/15ЦН ипография, пр. Сапунова Изд.1679Государственного комитепо делам изобретений Москва, )К, Раушск Тирагк 678 Подписноовета Министров СССРоткрытийаб., д, 45