Каталитический реактор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1411 А 0118 ГОСУД ПО ДЕ ОПИС ОБРЕТЕН ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А ВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт катализа СО АН СССР(57) Изобретение относится к энергетике,а более конкретно к устройствам, позволяющим преобразовывать энергию концентрированного солнечного излучения в химическую, аккумулированную в продуктахреакции конверсии углеводородов. Наиболееперспективно использовать предложенныйконвертерный элемент каталитического реактора для проведения процессов паровой или углекислотной конверсии метана с целью получения синтез-газа (СО, Н). Цель - интенсификация процесса за счет более равномерного нагрева. Конвертерный элемент выполнен из двух секций. каждая из которых представляет собой прямые стальные трубы одного диаметра, параллельно расположенные в плоскости на расстоянии одного диаметра трубы одна от другой и соединенные последовательно между собой для прохода реагирующего газа, секции копвертерного элемента вложены под углом а = 30 одна в другую, так что труба с катализатором одной секции находится в пространстве между трубами другой и пересечение секций осуществляется по оси симметрии, перпендикулярной трубам. 6 ил.1Изобретение относится к конструкции каталитического реактора, позволяющего преобразовывать энергию концентрированногосолнечного излучения в химическую, аккумулированную в продуктах реакции конверсии углеводородов, и может быть использовано в виде источника энергии химического топлива, для создания солнечныхэлектростанций башенного типа.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса за счет более оавномерного нагрева всей поверхности труб конвертерного элемента прямым и отраженнь)м скоп -центрированным светом,На фиг, 1 схематично показан катали тический реактор; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - конвертерный элемент; на фиг. 4разрез ББна фиг, 1; на фиг. 5 разрез В- - В на фиг. 1;на фиг, 6принципиальная схема работыкаталитического реактора.Каталитический реактор содержит корпус 1, внутри которого размещен конвертерный элемент, выполненный из двухсекций 2 и 3 в виде труб одного диа, метра, заполненных катализатором 4, в каждой из которых трубы соединены после, довательно между собой для прохода реак ционной смеси, причем трубы одной секциирасположены между трубами другой секции,теплообменник 5, экран 6, противоточныйтсплобмецник 7, тройник 8 с дозировочнымкапиляром для впрыскивания воды и дваколлектора 9 и 10. Все зти элементыокружены изоляцией в корпусе 1. В ни)кнейчасти полости каталитического реактораимеется круглое отверстие для прохождениясконцентрированного солнечного потока. 11 аконцах каждой трубы коцвертерного элемента накручены заглушки 11 с уплотнениями.Каталитический реактор работает следующим образом.ИСХОдНЫй ГЯЗ С, Е 1) ПОСту 1 аЕт В тсцЛОобменццк 5, где ца;рсвяется и зятем г) тройНИКЕ 8 В НСГО Вцрв)СКВВЕТСя Водг. ДВЛЕЕпс)роязовая смссь цостмцят В тенлс)обменник 7 1 крез коллектор 1 О подается в коцвертерцыи элмцт. Паровую КО;версию углеводородов проводят при большом избытке пара (во избежание отложения углерода на катализаторе), 11 оэтому теплообменцик 7 служит для испарения воды какза счет тепла продуктов реакции, так и тепла газа, нагретого В теплообмеццике 5 Равномерное освещение поверхности секций 2 и 3 создается углом наклона одной секции по отношению к другой секции по оси крепления.Вследствие тсго, что между )рубя мисекций коцвертерного элем;и а имеется пространство, 1 ясть скопце прированного солнечного света, направленная ца цижц)ою плоскость конвергрного элемента, проходит 10 между трубами ц облучает верхнюю ц,)оскость конвертерцо:о )ле;,цта, нагревая го.П)ошедший через Всрхцюо плоскость коцвег)- гторного элемента ссе". 1)тражается зкг)ацом 6 н)1 трубы Г 1 нен)Й стс)1)оць Вег)хц 11 11 лоскости кн:нертерцог э нмл:. Га. В резул 1.- 15Т 1 ГЕ )1 ЦОГОКРс 1 ТНЫХ ОТРаж 1111 СВ аЯ - )рецакся н Гсцевье 1 ороцы 1 хб ко,Вр- ГРНОГО ЭЛ).МЕНта.К 1)омтОГО, р 11 сц)ло)к 1 ц,ц х сс кцийкоцвертерного э.смецта цо;1 углом г бспечивает также увеличение поверх:.1)тц теп- ,1 ОССЬЕМЯ (КОТО 1)ЯЯ В ОСНОВНОМ 1) О.),1 Л) уровень тецлопередачи о., ст 1 кикатализатору и Газово)у 11 Гску):,з )7 с)В 11 ь де 8) - площадь конвертрного:.асме,тя цри 1 Р= О.25 Концы каждой трубы конвертсрцого зл- МЕНТЯ ЗЯК 1)ЫТЬ 1 СПЕЦИЯЛЬг)ЫМИ ЗЯГЛУЦКЯМН которые обеспечиваю возм)жцгзсть:,с)грузки катализатора В виде блоков специальной формы с диаметром, близк );1 Вцс)рсцнему диаметру трубы.ЗОФормула изобре) ени)гКаталитический реактор для преобразования солнечной энергии в химическ, о,содержащий корпус, внутри которого размсп 1 сн коцвертерный элемент, выполненный издвух трубчатых секций. трубы которых заполнены катализатором и соединены послсдовател 1 но между собой дл я прохода4 О реакционной смеси, причем трубы одной сек 11 ии ряп)оложецы между трубами другойС 1 ЦЦИ, ГТЛи)1 аОЩийсл тЕМ, ЧТО, С ЦЕЛЬКц)тсификг)ции НРОцесса за счет более Равцагрена) Всеи повеохности трубкоцвергерНго элемента прямым и отраженным скоц;ц Г; рированц)1 м светом, каждаясекция цыцолцеца в виде пучка прямых1 1)уо, цри у 1)х 1 секции устянов,ецы цод у- ЛОМ ОДЦ:Я К .Ц)УГОй В МЕСТЕ ЦЕРСг)ЕНИЯ С ОСЬЮ ) 1:1,1 ИИ КОРПУСЯ,141021 вФиг.Ф Нг 0 ВыходВхоВ Составитель А. Те Текред И. Верее Тираж 519омитста СССР по дЖ 35, Раушскасскос ипдприятие,Редактор И. ДербакЗаказ 3503/8ВНгИГ 1 И Государственного к113035, Москва1 роизводственню-полиграфи сницкий Корректор Л. Па Подписное аги изобретении и открыти наб д 45 Ужгород, ул. Проектная, 4