Реактор для проведения каталитических процессов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 9) (1) 04 51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Днепродзержинский филиал Государственного научно-исследовательского института азотной промышленности и продуктов органического синтеза(56) Авторское свидетельство СССР Ит 1018702, кл, В 01 Л 8/04, 1982.Распределение газового потока в плоском аппарате.с развернутым зернистым слоем/Под ред. А,М, Каган и др, - Химическая промышленность, 1980, М 1, с. 42 - 44. Изобретение относится к реакторам для проведения каталитический процессов, в частности для селективной очистки выхлопного газа из монооксида углерода, и может быть использовано в производствах азотной кислоты, аммиака, гидроксиламинсульфата и др,Известен аппарат для проведения каталитических процессов, в частности для очистки выхлопного газа, включающий корпус со штуцерами для входа и выхода газа. Внутри корпуса катализатор размещен в горизонтальной плоскости на колосниковых решетках, опирающихся на балки, при этом над катализатором встроено распределительное устройство .для проходящей газовой смеси, Однако эта конструкция усложнена наличием специальных распределительных(54) РЕАКТОРДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ(57) Использование: в производствах азотной кислоты, аммиака, гидроксиламинсульфата и др, Сущность изобретения: реактор включает корпус со штуцерами для входа и выхода газа, загрузки и выгрузки катализатора с установленной внутри него катализа- торной камерой Ч-образного профиля с перфорированными стенками, соединенной со штуцерами загрузки и выгрузки катализатора. Катализаторная камера встроена вершиной ее в сторону штуцера входа газа и образует со стенкой корпуса сужающийся канал от указанного штуцера к основанию камеры. Ось симметрии камеры совпадает с. осью штуцера, а расстояние от вершины камеры до штуцера входа газа равно (0,15- 0,9)б штуцера. 1 з.п.ф-лы, 1 ил,устроиств для выравнивания скорости газовой смеси по всей поверхности катализатора, и замена катализатора сопряжена со значительными затруднениями, вызванными разборкой реактора.Известен реактор для проведения каталитических процессов, включающий корпус со штуцерами для входа и выхода газа, загрузки и выгрузки катализатора с установленной внутри него катализаторной камерой Ч-образного профиля, соединенной со штуцерами загрузки и выгрузки катализатора, причем камера разделена запорными устройствами на центральную и боковую секции, при этом стенки центральной секции выполнены перфорированными конусообразной формы с вершинами конусов, направленными вверх, а полость секций соединена с центральной загрузочной трубой, в котором, в отдельных случаях, предусматривается дополнительная камера с перфорированными стенками, установленная над центральной секцией под загрузочной трубой или боковые секции камеры выполнены в виде нескольких герметичных лотков, размещенных равномерно по окружности аппарата. Известная конструкция позволяет производить загрузку и выгрузку катализатора без разборки корпуса, а в отдельных случаях и без остановки технологического процесса.Однако в конструкции реактора не обеспечено равномерное распределение газовой смеси по всей поверхности внутренней секции катализаторной камеры. Необходимость установки дополнительного устройства для обеспечения равномерного распределения газовой смеси по всей поверхности внутренней секции катализаторной камеры приводит к усложнениюконструкции реактора. Недостатком также является исключение иэ работы площадицентоальной секции катализаторной камеры в месте соединения с загрузочной трубой или дополнительной камерой дляпредварительного нагрева с образованиемзастойной зоны. Наличие нескольких лотков для выгрузки катализатора, размещенных равномерно по окружности аппарата, количество которых для промышленных ап- паратов 3-4 м составляет 6 - 10 шт и необходимость подсоединения их к общему коллектору для выгрузки катализатора приводит к большим затруднениям обеспечения герметичности из-за разных температурных удлинений реактора и коллектора, так как в рабочих условиях они находятся в разных температурных зонах.Целью изобретения является интенсификация процесса за счет обеспечения равномерного распределения газовой смеси по всей поверхности каталиэаторной камеры, исключение застойных зон.Поставленная цель достигается тем, что в реакторе, включающем корпус со штуцерами для входа и выхода газа, загрузки и выгрузки катализатора с установленной внутри него катализаторной камерой Ч-образного профиля с перфорированными стенками, соединенной со штуцерами загрузки и выгрузки катализатора, катализаторная камера встроена вершиной ее в сторону штуцера входа газообразной смеси и образует со стенкой корпуса сужающийся канал от указанного штуцера к основанию камеры, при атом ось симметрии камеры совпадает с осью штуцера входа газообразной смеси, а расстряние от вершины камеры5 10 15 20 30 35 40 45 до штуцера равно (0,15-0,9) диаметра штуцера,В данном реакторе обеспечивается равномерное распределение газового потока ивыравнивание статического давления газапо длине канала,Расположение штуцера загрузки катализатора за пределами рабочей зоны катализатора камеры позволяет использоватьвсю поверхность катализатора в технологическом процессе с исключением застойныхэон.Расположение оси симметрии катализаторной камеры между ее стенкамигоризонтально или с отклонениями от горизонтальной оси при условии, что угол наклона стенки камеры превышает уголестественного откоса катализатора в состооянии покоя на 3 - 5, позволяет выгрузку катализатора производить самотеком черезштуцер, соединенный с низом камеры взаимен нескольких лотков, расположенныхравномерно по окружности аппарата с исключением коллектора, что значительно упрощает узел выгрузки катализатора иобеспечивает герметичность, а также упрощает обслукивание аппарата,На чертеже схематически изображенреактор для проведения каталитическихпроцессов, общий вид.Реактор для проведения каталитических процессов содержит корпус 1, штуцер2 входа газообразной смеси, штуцер 3выхода очищенного газа, каталиэаторную камеру 4 Ч-образного профиля с перфорированными стенками 5 и 6, соединеннуюсо штуцером 7 загрузки катализатора, вкотором предусмотрена задвижка 8, и штуцером 9 выгрузки катализатора с установленной в нем задвижкой 10, Внутренняяполость камеры 4 заполнена катализатором11,Катализаторная камера 4 встроена вершиной в сторону штуцера 2 и образует состенкой корпуса 1 сужающийся канал 12 отштуцера 2 до основания стенки 5 катализаторной камеры,Реактор работает следующим образом,При закрытой задвижке 10 штуцера 90 внутреннюю полость каталиэаторной камеры 4 заполняют катализатором 11 черезштуцер 7, после чего закрывают задвижку 8,а в корпусе реактора 1 создают необходимые давление и температуру.5 Поступающая через штуцер 2 газообразная смесь равномерно распределяетсяпо сужающемуся каналу 12, проходит черезотверстия перфорированной стенки 5 и слойкатализатора 11, контактируя на его поверхности, затем, пройдя через отверстия перфорированной стенки 6, удаляется из реактора через штуцер 3.По истечении ресурса работоспособность катализатора 11 открывают задвижки 10 и 8, Отработанный катализатор самотеком удаляется через штуцер 9, а взамен через штуцер 7 загружается новый, После замены катализатора закрывают задвижки 10 и 8;Расположение штуцера 7 загрузки катализатора вне рабочей зоны катализаторной камеры 4 позволяет использовать всю поверхность катализатора в технологическом процессе с исключением застойных зон.Процесс замены катализатора может осуществляться без остановки технологического процесса в случае, когда не требуется предварительный подогрев катализатора. Обеспечение равномерного распределения газовой смеси по всей поверхности катализаторной камеры с более полным использованием поверхности катализатора и исключением застойных зон позволяет интенсифицировать процесс, в результате чего появляется возможность производить качественную очистку выхлопных газов при меньшем расходе катализатора и металла, что снижает стоимость процесса очистки ориентировочно до 5%,Выгрузка катализатора через штуцер,соединенный с низом каталиэаторной камеры взамен нескольких лотков, расположенных равномерно по окружности аппарата с5 исключением коллектора, улучшает обслуживание аппарата. а обеспечение герметичности позволяет исключить загрязнениеатмосферы.Формула изобретения10 Реактор для проведения каталитических процессов, включающий корпус соштуцерами для входа и выхода газа, загрузки и выгрузки катализатора с установленнойвнутри него катализаторной камерой Ч-.об 15 разного профиля с перфорированнымистенками, соединенной со штуцерами загрузки и выгрузки катализатора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификациипроцесса путем обеспечения равномерного20 распределения газовой смеси по всей поверхности катализаторной камеры, исключения застойных зон, катализаторнаякамера встроена. вершиной ее в сторонуштуцера входа газа и образует со стенкой25 корпуса сужающийся канал от указанногоштуцера к основанию камеры, при этом осьсимметрии камеры совпадает с осью штуце.ра, а расстояние от вершины камеры до штуцера входа газа равно 0,15-0,9 диаметра30 штуцера,ректор А.Осауленк роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагари 1014НИИПИ Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5