Аппарат с псевдоожиженным слоем

Союз Советскин оциапистическин РеспубликПриоритетОпубликовано 07,12,82. Бюллетень РйДата опубликования описания 07. 12;8 делам наооретеннй н открытий,Б, А. Головн С, И, Паш институтБауущо Московский ор химического м исследовательсэлем дена Трудового Красного Знамениашиностроения и Государственныйкий институт химии и технологиентоорганических соединений) АППАРАТ С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ Изобретение относится к технике проведения химических реакций в псевдоожиженном слое и может быть использовано в теплообменной аппаратуре с высо коагрессивными газовыми средами,Известен аппарат с псевдоожиженным слоем, имеющий газораспределительное устройство, содержащий коллектор с отводными патрубками, размещенными в слое газонепроницаемого материала и расположенную над последним газора делительную решетку, колпачки кото выполнены в виде керамических стаканов укрепленных своими кромками в слое газонепроницаемого материала, а пачковое пространство заполнено к ческой массой, например, того же ва, что и материал колпачков 13,олпр(рой. межкол- ерами- состажи лите ль й укрвпнад ними м креп- элей стабильнос-.южностью приных процеспревращений,вого песка Аппарат обладает высоко тью и эксплуатационной над проведении высокотемператур сов в отсутствии химических например при нагреве кварцс использованием электрического способа нагрева аппарата.Однако использование такого аппарата в качестве химического реактора вызывает необходимость периодической чистки и замены части колпачков, склонных к забиванию, например, продуктами побочных реакций при осуществлении высокотемпера турных синтезов. Проведение этой операции затруднено, так как узел крепления кромок керамических стаканов на газонепроницаемом слое после длительной эксплуатации становится практически неразьемным соединением, что вызывает необходимость замены всего газораспределительного устройства,Известен также аппарат с псе женным слоем, содержащий корпу которого размещена газораспреде ная решетка, в отверстиях которо лены патрубки с размещенными колпачками с отверстиями и узло ления, и насадку из керамических ментов 23 ММОднако при длительной эксплуатациитакого аппарата, требуршей периодического контроля состояния газораспределительного устройства, возникает необходимость чистки и замены части вышедших из строя колпа псов. Демонтаж колпачков, проработавших длительное времяв условию высоких температур, затруднен, поэтому на практике, как правило,проводят замену всего газораспределительного устройства,Цельр изобветения является упрощение профилактического ремонта и обслуживания аппарата, предназначенного дляпроведения химических реакций.Для этого в аппарате с псевдоожиженпым слоем для проведения химическихреакий, соцержашем корпус, внутри котсрого установлена газораспределительпаярешетка, в отверстиях которой укрепленыпатрубки с размешенньпщ над ними колпачками с отверстиями и узлом крепления, и насадку из керамических элементов, колпачки свободно установлены напатрубках насадка скомпонована в блокииз закреплеьпп 1 х па штангах керамическихэлементов, а узел крепления выполнен ввиде поджимной рамки, свободно размешепной на насадке и соединенной с корцуНа фиг, 1 показан предлагаемый аппарат, продольный разрез", на фиг. 2 - узел А на фиг, 1.Лппарат содержит корпус 1, внутри35 которого установлена газораспределительная решетка 2 с газоподводяшими патрубками 3, над которыми установлены колпачки 4 с отверстиями 5 и насадка, выполненная из керамических элементовЩ 6 насаженных на стержнях 7, укрепленных в верхней части на установочной рамке 8. Между установочной рамкой 8 и керамическими элементами 6 размешена крепежная рамка (фиксатор) 9, снабженная по своему периметру отверстиями для прохОждения винто во и пары 1 0 р при крепляршей рамку 9 к специальному уголку 11, приваренному с внутренней стороны к корпусу аппарата 3.0, снабжен- ного крьпцкой 12.Особенностью колпачков 4 является то, что они выполнены удлиненными и снабжены отверстиями 5, расположенными вблизи донцев, Уровень расположения отверстия выбирается несколько ниже верхнего уровня газоподводяшего патрубка 3, а размер отверстия выбирается таким образом, чтобы зернистый матеО 4 4риал свободно проходил внутрь колпачкового стакана.Аппарат работает следующим образом.При проведении процесса реагентычерез патрубки 3 поступают внутрь колпачков и смешиваются непосредственноперед выходом в зону реакции. Выходреагентов в псевдоожиженный слой осуществляется через отверстия, расположенные в непосредственной близости отдонца колпачкового стакана, и псевдоожиженир подвергается зерниетый материал, расположенный выше уровня колпачковых стаканов. Зернистый материал,расположенный внутри колпачкового стакана, не подвергается псевдоожижениюи, сохраняя неподвижность, укрепляеткорпус стакана. Более того, зернистыйматериал, расположенный внутри колпачков, обладает высоким гидравлическимсопротивлением, что предотврашает нисходяший поток реагентов внутри колпачкови прохождение газа между решеткой 2и кромкоц колпачка 4. Этим обеспечивается неподвижность зернистого материала,расположенного в межколпачковом пространстве,Таким образомэтот зернистый материал также укрепляет стаканы колпачкови одновременно служит нижним теплоизолируршим слоем аппарата, отделяошимвысокотемпературнур зону реакции отрешетки 2, Дополнительно колпачки укрепляртся неподвижной насадкой 6, расположенной на донцах колпачков, которая,помимо своей основной функции - обеспеченияравномерности псевдоожижения -своим весом прижимает колпачки к плитеколлектора и предохраняет их от выдавливания в псевдоожиженный слой при большом сопротивлении выхода газа из отверстий колпачкового стакана.При обычных режимах псевдоожижениявеса насадки вполне достаточно обеспечения неподвижности колпачков и предотврашения выдавливания их в псевдоожиженный слой. Необходимость в крепежнойрамке 9 возникает при проведении исследований, когда режимы истечения газав аппарат достигают таких значений, чтонезакрепленная насадка может переходитьв подвижное состояние,Профилактический осмотр газораспределительного устройства осуществляетсяпосле удаления из аппарата насадки ипсевдоожиженного зернистого материала,Колпачки, требующие чистки и замены,вынимаются из оставшегося зернистогоматериала, образуршего нижпий гепло5 9789 изолирующий слой. Новые колпачковые стаканы устанавливаются в аппарат простым вдавливанием. Проведение профилактического ремонта описанным способом упрошает эту операцию, так как не требует демонтажа всего газораспределительного устройства, а также позволяет проводить его без замены опорной плиты коллектора и отводных патрубков,Дополнительное преимушество описан О ного устройства состоит в том, что простота замены колпачковых стаканов позволяет использовать их в качестве лабораторных образцов при разработке новых конструкций реакторов для проведения 1 различных химических реакций. Ф о р м у л а изобретенияАппарат с псевдоожиженным слоемдля проведения химических реакций, содер-Ижаший корпус, внутри которого установлена газораспределительная решетка, в отверстиях которой укреплены патрубки с размешенными над ними колпачками с отверстиями и узлом крепления, и насадку из керамических элементов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения профилактического ремонта и обслуживания аппарата, колпачки свободно установлены на патрубках, насадка скомпонована в блоки из закрепленных на стержнях керамических элементов, а узел крепления выполнен в виде поджимной рамки, свободно размешенной на насадке и соединенной с корпусом.Источники инфорй 4 циипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 1 Ко 370432, кл. В 01 Э,8/18, 1973.2. Авторское свидетельство СССР М 2 25770 1 э ко Р 27 В 1 5/00 ф 1 967 (прототип) .