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Verfahren zur Durchführung katalytischer Gasreaktionen.
Für die Durchführung katalytischer Gasreaktionen, die unter Zuführung oder Ableitung von
Wärme verlaufen, finden mit Kühl-und Heizrippen versehene Kontaktapparate, gegebenenfalls zu mehreren hintereinandergeschaltet oder serienweise parallelgeschaltet, Verwendung.
Es wurde gefunden, dass man katalytische Gasreaktionen, insbesondere solche, bei denen genaue Einhaltung bestimmter Temperaturen eine besondere Rolle spielt oder bei denen eine nachdrückliche Wirkung des Kühl-oder Heizmittels wichtig ist, bedeutend besser und sicherer in Reaktionsgefässen von taschenförmiger flacher Form durchführt, deren Innenraum überwiegend von zwei einander parallelen oder im wesentlichen parallelen Flächen begrenzt ist, wobei der gegenseitige Abstand dieser Flächen verhältnismässig gering gegenüber den sonstigen Abmessungen des Gefässes ist.
Der Abstand des Katalysators von der Gefässwand soll hiebei an keiner Stelle die Grenze überschreiten, innerhalb deren ein genügend rascher Wärmeaustausch möglich ist ; vorzugsweise haben sich Entfernungen von unter 25 cm für den Abstand der beiden im wesentlichen die tasehenförmigen Räume begrenzenden Wände erwiesen. Im übrigen sollen diese tasehenförmigen Gefässe so ausgebildet sein, dass sich der Katalysator leicht einfüllen und entleeren lässt und zugleich eine gute Verteilung des eintretenden Gases über den ganzen Querschnitt des Katalysators gewährleistet ist.
Bei Verwendung derartiger Gefässe erzielt man wegen des grösseren Fassungsraumes der einzelnen Gefässe, der bis zu einigen 100l betragen kann, gegenüber Rohrbündeln von entsprechendem Fassungsraum den Vorteil, dass der Katalysator infolge der geringen Anzahl der Einfüll- und Entleerungsöffnungen sehr viel schneller gefüllt und entleert werden kann und dass weiterhin etwa vorhandene, geringfügige Unregelmässigkeiten in der Füllungsdichte sieh über den Gesamtquerschnitt der Gefässe sehr leicht ausgleichen. Bei Rohrbündeln ist die Erzielung eines für alle Rohre gleichmässigen Durchgangswiderstandes praktisch unmöglich.
Die Anordnung nach der Erfindung bedeutet auch gegenüberliegenden flachen, zu einem festen Komplex verbundenen Kontakträumen eine wesentlich bequemere und schnellere Ein- füllungs-und Entleerungsmöglichkeit und insbesondere eine bedeutsam vereinfachte Anordnungsmöglichkeit der Kühl-und Heizmittelführung, Eigenschaften, die in Berücksichtigung des Anteiles, den die Aus-und Einfüllarbeit, die Kühlung u. dgl. an der Bedienung und an den Betriebskosten innehaben, Kontakträume gemäss Erfindung bedeutsam von bekannten Anordnungen unterscheiden.
Der Umstand, dass bei Rohrbündeln ein für alle Rohre gleicher Durchgangswiderstand praktisch nicht zu erreichen ist, bringt es mit sich, dass die Gase in solchen Fällen die durehlässigeren Rohre bevorzugen und damit z. B. bei exothermen Reaktionen bei diesen Rohren die Wirkung des äusseren Kühlmittels geringer sein muss wie bei den weniger durchlässigen und somit erhebliche Differenzen in der Innentemperatur auftreten, welche je nach den Umständen die für die Reaktion zulässige obere und untere Temperaturgrenze erheblich überschreiten können. Das gleiche gilt im umgekehrten Sinne für endotherme Reaktionen.
Naturgemäss tritt dieser Übelstand um so störender in Erscheinung, je enger die für die durchzuführenden Gasreaktionen gezogenen Temperaturgrenzen sind, und hat zur Folge, nicht nur eine unvollständige Umsetzung in den zu kalten Rohren einerseits und die Bildung von Zersetzungsprodukten in den zu heissen Katalysatorpartien anderseits, sondern meistens auch eine Schädigung der überhitzten Anteile des Katalysators.
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Durch Verwendung der Gefässe gemäss vorliegender Erfindung wird dieser Übelstand weitgehend vermieden und ist es infolge des gleichmässigeren Durchganges der Gase durch diese Gefässe auch möglich, dieselben in grösserer Anzahl in Parallelschaltung zu verwenden, weil die relativen Unterschiede in der
Durchlassfähigkeit der einzelnen Gefässe viel geringer ausfallen, als zwischen den einzelnen, kleinen Einheiten bei Verwendung von Rohren.
Ein weiterer Vorteil gegenüber solchen Rohren ist der Fortfall der zahlreichen VerbindungsstÜcke und damit zugleich der entsprechenden Anzahl von Dichtungsstellen, die leicht Gasverluste verursachen.
Besonders vorteilhaft erweist sich die Arbeitsweise nach der Erfindung bei der Herstellung von
Ketonen, insbesondere Aceton aus Acetylen oder andern ketonisierbaren Stoffen durch Behandlung mit Wasserdampf bei höheren Temperaturen, z. B. 250-650 in Gegenwart von geeigneten Katalysatoren, insbesondere Metallsauerstoffverbindungen, wie z. B. Oxyden des Eisens, gegebenenfalls Gemischen derselben mit solchen von Leichtmetallen, in Gegenwart oder Abwesenheit von Metallen, wobei letztere zweckmässig als Träger für die Metallsauerstoffverbindungen dienen.
Es hat sich gezeigt, dass sich in einem Ofenaggregat aus Gefässen gemäss vorliegender Erfindung alle diese zum Teile exothermen, zum Teil endothermen und zum Teil ohne wesentliche Wärmetönung verlaufenden Reaktionen in besonders günstiger Weise in einem gegenüber Rohrbündeln wesentlich verkleinerten Ofenraum und in einer entsprechend vereinfachten Ofenkonstruktion durchführen lassen.
Dasselbe Aggregat kann auch sowohl z. B. für die endotherme Alkoholketonisierung wie für die exo- therme Acetylenketonisierung verwendet werden.
Als weitere mit Vorteil ausführbare Reaktionen seien genannt die Herstellung von Wasserstoff aus Wassergas sowie Hydrierung-un Dehydrierungsvorgänge. Die Herstellung von Wasserstoff vollzieht sich nach der Gleichung : CO + O-') H, + COs +10 Kai.
Da bekanntlich für eine vollständige Umsetzung die Reaktionstemperatur möglichst niedrig zu halten ist, muss für besonders wirksame, d. h. bereits bei tiefen Temperaturen genügende Reaktion- geschwindigkeiten ermöglichende, Katalysatoren Sorge getragen werden. Diese sind gegen zu hohe
Temperaturen jedoch, wie sie bei ungenügender Abführung der Reaktionswärme vorübergehend auftreten können, sehr empfindlich. Die erforderliche scharfe Temperaturregelung ist bei der Ausführung der
Reaktion gemäss der Erfindung leicht möglich.
Bei. Hydrierungen, bei denen pro Mol angelagerten Wasserstoffes etwa 20 Kal frei werden, sind die verwendeten Katalysatoren, wie mit besonderer Vorsieht reduziertes Nickel oder Kupfer, auf ent- sprechenden Trägern, ganz besonders empfindlich gegen Überhitzung und werden bei ungenügender Wärmeabführuhg schnell unwirksam. Es ist bekannt, dass aus diesem Grunde die Hydrierung von
Acetaldehyd in technischem Massstabe zu Äthylalkohol sehr schwierig ist, besonders aber die Herstellung von Butanol aus Crotonaldehyd erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Es hat sieh gezeigt, dass auch diese
Reaktionen mit grossem Vorteil in Gefässen gemäss Erfindung durchgeführt werden können.
Dabei hat es sich auch als sehr bedeutsam erwiesen, dass man mit gutem Erfolg eine Vorwärmung und Vorreinigung der den Reaktionsgefässen zuzuführenden Gase, Dämpfe oder Gasdampfgemische in Gefässen derselben
Art durchführen kann, wofür man sie etwa mit Eisenabfällen oder andern Füllungen von guter Wärme- leitfähigkeit und genügender Wärmekapazität versieht. Ebenso kann man eine Vorreinigung von Gasen oder Dämpfen u. dgl., die bei der Anwärmung noch den Katalysator schädigende Stoffe ausscheiden, durch Vorschaltung von Gefässen gemäss Erfindung mit Koksfüllung od. dgl., erreichen.
Auch hier gelingt die Reinigung besonders leicht und durchgreifend infolge des Zusammenwirkens der guten Temperatur- regelung und der gleichmässigen Aufteilung der Gasströme.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht beispielsweise Kontaktapparate gemäss Erfindung, u. zw. in Fig. 1 ein solches Gefäss von der Breitseite gesehen, Fig. 2 dasselbe im Schnitt A-B und
Fig. 3 im Schnitt nach C-D der Fig. 1. Fig. 4 zeigt eine Anzahl solcher Gefässe in Parallelschaltung.
Dabei sind 1 und 2 parallele, den grössten Teil des Innenraumes der Gefässe begrenzende Seiten- wände mit einem Abstand, der verhältnismässig gering ist gegenüber den andern Abmessungen und der vorzugsweise unter 25 cm beträgt. Auf ihrer Aussenseite sind diese Wände gegebenenfalls mit Rippen oder dgl. (3) versehen. 4 und 5 sind Öffnungen bzw. Stutzen zum Einfüllen und Entleeren von Katalysator- oder sonstiger Füllmasse bzw. für die Gaszu-oder-abführung, die vorzugsweise zwischen den Seiten- wänden 1 und 2 an den gegenüberliegenden Enden des Gefässes angeordnet sind, wobei die Überleitung vom Gefässquerschnitt zu dem vorteilhaft dem gegenseitigen Abstand der Gefässwand 1 und 2 gleichen
Durchmesser der Ansatzstutzen vermittels der Schrägflächen 6-9 erfolgt.
Vorteilhaft sind an diesen
Stutzen seitliche Ansatzstutzen 10 und 11 angebracht, u. zw. diagonal gegenüberliegend, als Ein-und Auslassöffnungenfür die Reaktionsgase bzw.-dämpfe. Diese Stutzen ermöglichen auch einen gemeinsamen
Anschluss mehrerer Gefässe an eine gemeinsame Verbindungsleitung gemäss Fig. 4 in Parallelschaltung.
Lediglich zur Füllung oder Entleerung benutzte Stutzen können mittels Bügelverschlusses J ? 2 mit einem Deckel 13 oder auf sonstige Weise verschlossen werden.
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Die konische Verjüngung vom Hauptquerschnitt gegen die Einfüll-bzw. Entleelungsstutzen bedingt eine bedeutsame Erleichterung für die Ein-und Abfüllung und sichert eine gleichmässige Verteilung für den Gasein-und-austritt über den gesamten Gefässquerschnitt. Die an den Enden des Gefässes angeordneten Rohrstutzen haben zweckmässig einen dem Abstand der Hauptbegrenzungswände gleichen Durchmesser, der vorzugsweise 25 cm nicht überschreitet. Die Gefässbreite ist durch die Notwendigkeit begrenzt, den Katalysator von der Einfüllöffnung aus über den ganzen Querschnitt verteilen zu können und wird im allgemeinen zwischen 50 und 100 cm liegen. Die Höhe bzw. Länge des Taschenkörpers hängt von der Verwendung ab ; sie ist z.
B., wenn die Reaktion in verhältnismässig niederen Katalysatorschichten sich vollzieht, geringer, bei Reaktionen, die ein grosses Katalysatorvolumen fordern, grösser, u. zw. bis zu 200 cm und mehr.
Vorteilhaft werden die Gefässe mit Rippen versehen, welche die wärmeabgebende oder-aufnehmende Oberfläche der Tasche gegenüber den Heiz-oder Kühlmitteln vergrössern. Sie werden zweckmässig so angeordnet, dass sie zwischen benachbarten Kontaktapparaten zur möglichsten Ausnutzung der Heizbzw. Kühlmittel einen Zickzackweg bilden.
Man kann auch beispielsweise mit Hilfe senkrecht laufender, paralleler Rippen Heizgase in gleicher Richtung ohne wesentlichen Widerstand an einer grösseren Anzahl, z. B. parallelgesehalteter Gefässe, vorbeiführen.
Die Form der Reaktionsgefässe kann im einzelnen innerhalb weiter Grenzen abgeändert werden, beispielsweise können die Hauptbegrenzungswände bei im wesentlichen gleichbleibendem Abstand in Wellenform verlaufen. Sie können auch mit Rippen auf ihrer Innenseite versehen sein, das Gefäss kann an seinen Schmalseiten rund abgeschlossen werden od. dgl.
An Stelle eines Stutzens an jedem Ende des Gefässes können auch an beiden Enden oder an einem Ende mehrere Stutzen und ausserdem noch Stutzen an andern Stellen des Gefässes vorgesehen werden, z. B. um die Zuführung der Reaktionsgase in der Mitte der Begrenzungsfläehen einzuführen und an den Enden des Gefässes abzuführen od. dgl. Mehrere Gefässe können hintereinander, und parallelgeschaltet werden, letzteres zweckmässig derart, dass man sie am einen und andern Ende gemäss Fig. 4 mit ihren seitlichen Ansatzstutzen an mit einer entsprechenden Zahl von Stutzen vesehene Querleitungen anschliesst. Für den Übergang von einer Gefässreihe zur nächsten ist alsdann nur ein, bei vielen Taschen gegebenenfalls zwei, Verbindungskrümmer erforderlich.
Diese Parallelschaltung und Zusammenfassung paralleler Reihen mittels Querverbindungen ist besonders vorteilhaft bei Anwendung einer Vorwärmung oder Reinigung der Gase od. dgl., da zur Verbindung der Parallelgefässreihen nur ein oder höchstens zwei Leitungen erforderlich sind, und man in einfacher Weise durch beliebige Schaltungsfolge die durch die Ofenbeheizung gegebene Temperaturverteilung ausnutzen kann.
Die Verwendung der in Reihe geschalteten Gefässe geschieht zweckmässig etwa so, dass man die Reaktionsgase im ersten Gefäss von oben nach unten, im zweiten von unten nach oben strömen lässt usw., wodurch sich die Länge der benötigten Rohrverbindungen sehr verringert. Dabei ist, abhängig von der Art der Ofenheizung, der erforderlichen Temperatur u. dgl., häufig eine von der räumlichen Anordnung der Gefässe abweichende Gasführung vorteilhaft. Durch die Zusammenfassung parallelgeschalteter Taschen durch Querverbindungen ist es auch ohne grossen Aufwand von Rohrleitungen möglich, auch in den Aggregaten die Gefässe beliebig zu schalten, was zur Erzielung gleichmässiger Temperaturverteilung sehr vorteilhaft ist.
Beispielsweise für endotherme Reaktionen, wie sie die Herstellung von Aceton aus Spiritus darstellt, wobei für die Vorwärmung infolge des Wasserdampfüberschusses ziemliche Wärmemengen erforderlich sind, kann man in dem von den Heizgasen durchstrichenen Ofenzug das Dampfgemisch zunächst in Vorwärmetaschen einführen, die am Ende des Ofenzuges in den schon verhältnismässig abgekühlten Heizgasen liegen, u. zw. vorzugsweise im Gegenstrom zu den Heizgasen. Sobald hiedurch die Temperatur erreicht wird, bei der die Reaktion einsetzt, wird das Gas in die vorderste mit Katalysator beschickte Tasche, auf die die Heizgase zuerst treffen, geleitet. In dieser Tasche vollzieht sich der grösste Anteil der Umsetzung.
Das grösstenteils umgesetzte Gemisch tritt alsdann in die zweite und dritte Tasche, nunmehr im Gleichstrom mit den Heizgasen entsprechend dem mit der Vervollständigung des Umsatzes geringer werdenden Wärmebedarf.
Die für den jeweils vorliegenden Fall, z. B. bei exothermen Reaktionen je nach der Menge der freiwerdenden Wärme und je nach der Isolation des Ofens, vorteilhaftesten Schaltungen lassen sich in einfacher Weise durch Versuche ermitteln.
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Process for carrying out catalytic gas reactions.
For carrying out catalytic gas reactions that are carried out with the supply or discharge of
Heat dissipate, use is made of contact devices provided with cooling and heating ribs, possibly several connected in series or connected in parallel in series.
It has been found that catalytic gas reactions, in particular those in which precise maintenance of certain temperatures plays a special role or in which an emphatic effect of the cooling or heating medium is important, can be carried out significantly better and more safely in reaction vessels of pocket-shaped, flat shape whose interior space is predominantly delimited by two parallel or substantially parallel surfaces, the mutual distance between these surfaces being relatively small compared to the other dimensions of the vessel.
The distance between the catalyst and the vessel wall should never exceed the limit within which a sufficiently rapid exchange of heat is possible; distances of less than 25 cm for the distance between the two walls essentially delimiting the bag-shaped spaces have proven to be preferred. In addition, these pocket-shaped vessels should be designed in such a way that the catalyst can be easily filled and emptied and, at the same time, good distribution of the incoming gas is ensured over the entire cross section of the catalyst.
When using such vessels, because of the larger capacity of the individual vessels, which can be up to a few 100l, compared to tube bundles of corresponding capacity, the advantage is achieved that the catalyst can be filled and emptied much faster due to the small number of filling and draining openings and that any existing minor irregularities in the filling density can be compensated very easily over the overall cross-section of the vessels. In the case of tube bundles, it is practically impossible to achieve a volume resistance that is uniform for all tubes.
The arrangement according to the invention also means opposite flat contact spaces connected to form a solid complex a much more convenient and faster filling and emptying option and, in particular, a significantly simplified arrangement option for the coolant and heating medium duct, properties which, taking into account the portion that the Aus -and filling work, cooling u. Like. Have control of the operation and operating costs, significantly differentiate contact spaces according to the invention from known arrangements.
The fact that in the case of tube bundles a flow resistance that is the same for all tubes is practically impossible to achieve, means that in such cases the gases prefer the tubes that are more permeable and thus e.g. B. in exothermic reactions with these pipes the effect of the external coolant must be less than with the less permeable and thus considerable differences in the internal temperature occur, which depending on the circumstances, can significantly exceed the upper and lower temperature limit permissible for the reaction. The same applies in reverse to endothermic reactions.
Naturally, this inconvenience appears all the more disruptive the closer the temperature limits drawn for the gas reactions to be carried out are, and the result is not only incomplete conversion in the pipes that are too cold on the one hand and the formation of decomposition products in the catalyst sections that are too hot on the other hand, but also usually also damage to the overheated parts of the catalyst.
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By using the vessels according to the present invention, this inconvenience is largely avoided and, as a result of the more uniform passage of the gases through these vessels, it is also possible to use the same in larger numbers in parallel, because the relative differences in the
The permeability of the individual vessels can be much lower than between the individual, small units when using pipes.
Another advantage over such pipes is the elimination of the numerous connecting pieces and thus at the same time the corresponding number of sealing points, which easily cause gas losses.
The procedure according to the invention proves to be particularly advantageous in the production of
Ketones, especially acetone from acetylene or other ketonisable substances by treatment with water vapor at higher temperatures, e.g. B. 250-650 in the presence of suitable catalysts, especially metal oxygen compounds, such as. B. oxides of iron, optionally mixtures of the same with those of light metals, in the presence or absence of metals, the latter suitably serving as a carrier for the metal oxygen compounds.
It has been shown that in a furnace assembly made up of vessels according to the present invention, all of these reactions, some exothermic, some endothermic and some without significant heat, can be carried out in a particularly advantageous manner in a furnace space that is significantly smaller than tube bundles and in a correspondingly simplified furnace construction to let.
The same unit can also be used both. B. can be used for endothermic alcohol ketonization as well as for exothermic acetylene ketonization.
Other reactions which can be carried out with advantage include the production of hydrogen from water gas and hydrogenation and dehydrogenation processes. The production of hydrogen takes place according to the equation: CO + O- ') H, + COs +10 Kai.
Since it is known that the reaction temperature has to be kept as low as possible for a complete implementation, particularly effective, i.e. H. Catalysts that allow sufficient reaction rates even at low temperatures are taken care of. These are against too high
Temperatures, however, as they can temporarily occur with insufficient dissipation of the heat of reaction, are very sensitive. The strict temperature control required is when running the
Reaction according to the invention easily possible.
At. Hydrogenations, in which about 20 calories per mole of accumulated hydrogen are released, the catalysts used, such as nickel or copper with special provisions, on appropriate carriers, are particularly sensitive to overheating and quickly become ineffective if there is insufficient heat dissipation. It is known that for this reason the hydrogenation of
Acetaldehyde is very difficult on an industrial scale to ethyl alcohol, but especially the production of butanol from crotonaldehyde causes considerable difficulties. It has shown that this too
Reactions can be carried out with great advantage in vessels according to the invention.
It has also proven to be very important that the gases, vapors or gas vapor mixtures to be supplied to the reaction vessels can be preheated and pre-cleaned in the same vessels with good success
Art, for which they are provided with iron scraps or other fillings with good thermal conductivity and sufficient thermal capacity. You can also pre-clean gases or vapors and the like. The like. That still excrete the catalyst damaging substances when heated, by upstream connection of vessels according to the invention with coke filling or the like.
Here, too, cleaning is particularly easy and thorough due to the interaction of the good temperature control and the even distribution of the gas flows.
The accompanying drawing illustrates, for example, contact devices according to the invention, u. between FIG. 1 such a vessel seen from the broad side, FIG. 2 the same in section A-B and
Fig. 3 in section along C-D of Fig. 1. Fig. 4 shows a number of such vessels connected in parallel.
1 and 2 are parallel side walls delimiting the greater part of the interior of the vessels with a spacing which is relatively small compared to the other dimensions and which is preferably less than 25 cm. On their outside, these walls are optionally provided with ribs or the like (3). 4 and 5 are openings or nozzles for filling and emptying catalyst or other filling material or for gas supply or discharge, which are preferably arranged between the side walls 1 and 2 at the opposite ends of the vessel, the transition from the vessel cross-section to that advantageously equal to the mutual spacing of the vessel walls 1 and 2
The diameter of the connecting piece is carried out by means of the inclined surfaces 6-9.
Are advantageous to this
Nozzles lateral connection pieces 10 and 11 attached, u. between diagonally opposite, as inlet and outlet openings for the reaction gases or vapors. These nozzles also allow a common
Connection of several vessels to a common connecting line according to FIG. 4 in parallel connection.
Nozzles that are only used for filling or emptying can be closed with a clip lock J? 2 are closed with a lid 13 or in some other way.
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The conical taper from the main cross-section towards the filling or. Emptying nozzles make the filling and filling process much easier and ensure a uniform distribution for the gas inlet and outlet over the entire cross-section of the vessel. The pipe sockets arranged at the ends of the vessel expediently have a diameter which is the same as the distance between the main boundary walls and which preferably does not exceed 25 cm. The width of the vessel is limited by the need to be able to distribute the catalyst from the filling opening over the entire cross section and will generally be between 50 and 100 cm. The height or length of the bag body depends on the use; she is z.
B., if the reaction takes place in relatively low catalyst layers, less, in reactions that require a large catalyst volume, larger, u. between up to 200 cm and more.
The vessels are advantageously provided with ribs which enlarge the heat-emitting or heat-absorbing surface of the pocket compared to the heating or cooling means. They are expediently arranged in such a way that they are between adjacent contact devices for the greatest possible use of the Heizbzw. Coolant form a zigzag path.
You can also, for example, with the help of vertically running, parallel ribs, heating gases in the same direction without significant resistance to a larger number, z. B. parallel held vessels pass by.
The shape of the reaction vessels can be modified in detail within wide limits, for example the main delimitation walls can run in wave form with essentially constant spacing. They can also be provided with ribs on their inside, the vessel can be rounded off on its narrow sides or the like.
Instead of a nozzle at each end of the vessel, a plurality of nozzles and also nozzles at other points of the vessel can be provided at both ends or at one end, e.g. B. to introduce the supply of the reaction gases in the middle of the boundary surface and discharge at the ends of the vessel or the like. Several vessels can be connected one behind the other and in parallel, the latter expediently in such a way that they can be connected at one and the other end according to FIG its lateral connecting piece connects to cross lines provided with a corresponding number of nozzles. For the transition from one row of vessels to the next, only one connecting elbow is required, and if there are many pockets, possibly two.
This parallel connection and combination of parallel rows by means of cross-connections is particularly advantageous when using preheating or cleaning of the gases or the like, since only one or at most two lines are required to connect the parallel rows of vessels, and one can easily use any circuit sequence that results from the furnace heating can exploit the given temperature distribution.
The use of the series-connected vessels is conveniently done by allowing the reaction gases to flow from top to bottom in the first vessel, from bottom to top in the second, and so on, which greatly reduces the length of the pipe connections required. Depending on the type of furnace heating, the required temperature u. Like., Often a gas flow deviating from the spatial arrangement of the vessels is advantageous. By combining parallel-connected pockets through cross-connections, it is also possible without great expense for pipelines to switch the vessels in the units as required, which is very advantageous for achieving a uniform temperature distribution.
For example, for endothermic reactions, such as the production of acetone from alcohol, where considerable amounts of heat are required for preheating due to the excess of water vapor, the steam mixture can first be introduced into the furnace pass through which the heating gases pass into the preheating pockets, which at the end of the furnace pass already relatively cooled heating gases lie, u. between. Preferably in countercurrent to the heating gases. As soon as the temperature at which the reaction starts is reached, the gas is passed into the foremost pocket filled with catalyst, which is where the heating gases meet first. Most of the implementation takes place in this pocket.
The largely converted mixture then enters the second and third pocket, now in cocurrent with the heating gases, corresponding to the heat demand which decreases with the completion of the conversion.
For each case, z. B. in exothermic reactions depending on the amount of heat released and depending on the insulation of the furnace, the most advantageous circuits can be determined in a simple manner by experiments.
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