AT398709B - Anströmboden für wanderbettreaktoren - Google Patents

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Description

AT 398 709 B
Die Erfindung betrifft einen Anströmboden für Wanderbettreaktoren mit den im Oberbegriff des Patentanspruch 1 genannten Merkmalen, der in Kombination mit Abzugseinrichtungen eine besonders günstige verfahrenstechnische Wirkung, insbesondere bei Adsorptionsverfahren zwischen einer festen Phase (Wanderbett) und fluiden Phase ergibt, und der einfach herzustellen ist. 5 · Wanderbettreaktoren werden in der Verfahrenstechnik, vornehmlich bei Adsorptionsverfahren, eingesetzt und erlauben es, die üblicherweise aus körnigem Schüttgut bestehende feste Phase (z.B. Aktivkohle, Aktivkoks) zu erneuern, wenn die feste Phase in ihrer Wirkung als Katalysator, Sorbens (Adsorbens oder Absorbens) oder Reaktionspartner verbraucht, eingeschränkt und/oder durch in der fluiden Phase mitgeführte feste Teilchen (Staub) zugesetzt ("verstopft") ist. Die Erneuerung der festen Phase ist in Wanderbettreak-10 toren ohne Unterbrechung des Betriebes durch Regeneration oder Austausch der festen Phase möglich. So sind unerwünschte Betriebsunterbrechungen vermieden. Bei Wanderbettreaktoren wird entweder kontinuierlich oder in (kleinen) Schritten ein Teil der festen Phase abgezogen, während meist gleichzeitig am gegenüberliegenden Ende der Schüttung frische, feste Phase zugeführt wird.
Je nach Hauptströmungsrichtung der fluiden Phase zur Hauptfließrichtung der festen Phase unterschei-75 det man Gleich-, Kreuz- und Gegenstromverfahren. Eine sehr günstige Ausführung ist der Gegenstromreak-tor, bei dem die feste Phase in gegenläufiger Richtung zu der Hauptströmungsrichtung des Fluid bewegt wird, da bei diesem Verfahren der höchste Nutzungsgrad der festen Phase erreicht werden kann. Kurz vor dem Austreten aus dem Reaktor steht die feste Phase, die bereits die längste Verweilzeit im Reaktor aufweist, mit dem unbehandelten eintretenden Fluid in Wechselwirkung, z.B. im Stoffaustausch, so daß im 20 Fall der Sorption (Adsorption oder Absorption) oder chemischen Reaktion bzw. Staubbeladung eine höchste Beladung oder im Falle der katalytischen Wirkung eine maximale Nutzung der festen Phase erreicht wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Anströmboden für Gegenstrom-Wanderbettreaktoren zur Verfügung zu stellen, der eine gleichmäßige, über den gesamten Kontaktquerschnitt verteilte Strömung des Fluid gewährleistet und der überdies ein möglichsts gleichmäßiges, über den gesamten Kontaktquer-25 schnitt (Querschnitt des Wanderbettes) verteiltes Fließen der festen Phase in zur Strömungsrichtung des Fluid entgegengesetzter Richtung möglich macht.
Die gleichmäßige Verteilung sollte für beide in Wechselwirkung bzw. im Stoffaustausch stehenden Phasen möglichst planparallele Strömungsprofile ergeben, um gleiche Verweil- und Kontaktzeiten für alle an der Wechselwirkung bzw. am Stoffaustausch beteiligten Teilchen jeder Phase zu erreichen. Weiters soll 30 der Druckverlust im Anströmboden möglichst gering sein, d.h. für die Fluidströmung in die Schüttung soll ein möglichst großer Querschnitt zur Verfügung stehen. Eine weitere Anforderung an den erfindungsgemäßen Anströmboden bezieht sich darauf, kleine Strömungsöffnungen zu vermeiden, da diese leicht zum Verstopfen neigen. Letztlich soll durch einfachen Aufbau eine kostengünstige Herstellung und eine gute Übersichtlichkeit des Anströmbodens gegeben sein. 35 Die EP-B-270 531 betrifft einen Wanderbettreaktor zur Behandlung von Fluiden mit einem Schüttgut (feste Phase) im Gegenstromverfahren. Der im Wanderbettreaktor oberhalb des Fluidzuführrohres vorgesehene Anströmboden besitzt rasterförmig verteilte Dächer mit fluiddurchlässige Öffnungen bildenden Trichtern oder Rinnen.
Aus der WO 88/08746 ist ein Anströmboden für Wanderbettreaktoren bekannt, bei dem zusätzlich zu 40 den aus der EP-B-270 531 bekannten, fluiddurchlässigen Öffnungen in den Wänden der Trichter oder Rinnen dachförmige Verteilelemente vorgesehen sind. Diese Verteilelemente sind an ihren Enden mit den Wänden der Trichter bzw. Rinnen verbunden und werden durch in diesen Wänden vorgesehene Öffnungen mit Fluid beaufschlagt. Unter diesen Verteilelementen bilden sich entsprechend dem Schüttwinkel der festen Phase geneigte Oberflächen der festen Phase aus, so daß sich zusätzliche Anströmflächen für das 45 Fluid ergeben. Weiters soll der sogenannte Kernfluß in den Rinnen oder Trichtern vermieden werden.
Grundsätzliche Ausführungsformen für Wanderbettreaktoren sind in Vogl-Heigl-Schäfer, "Handbuch des Umweltschutzes" 32. Ergänzungslieferung 11/1987 (Verlag ecomed) beschrieben. Beispielsweise wird auf die Seiten 73 ff. ("Supersorber"-Verfahren) und die Seiten 94 ff. verwiesen.
Die bekannten Ausführungen von Anströmboden weisen eine Reihe von Nachteilen auf. 50 Ausführungen mit Jalousieblechen (vgl. EP-B-270 531, Fig. 1) haben unterschiedlich hohe Gaseintrittskanten. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Verweilzeiten für den Kontakt zwischen Fluid und fester Phase. Außerdem haben die Zonen der festen Phase, die oberhalb der schräg liegenden Jalousiebleche liegen, einen erhöhten Fließwiderstand, so daß die besonders hoch belasteten Gaseintrittsflächen weniger häufig ausgetauscht werden als die Kernzonen mit geringerem Fließwiderstand. 55 Für mehrfach ineinandergesetzte Trichter gelten ebenfalls die Nachteile, die oben für Jalousiebleche genannt wurden.
Verteilelemente, die ausschließlich von ihren Enden her mit Fluid versorgt werden, sind in ihrer Länge beschränkt, da bei längeren Verteilelementen das Verhältnis von zugeführter Menge zu Strömungsquer- 2
AT 398 709 B schnitt sehr ungünstig wird und auf Grund der damit im Verteilelement auftretenden hohen Strömungsgeschwindigkeiten ein Mitreißen bzw. einen ungewünschten Transport von Teilchen der festen Phase nach sich zieht.
Ausführungen mit Löchern oder Sieben sind anfällig für Verstopfungen des Strömungspfades an den 5 kleinen Öffnungen.
In vielen bekannten Ausführungsformen von Anströmböden für Wanderbettreaktoren unterbleibt die Gliederung des Abzuges der festen Phase in mehrere Schüttgutabzugstrichter oder -rinnen, mit dem Ergebnis, daß ein einziger Trichter stärker ausgebildeten Kemfluß aufweist (Vogl-Heigl-Schäfer a.a.O. Abb. 41, Seite 74). Eine wesentlich bessere Gleichverteilung der Strömung des Fluid bzw. des Fließens der 10 festen Phase wird erreicht, wenn sowohl die Fluidverteilung als auch der Abzug der festen Phase möglichst feingliedrig ausgeführt ist, wie dies im Prinzip aus der EP-B-270 531 oder der WO 88/08746 bekannt ist.
Die aus der WO 88/08746 bekannte Ausführung eines Anströmbodens hat zum Teil Anströmflächen, die direkt über schrägliegenden Blechen liegen und daher zu einem reduzierten Fließen der festen Phase an ungünstiger Stelle führen. Außerdem ist die Herstellung dieses bekannten Anströmbodens wegen der 75 sich kreuzenden Verteilejemente, die innerhalb der Trichter oder Rinnen montiert werden müssen, arbeitsaufwendig.
Die der Erfindung zugrundeliegende, oben umrissene Aufgabe, wird bei einem Anströmböden der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen gelöst. 20 Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Anströmbodens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit der Erfindung werden die vorhin beschriebenen Nachteile vermieden und es wird erreicht, daß die für die Verteilung des Fluids vorgesehenen, dachförmigen Verteilelemente mittels so kurz wie möglich ausgeführter Rohrverbindungen aus dem Fluidraum (Anströmraum) unterhalb der Abzugstrichter oder 25 -rinnen des Anströmbodens angespeist werden. Unterhalb und zwischen den Abzugstrichtem oder -rinnen, durch welche die feste Phase aus dem Reaktionsraum des Wanderbettreaktors abgezogen werden, besteht ausreichend Raum, um die Verbindungsrohre gleichmäßig mit Gas zu versorgen.
Falls in der Beschreibung das Wort Gas anstelle von Fluid verwendet wird, so ist das keine Einschränkung hinsichtlich der möglichen Anwendungen der Erfindung, es weist nur darauf hin, daß in der Mehrzahl 30 der Anwendungsfälle das Fluid aus einem gasförmigen Stoff besteht. Ebenso ist es möglich, daß mit dem Gas feste Teilchen (Staub) oder Flüssigkeitströpfchen mitgeführt werden.
Die dachförmigen Verteilelemente bilden einen Zuführungskanal für Fluid zu der Schüttgutoberfläche, da nur an der oberen Dachseite der Verteilelemente Bleche oder vergleichbares Konstruktionsmaterial vorhanden sind und die Verteilelemente unten offen sind. Die unteren Begrenzungsflächen dieser Zufüh-35 rungskanäle werden durch die freien Schüttgutoberflächen der festen Phase gebildet. Diese freie Schüttgutoberfläche ist geneigt. Der Neigungswinkel ergibt sich aus dem Schüttwinkei, da sich die feste Phase beim Absenken des Bettes aus fester Phase nach der Einschnürung durch die dachförmigen Verteilelemente wieder seitlich ausbreitet.
Das Fluid (Gas) tritt an diesen geneigten Oberflächen der festen Phase aus den dachförmigen 40 Verteilelementen von oben in die feste Phase ein, wonach es nach kurzer seitlicher Strömung die Hauptströmungsrichtung für das Fluid nach oben einnimmt und sich gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des Wanderbettes verteilt.
Beim Auftreffen des Gases auf die geneigte Oberfläche der festen Phase werden mitgeführte Staubteilchen oder Flüssigkeitströpfchen vorrangig abgeschieden und nur ein kleiner Teil der Staubteilchen oder 45 Flüssigkeitströpfchen wird in tiefere Schichten des Bettes aus fester . Phase transportiert. Durch Betätigen des Schüttgutabzuges (Öffnen von Verschlußorganen an den unteren Enden der Trichter oder Rinnen, so daß feste Phase aus den Trichtern bzw. Rinnen abfUeßt) senkt sich die an die geneigte Oberfläche angrenzende Schicht ab und wird durch seitlich nachrieselnde, feste Phase ersetzt. Die vorrangig mit Staub beladene Schicht gelangt durch das Absenken sehr rasch aus der Hauptströmung des Gases und in den so Austragebereich für feste Phase. Dadurch kann der durch die Abscheidung von Staub oder Flüssigkeits-ströpfchen entstandene erhöhte Druckverlust durch Abziehen fester Phase rasch wieder auf sein ursprüngliches niedriges Maß zurückgebracht werden. Weiters ist die Gefahr des Verklebens durch eingebrachte Staub- oder Flüssigkeitsteiichen äußerst gering, da die zusammenhaftenden Schichten, anders als bei Ausführungsformen mit Fluideintritt durch die Wände der Trichter oder Rinnen (vgl. EP-B-270 531), kaum 55 seitlichen Halt finden und rasch abtransportiert werden.
Als Anwendungsbeispiele für den erfindungsgemäßen Anströmböden werden aufgezähit: Rauchgasreinigung hinter Müll- und Sondermüllverbrennungsanlagen, Kraftwerksfeuerungsanlagen, Abgasreinigung bei metallurgischen Prozessen, Abluftreinigungsanlagen bei Trocknungsprozessen oder Oberflächenbeschich- 3
AT 398 709 B tungen, Reinigung der Abluft der Reststoffaufarbeitung oder von geruchsintensiven Verarbeitungsprozessen. Hierbei werden u.a. folgende Wirkungen erzielt: Adsorption von SO2, Chloriden, Quecksilber und anderen Schwermetallen, Dioxinen und Furanen, wie polychlorierten Dibenzodioxinen und -furanen, Biphenylen und anderen schweren, toxisch wirkenden organischen Verbindungen, chemische Reaktion von HF an Kalk, H2S an ZnO oder FeO, katalytische Umsetzung von Stickoxiden zu Ammoniak an Schüttgutkatalysatoren und Abscheidung von schwer filterbaren Flugstäuben.
Typische Abmessungen und Ausführungsdetaiis für den erfindungsgemäßen Anströmboden sind:
Der mittlere Abstand zwischen zwei als Verteilelemente für das Fluid dienenden, dachförmigen Verteilelementen liegt zwischen 3 und 80 cm, bevorzugt zwischen 10 und 40 cm. Kleinere Abstände werden bei feinkörniger, fester Phase sowie bei geringen Höhen des Wanderbettes bevorzugt.
Die Anzahl der je Abzugstrichter angeordneten Verteilelemente ist grundsätzlich frei wählbar. Eine bevorzugte Ausführungsform hat mindestens zwei dachförmige Verteilelemente je Abzugstrichter. Nach oben wird i.a. die Anzahl von sechs nicht überschritten, da zu voluminöse Abzugstrichter eine lange Verweilzeit der verbrauchten festen Phase und die Gefahr eines vergrößerten Kernflusses ergeben. Bei Ausführungen mit Abzugsrinnen für die feste Phase kann die Anzahl der darüber angeordneten Verteilelemente frei gewählt werden.
Die Abzugstrichter haben einen Neigungswinkel, der erheblich größer ist als der Schüttwinkel der festen Phase. Bevorzugt sind Neigungswinkel von mindestens 600.
Alle Unterkanten der Verteilelemente liegen auf gleicher Höhe. Daraus folgt ein gleichmäßiger Druckverlust und eine gleichmäßige Strömungsverteilung für das Fluid.
Das Volumen im Anströmraum für die Gasverteilung unter den Abzugstrichtern bzw. -rinnen für die feste Phase kann frei gewählt werden. Ist aus strömungstechnischen Gründen ein großer Strömungsquerschnitt erforderlich, so werden die Mündungen oder Austrittsöffnungen der Trichter oder Rinnen durch zusätzliche Schüttgutrohre verlängert.
Auch sehr große Anströmboden können kostengünstig hergestellt werden. Durch den modularen Aufbau können beliebig viele Abzugstrichter bzw. -rinnen und darüber befindliche dachförmige Verteilelemente angeordnet werden. Die Abstützung des Anströmbodens erfolgt bei größeren Konstruktionen unterhalb der Trichter bzw. Rinnen, so daß die gleichmäßige Beaufschlagung von Fluid (Gas) oder der gleichmäßige Abzug von Schüttgut in vollem Maße erhalten bleibt.
Auch runde Bauweisen sind gemäß der Erfindung möglich. Bei runder Bauweise werden ringförmige Verteilelemente bevorzugt, wobei gegebenenfalls mehrere Ringe in gleich großen radialen Abständen angeordnet werden. Eine radiale Anordnung der Verteilelemente ist prinzipiell möglich, jedoch sind diese Ausführungen auf Grund der erforderlichen Änderungen der Breiten der Verteilelemente weniger bevorzugt.
Weitere Einzelheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Anströmbodens ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den Zeichnungen teils schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt: Fig. 1 einen Gegenstrom-Wanderbettreaktor, in dem ein erfindungsgemäßer Anströmboden angeordnet ist, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Anströmbodens, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie lll-lll in Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 eine Einzelheit einer anderen Ausführungsform eines Anströmbodens, Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie Vl-Vl in Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie Vll-Vll in Fig. 5, Fig. 8 in Schrägansicht eine Ausführungsform eines Anströmbodens mit Abzugsrinnen für die feste Phase, Fig. 9 in Draufsicht eine Ausführungsform eines runden Anströmbodens, Fig. 10 teilweise im Axialschnitt den Anströmboden aus Fig. 9 und Fig. 11 eine Ausführungsform eines runden Anströmbodens für Wanderbettreaktoren mit größerem Durchmesser.
Einem in Fig. 1 gezeigten Wanderbettreaktor 1 wird über eine oben vorgesehene Öffnung 2 frische, feste Phase, die in der Regel als rieselfähiges Granulat u.dgl. vorliegt, zugeführt. Die durch die Öffnung 2 zugeführte, feste Phase 3 bildet entsprechend dem Schüttwinkel der festen Phase 3 einen Schüttkegel 4 aus. Im unteren Bereich des Wanderbettreaktors 1 ist ein Anströmboden 5 für über einen Eingang 6 zugeführtes Fluid (Gas oder Flüssigkeit) vorgesehen. Durch den Anströmboden 5 strömt das zugeführte Fluid über den Reaktionsraum 3' des von der festen Phase 3 gebildeten Wanderbettes gleichmäßig verteilt zu Rinnen 7 und von dort zu einem Auslaß 8.
Die Rinnen 7 sind dachförmig ausgebiidet und die untere Begrenzung der Abzugskanäle 9 für das Fluid wird von entsprechend dem Schüttwinkel der festen Phase 3 geneigten Schrägflächen 10 begrenzt.
Verbrauchte feste Phase 3 wird am unteren Ende des Wanderbettreaktors 1 über mit Verschlußorganen 11 versehene Abzugstrichter 12 (oder Abzugsrinnen) abgezogen und schließlich über ein Ventil 13 aus dem Reaktor 1 abgezogen.
In Fig. 1 ist gezeigt, daß zwischen bzw. unter den Abzugstrichtern 12 oder -rinnen, durch die verbrauchte, feste Phase 3 aus dem Reaktionsraum 3' abgezogen wird, ein Anströmraum 14 gebildet ist, in den über den Einlaß 6 das im Reaktionsraum 3' durch die feste Phase 3 zu behandelnde bzw. mit dieser in 4
AT 398 709 B
Wechselwirkung tretende Fluid eintritt. Aus dem Anströmraum 14 strömt das Fluid durch im Bereich der oberen Enden der die Abzugstrichter 12 bzw. -rinnen begrenzenden Wände 17 vorgesehene Öffnungen 23 in vertikal ausgerichtete Rohrstücke 15 und aus diesen in dachförmig ausgebiidete Verteilelemente 16.
Fig. 2 zeigt, daß die dachförmigen Elemente 16 über den gesamten Querschnitt des Wanderbettreaktors 1 durchgehend ausgeführt sind.
Aus den Fig. 3 und 4 ist zu entnehmen, daß die Rohrstücke 15, die im gezeigten Ausführungsbeispiel einen quadratischen Querschnitt haben, gegenüber den dachförmigen Verteilelementen 16 so ausgerichtet sind, daß die Diagonalen quer bzw. in Richtung der Längserstreckung der Verteilelemente 16 ausgerichtet sind.
Die Fig. 3 und 4 zeigen auch, daß die dachförmigen Verteilelemente 16 mit den Rohrstücken 15 im Bereich von Ecken 20 derselben verbunden sind.
Die Rohrstücke 15 sind so ausgebildet, daß sie rittlings auf aneinandergrenzenden, miteinander zu einer Kante 21 verbundenen Wänden 17 zweier benachbarter Abzugstrichter 12 sitzen, wobei die unteren Ränder 22 der Rohrstücke 15 mit den Rändern der Öffnungen 23 in den Wänden 17 der Abzugstrichter 12 verbunden, vorzugsweise verschweißt sind.
Durch die beschriebene Ausführung der Verteilelemente 16 und der Rohrstücke 15 ergeben sich die in den Fig. 3 und 4 eingezeichneten vorteilhaften Strömungen des Fluids bzw. Fiießbewegungen der festen Phase 3.
Unter den dachförmigen Verteilelementen 16 und zwischen den Rohrstücken 15 bilden sich jeweils Flächen 25 aus, die entsprechend dem Schüttwinkel der festen Phase 3 geneigt sind. Auf diese Flächen 25 trifft das Fluid aus den Verteilelementen 16 kommend von oben her auf, so daß im Fluid allenfalls enthaltene Feststoffteilchen (Staub) und/oder Flüssigkeitströpfchen bevorzugt in der an diese Flächen 25 angrenzenden Schichten der festen Phase 3 zurückgehalten werden. Allenfalls eintretende Verfestigungen der festen Phase 3 unter der Einwirkung von Feststoffteilchen und/oder Flüssigkeitströpfchen führen bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Anströmbodens 5 zu keinen Störungen, da bei jedem Abzug von fester Phase 3 durch die Abzugstrichter 12 oder -rinnen die Flächen 25 problemlos erneuert werden; da keine Elemente des Anströmbodens 5 vorgesehen sind, welche die Bewegung der festen Phase 3 nach unten zu und durch die Abzugstrichter 12 (-rinnen) behindern könnte.
Die Fig. 3 und 4 zeigen auch, daß die gewählte Ausrichtung der einen quadratischen Querschnitt aufweisenden Rohrstücke 15, nämlich so, daß sie mit ihren Diagonalen der Querschnittsfläche quer zur bzw. in Längsrichtung der dachförmigen Verteilelemente 16 ausgerichtet sind, die Ausbildung dieser Anströmflachen 25 günstig beeinflußt.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Ausführungsform ähnlich jener der Fig. 2 bis 4, wobei jedoch zusätzliche Rohrstücke 30 vorgesehen sind, die aus dem Anströmraum 14 durch sich quer über den Abzugstrichter 12 erstreckende Zuführrohre 31 mit Fluid beaufschlagt werden. Die zusätzlichen Rohrstücke 30 bewirken insbesondere bei Abzugstrichtern 12 mit größeren Abmessungen eine bessere Verteilung des Fluids über die Länge der dachförmigen Verteilelemente 16. Die Verbindung der Rohrstücke 30 mit den dachförmigen Verteilelementen 16 entspricht der in Fig. 3 und 4 gezeigten und an Hand dieser Figuren beschriebenen Ausführung.
Bei der in Fig. 8 in Schrägansicht gezeigten Ausführungsform sind für das Abziehen der festen Phase 3 Abzugsrinnen 33 vorgesehen, die von Wänden 34 gebildet werden und unter welchen der Anströmraum 14 vorgesehen ist. Die Rohrstücke 15 sitzen wieder rittlings auf zwei Wänden 34 von benachbarten Abzugsrinnen 33, die im Bereich der Kante 21 miteinander verbunden sind. Die Verbindung der Rohrstücke 15 mit den dachförmigen Verteilelementen 16 erfolgt wieder so, wie an Hand der Fig. 3 und 4 beschrieben und in diesen Figuren gezeigt.
Im Bereich der unteren Enden der Rinnen 33 sind Verschlußorgane 11 vorgesehen, die zum Abziehen von verbrauchter, fester Phase 3 geöffnet werden können.
Bei der Ausführung des Anströmbodens 5 mit Abzugsrinnen 33 können die dachförmigen Verteilelemente 16 auch parallel zu den Abzugsrinnen 33 verlaufen, wobei über jeder Abzugsrinne 33 wenigstens ein Verteilelement 16 angeordnet ist. Die Beaufschlagung der parallel zu den Abzugsrinnen 33 verlaufenden Verteilelementen 16 mit Fluid erfolgt bevorzugt über quer zu den Rinnen 33 eingebaute Zuführrohre mit von diesen nach oben geführten Rohrstücken für das Fluid. Diese Zuführrohre und Rohrstücke sind entsprechend den Zuführrohren 31 und den Rohrstücken 30 der in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsform ausgebiidet.
In den Fig. 9 und 10 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anströmbodens 5 für Wanderbettreaktoren 1 mit rundem Querschnitt gezeigt. Bei dieser Ausführung sind die dachförmigen Verteilelemente 15 ringförmig ausgebildet und bezüglich der Achse 40 des Reaktors 1 konzentrisch angeordnet. • 5

Claims (17)

  1. AT 398 709 B Rings um den nicht ausgenützten Mittelteil 41 des Reaktors 1 sind Abzugstrichter 12 vorgesehen, die einen etwa kreissektorähnlichen Querschnitt aufweisen. Das Fluid wird den dachförmigen Verteilelementen 16 über Rohrstücke 15 zugeführt, die rittlings auf einander im Bereich der Kanten 21 treffender Wänden 17 benachbarter Abzugstrichter 12 sitzen. Bei der in 5 den Fig. 9 und 10 gezeigten Ausführungsform besteht insoferne eine Besonderheit, als für das äußere ringförmige Verteilungselement 16 zusätzliche Rohrstücke 43 vorgesehen sind, die in der Mitte zwischen zwei Rohrstücken 15 angeordnet sind. Die Rohrstücke 43 werden über Öffnungen 44 in der entsprechenden Wand 17 der Abzugstrichter 12 aus dem Anstromraum 14 mit Fluid beaufschlagt. Damit ist gewährleistet, daß die ringförmigen Verteilelemente 16, auch wenn zwischen benachbarten Rohrstücken 15 ein größerer io Abstand vorliegt, wie dies bei radial weiter außen liegenden Verteilelementen 16 der Fall sein kann, gleichmäßig mit Fluid beaufschlagt werden. Wenn diese zusätzlichen Rohrstücke 43 vermieden werden sollen, kann für größere Durchmesser von Wanderbettreaktoren 1 auch die in Fig. 11 gezeigte Ausführungsform gewählt werden, bei der mehrere Reihen von Abzugstrichtern 12, die in mehreren Ringen konzentrisch um den Mittelteil 41 des Wanderbet-75 treaktors 1 herum angeordnet sind, vorgesehen sind. Diese Ausführungsform gewährleistet, daß auch weiter außen liegende Abzugstrichter 12 etwa den gleichen Querschnitt bzw. Größe aufweisen wie radial weiter innen liegende Abzugstrichter 12, so daß die ringförmigen Verteilelemente - je Reihe von Abzugstrichtern 12 sind jeweils zwei ringförmige Verteilelemente 16 mit dachförmigem Querschnitt vorgesehen - gleichmäßig mit Fluid beaufschlagt werden können, auch wenn nur die Rohrstücke 15 zur Fluidbeaufschlagung 20 vorgesehen sind. Um den Kernfluß der festen Phase 3 durch die Abzugstrichter 12 bzw. die Abzugsrinnen 33 vorteilhaft zu beeinflussen, insbesondere um den Kernfluß zu verkleinern, können in den Abzugstrichtern 12 bzw. den Abzugsrinnen 33 starre oder verstellbare Einbauten, die auch wie an sich bekannt ausgebildet sein können, eingebaut sein. Ein Beispiel für solche Einbauten ist in Fig. 1 angedeutet. Dort sind Leitplatten 12' 25 vorgesehen, die im Abstand über den Abzugsöffnungen der Abzugstrichter 12 befestigt sind. Patentansprüche 1. Anströmboden (5) für Wanderbettreaktoren (1) mit mehreren Abzugstrichtern (12) oder Abzugsrinnen 30 (33) für die feste Phase, und mit über den Abzugstrichtern (12) bzw. Abzugsrinnen (33) angeordneten, im wesentlichen horizontal ausgerichteten, nach unten offenen, dachförmigen Verteilelementen (16), die mit dem im Wanderbettreaktor (1) mit der in diesem enthaltenen festen Phase (3) im Gegenstromverfahren zu behandelnden Fluid beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dachförmigen Verteilelemente (16) mit dem unter den Abzugstrichtern (12) bzw. Abzugsrinnen (33) im Anströmboden 35 (5) vorgesehenen Anstromraum (14) ausschließlich über im wesentlichen vertikal ausgerichtete Rohr stücke (15, 30, 43), die mit dem unter den Abzugstrichtern (12) bzw. den Abzugsrinnen (33) vorgesehenen Anstromraum (14) über Öffnungen (23) in den Wänden (17, 34) der Trichter (12) bzw. Rinnen (33) in Verbindung stehen, mit Fluid beaufschlagbar sind.
  2. 2. Anströmboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (15) von den höchsten Stellen der die Abzugstrichter (12) bzw. die Abzugsrinnen (33) begrenzenden, einander in einer Kante (21) berührenden Wände (17, 34) ausgehen und rittlings auf den oberen Endbereichen Wände (17, 34) der Abzugstrichter (12) bzw. Abzugsrinnen (33) sitzen.
  3. 3. Anströmboden Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der Rohrstücke (15) mit den dachförmigen Verteilelementen (16) im Bereich deren unterer Randbereiche verbunden sind.
  4. 4. Anströmboden nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (15) so als Formrohre, vorzugsweise als Rohre mit quadratischem Querschnitt, ausgebildet sind.
  5. 5. Anströmboden nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalen der Querschnittsfläche der Rohrstücke (15) parallel bzw. senkrecht zur Längserstreckung der dachförmigen Verteileiemen-te (16) ausgerichtet sind. 55
  6. 6. Anströmboden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dachförmigen Verteilelemente (16) mit den an den Enden einer quer zu ihrer Längserstreckung ausgerichteten Diagonale liegenden, oberen Ecken (20) der Rohrstücke (15) verbunden sind. 6 AT 398 709 B
  7. 7. Anströmboden nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen, mit den dachförmigen Verteilelementen (16) verbundenen Ecken (20) der Rohrstücke (15) entsprechend der Neigung der beiden Wandteile der dachförmigen Verteilelemente (16) abgeschrägt sind.
  8. 8. Anströmboden nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abzugstrich tern (12) quer zur Längserstreckung der dachförmigen Verteilelemente (16) verlaufende Zuführrohre (31) vorgesehen sind, die sich im wesentlichen horizontal erstrecken, die mit den Wänden (17) der Abzugstrichter (12) verbunden sind und die über in den Wänden (17) der Trichter (12) vorgesehene Öffnungen mit Fluid beaufschlagbar sind, und daß von den Zuführrohren (31) Rohrstücke (30) nach io oben ragen, über welche die dachförmigen Verteilelemente (16) zwischen am oberen Rand der Abzugstrichter (12) vorgesehenen Rohrstücken (15) mit Fluid beaufschlagbar sind.
  9. 9. Anströmboden nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß je Abzugstrichter (12) wenigstens ein horizontales Zuführrohr (31) vorgesehen ist. 15
  10. 10. Anströmboden nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rohrstük-ken (15), die am oberen Rand von Abzugstrichtern (12) bzw. Abzugsrinnen (33) vorgesehen sind, vertikal ausgerichtete Rohre (43) vorgesehen sind, deren unteres Ende mit der Wand (17) eines Abzugstrichters (12) bzw. der Abzugsrinne (33) verbunden ist und über eine Öffnung (44) in der Wand 20 (17) des Abzugstrichters (12) bzw. der Abzugsrinne (33) mit dem Anströmraum (14) unter den Abzugstrichtern (12) bzw. Abzugsrinnen (33) kommuniziert und daß das obere Ende der Rohre (43) mit den dachförmigen Verteilelementen (16) verbunden ist.
  11. 11. Anströmboden nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dachförmigen 25 Verteilelemente (16) bei einem Wanderbettreaktor (1) mit kreisförmigem Querschnitt des Reaktionsraumes (3') ringförmig ausgebildet sind.
  12. 12. Anströmboden nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Öffnungen (23) in den oberen Bereich von zwei sich zu einer Kante (21) berührenden Wänden (17) 30 benachbarter Abzugstrichter (12) bzw. Wänden (34) von Abzugsrinnen (33) erstrecken.
  13. 13. Anströmboden nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedem dachförmigen Verteilelement (16) wenigstens zwei Rohrstücke (15, 30, 43) für das Beaufschlagen mit Fluid zugeordnet sind. 35
  14. 14. Anströmboden nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abzugsrinnen (33) quer zu ihrer Längserstreckung verlaufende Zuführrohre vorgesehen sind, die sich im wesentlichen horizontal erstrecken, die mit den Wänden (34) der Abzugsrinnen (33) verbunden sind und die über in den Wänden (34) der Abzugsrinnen (33) vorgesehene Öffnungen mit Fluid 40 beaufschlagbar sind, und daß von den Zuführrohren Rohrstücke (30) nach oben ragen, über welche die dachförmigen Verteilelemente (16) mit Fluid beaufschlagabar sind.
  15. 15. Anströmboden nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß je Abzugsrinne (33) wenigstens ein horizontales Zuführrohr vorgesehen ist. 45
  16. 16. Anströmboden nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke zwischen am oberen Rand der Rinnen (33) vorgesehenen Rohrstücken (15) vorgesehen sind.
  17. 17. Anströmboden nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dachförmi- 50 gen Verteilelemente (16) parallel zu den Abzugsrinnen (33) ausgerichtet sind und daß jedem Verteilelement (16) mehrere Rohrstücke zugeordnet sind, die von mehreren zueinander parallelen Zuführrohren nach oben ragen. Hiezu 7 Blatt Zeichnungen 7 55
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0823278A2 (de) * 1996-08-05 1998-02-11 Christoph Schmid Adsorbersystem
WO2006087193A1 (de) * 2005-02-17 2006-08-24 Epc Engineering Consulting Gmbh Verfahren mit verwendung einer vorrichtung zur gasverteilung in kolonnen

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