Claims (1)
RIVENDICAZIONE Reattore per aumentare la resa di conversione e ridurre i consumi energetici nelle sintesi eterogenee dell'ammoniaca: consistenti di un mantello esterno (P), in genere in corpo unico, e di una cartuccia interna (C) avente diametro (Di) e contenente catalizzatore in granuli disposto in uno o più catalitici (K) che hanno altezza assiale (Hi) e sono racchiusi tra una parete esterna cilidrica, una parete interna cilindrica, un tubo interno di trasferimento del gas fresco di sintesi (T) ed un fondo (FO), la faccia trasversale superiore di ciascun letto essendo aperta ed investita assialmente dal gas di sintesi, caratterizzato dal fatto che la parete più interna (Fi) di diametro (D'e) è ora perforata su tutta l'altezza (Hi) del letto catalitico, la parete esterna (Fe) è perforata su una sua porzione maggioritaria di altezza (H' i < Hi) e di diametro (D'i) inferiore al diametro (Di) della cartuccia, ed è priva di perforazioni sulla rimanente porzione di altezza (Hi-H' i) e di diametro uguale a quello (Di) della cartuccia, il fondo di ogni letto essendo saldato da un anello di saldatura al tubo di trasferimento del gas (T).
CLAIM Reactor to increase the conversion yield and reduce energy consumption in the heterogeneous synthesis of ammonia: consisting of an external shell (P), generally in a single body, and an internal cartridge (C) having a diameter (Di) and containing catalyst in granules arranged in one or more catalysts (K) which have an axial height (Hi) and are enclosed between an external cylindrical wall, an internal cylindrical wall, an internal tube for transferring the fresh synthesis gas (T) and a bottom ( FO), the upper transversal face of each bed being open and axially invested by the synthesis gas, characterized by the fact that the innermost wall (Fi) with a diameter (D'e) is now perforated along the whole height (Hi) of the catalytic bed, the outer wall (Fe) is perforated on a major portion of it with height (H' i < Hi) and diameter (D'i) smaller than the diameter (Di) of the cartridge, and is free of perforations on the remaining portion in height (Hi-H' i) and of diameter equal to that (Di) of the cartridge, the bottom of each bed being welded by a weld ring to the gas transfer tube (T).
DESCRIZIONEDESCRIPTION
La presente invenzione si riferice ad un reattore per aumentare la resa di conversione e ridurre i consumi energetici nelle sintesi eterogenee in particilare dell'ammoniaca, consistenti di un mantello esterno (P), in genere in corpo unico, e di una cartuccia interna (C) avente diametro (Di) e contenente catalizzatore in granuli disposto in uno o più letti catalitici (K) che hanno altezza assiale (Hi) e sono racchiusi tra una parete cilindrica esterna, una parete cilindrica interna, un tubo centrale di trasferimento del gas fresco di sintesi (T) avente diametro (De) (piccolo rispetto a quello Di della cartuccia), ed un fondo (FO), la faccia trasversale superiore di ciascun letto essendo aperta ed investita assialmente dal gas di sintesi.The present invention relates to a reactor for increasing the conversion yield and reducing energy consumption in heterogeneous syntheses in particular of ammonia, consisting of an external shell (P), generally in a single body, and an internal cartridge (C ) having a diameter (Di) and containing catalyst in granules arranged in one or more catalytic beds (K) which have an axial height (Hi) and are enclosed between an external cylindrical wall, an internal cylindrical wall, a central fresh gas transfer tube synthesis gas (T) having a diameter (De) (smaller than that Di of the cartridge), and a bottom (FO), the upper transversal face of each bed being open and axially invested by the synthesis gas.
Reattori del tipo sopra precisato sono stati recentemente descritti dai Richiedenti.Reactors of the type specified above have recently been described by the Applicants.
Nella continuazione delle loro ricerche in questo importante settore della tecnica, i detti Richiedenti hanno, non senza sorpresa, trovato e messo a punto una nuova forma di realizzazione che consente di ottenere valori ottimali nel processo e nella costruzione.In the continuation of their researches in this important technical sector, the said Applicants have, not without surprise, found and perfected a new embodiment which allows to obtain optimal values in the process and in the construction.
Il metodo secondo la presente invenzione si caratterizza ora per il fatto che la parete più interna (Fi) di diametro (D'e) è ora perforata su tutta l'altezza (Hi) del letto catalitico, la parete esterna (Fe) è perforata su una sua porzione maggioritaria di altezza (H'i < Hi) e di diametro (D'i) inferiore al diametro (Di) della cartuccia, ed è priva di perforazioni sulla rimanente porzione di altezza (Hi-H' i) e di diametro uguale a quello (Di) della cartuccia, il fondo di ogni letto essendo saldato da un anello 5 di saldatura al tubo di trasferimento del gas (T).The method according to the present invention is now characterized in that the innermost wall (Fi) of diameter (D'e) is now perforated over the whole height (Hi) of the catalytic bed, the external wall (Fe) is perforated on its majority portion of height (H'i < Hi) and diameter (D'i) smaller than the diameter (Di) of the cartridge, and is free of perforations on the remaining portion of height (Hi-H' i) and of diameter equal to that (Di) of the cartridge, the bottom of each bed being welded by a weld ring 5 to the gas transfer tube (T).
I diversi aspetti e vantaggi dell'invenzione appariranno meglio dalla descrizione seguente della forma di realizzazione rappresentata nella figura unica allegata, che è una sezione schematica longitudinale di un reattore per la sintesi dell'ammo-The various aspects and advantages of the invention will become clearer from the following description of the embodiment represented in the attached single figure, which is a schematic longitudinal section of a reactor for the synthesis of ammonia.
ìo niaca.I niaca.
Come si vede è ora la parete più interna (Fi) di diametro (D'i) (inferiore a quelli Di della cartuccia C) e di altezza (Hi), ad essere quella maggiormente (se non totalmente) perforata mentre la parete esterna (Fe) del letto è perforata sull'altezza i5 (H' i) (inferiore ad Hi) di diametro (D'i) ed è imperforata sull'altezza (Hi-H' i) avente diametro (Di) uguale a quello interno della cartuccia (C); anzi si può dire che il letto catalitico (K) sull'altezza (Hi-H'i) si allarga verso l'esterno sulla cartuccia (C) che così la chiude rendendola imperforata su tratto superiore 20 (Hi-H' i) sporgente da (Fe). Il fondo (FO) di ogni cartuccia è ora saldato al tubo interno (T) con la saldatura anulare (SAi).As can be seen, it is now the innermost wall (Fi) in diameter (D'i) (smaller than those Di of cartridge C) and in height (Hi), which is the most (if not totally) perforated while the outer wall ( Fe) of the bed is perforated on the height i5 (H' i) (less than Hi) of diameter (D'i) and is imperforated on the height (Hi-H' i) having diameter (Di) equal to the internal one of the cartridge (C); indeed it can be said that the catalytic bed (K) on the height (Hi-H'i) widens outwards on the cartridge (C) which thus closes it making it imperforate on the protruding upper section 20 (Hi-H' i) from (Fe). The bottom (FO) of each cartridge is now welded to the inner tube (T) with the annular weld (SAi).
Come si vede dalla figura, il gas fresco entra ancora dal fondo del reattore (flusso 1), attraverso l'intercapedine (E) dal basso verso l'alto, passa nello scambiatore (S), entra assialmen-25 te sulla faccia superiore aperta (Al) del primo letto catalicito (I) e lo attraversa sempre assialmente dall'alto in basso sulla porzione sporgente (SPO) di altezza (Hi-H'i) (freccia 5).As can be seen from the figure, the fresh gas enters again from the bottom of the reactor (flow 1), through the interspace (E) from the bottom upwards, passes into the exchanger (S), enters 25 axially on the upper open face (Al) of the first catalytic bed (I) and always crosses it axially from top to bottom on the protruding portion (SPO) of height (Hi-H'i) (arrow 5).
II flusso di gas fresco penetra altresì nell'intercapedine (6) tra (Fi) e (T) e per effetto delle perforazioni su (Fi) e (Fe) comeThe flow of fresh gas also penetrates the interspace (6) between (Fi) and (T) and due to the perforations on (Fi) and (Fe) as
30 pure per la chiusura del fondo (FO) con l'anello di saldatura (SAi) il gas attraversa ora secondo le frecce 2, cioè radialmente ma dall'interno verso l'esterno, la porzione forata di (Fe) avente altezza (H' i) e seguendo le frecce 3 passa sul successivo letto catalitico (II) che attraversa dapprima assialmente sul tratto 35 sporgente (SPO) di altezza (Hi-H' i) e poi radialmente ma dall'interno verso l'esterno di tutta l'altezza (H'i), raccogliendosi nell'intercapedine (Q) tra parete esterna (Fe) e cartuccia (C), dalla quale passa sul terzo letto (III) e così via.30 also for closing the bottom (FO) with the welding ring (SAi) the gas now crosses according to the arrows 2, i.e. radially but from the inside outwards, the perforated portion of (Fe) having height (H ' i) and following the arrows 3 it passes on the following catalytic bed (II) which it first crosses axially on the projecting section 35 (SPO) of height (Hi-H' i) and then radially but from the inside towards the outside of the whole l height (H'i), gathering in the interspace (Q) between the external wall (Fe) and cartridge (C), from which it passes onto the third bed (III) and so on.
I letti possono avere dimensioni diverse in particolare cre-4o scenti dall'alto in basso, possono essere dotati di regolatori di flusso (ad esempio di una rete) e/o di almeno uno strato di catalizzatore e granulometria differenziata.The beds can have different dimensions, in particular increasing from top to bottom, they can be equipped with flow regulators (for example with a net) and/or with at least one layer of catalyst and differentiated granulometry.
I vantaggi dell'invenzione sono in ordine processuale e costruttivo, in particolare portano a valori ottimali nella riduzione 45 dei consumi, nelle rese e nelle strutture, rapidità e facilità di costruzione o transformazione dei reattori. Ad esempio questi vantaggi si accentuano nei reattori a grandi diametri.The advantages of the invention are in the procedural and constructive order, in particular they lead to optimal values in the reduction of consumption, in the yields and in the structures, rapidity and ease of construction or transformation of the reactors. For example, these advantages are accentuated in reactors with large diameters.
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1 foglio disegni1 drawing sheet