CS233455B1 - Laboratórny rúrkový reaktor na studium axiálnych a radiálnych profilov v pevnom katalytickom lóžku - Google Patents

Abstract

Vynález spadá do odboru konštrukcie zariadení pre chem^ckoinžinierske merania. Popisuje laboratorny rúrkový reaktor na štúdium axiálnych a radiálnych profilov v pevnom katalytickom 16žku. Zariadenie pozostáva z rúrky reaktora ukonSenej hornou a dolnou vnútornou přírubou a hornou a dolnou vonkajšou přírubou s horným a dolným gul’ovým uzáverom, ktorých súčasťou sú zariadenia na snímanie fyzikálnochemických vlastností, skladejú&e sa zo vzdušného chladiče a horného a dolného chrániče axiálneho snímača utěsněného upchávkou so vzdušným chladičom, v ktorom je pohyblivo umiestnený horný a dolný snímač upevněný na držiaku spojenom s vonkajšími hornými a.dolnými přírubami. V hornej a dolnej vonkajšej prírube je umiestnený nátrubok pře odběr suroviny a produktu, nátrubok na odběr vzorky a horný a dolný nátrubok na meranie tlakovej diferencie. V rúrke reaktora, okolo ktorej je rúrkový plášť a priestor pre evakuáciu alebo temperovánie sa nachádza pevné katalytické lĎžko, ohraničené inertnými zonsimi, do ktorého zasahujú minimálně dva chrániče radiálneho snímača, uloženého v pravom a l’avom nátrubku pre pripojenie zariadeniana snímanie fyzikálnochemických vlastností, utěsněných upchávkou.

Description

Vynález sa týká laboratórneho rúrkového reaktora na štúdium axiálnych a radiálnych profilov v pevnom katalytickom lfižku.

Převážná vačšina konštrukcií rúrkových laboratórnych reaktorov vychádza z umiestnenia snímačov fyzikálnochemických vlastností priamo vo vrstvě, a nie je možné počas prevédzky zariadenia měnit polohu snímača. Pokiaí’ sa jedná o snlmanie teploty, je možné toto riešlt tak, že sa meria snímačom, ktorý sa pohybuje v rúrkovom púzdre a snímaná teplota udává určitá středná teplotu tekutej a tuhej fázy. Mnohé konštrukcie odoberajú časť tekutej fázy.

Mnohé konátrukcie odoberajú časť tekutej fázy otvorom v stene reaktora. Nevýhodou týchto konštrukcií je značný rozdlel vo velkosti meranej veličiny tekutej fázy v mernom mieste . vzhladom k jej strednej hodnota a nie je možné měnit polohu snímača vo vrstvě počas prevádzky zariadenia. V případe použitia púzdier, v ktorých sa pohybujú snímače, sa nesnímá bodová hodnota, ale priemerná hodnota z určitého okolia. Reaktory sú vačšinou jednoúčelové z hladiska charakteru tepelného deja.

Tieto nedostatky sú odstránené u laboratórneho rúrkového reaktora na štúdíum axiálnych a radiálnych profilov v pevnom katalytickom 16žku podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že pozostáva z rúrky reaktora, ukončenej hornou a dolnou vnútornou přírubou a hornou a dolnou vonkajšou přírubou, s horným a dolným gulovým uzáverom, ktorých súčasťou sú zariadenia na snlmanie fyzikálnochemických vlastností, skladajúce sa z vzdušného chladiče, kapalného chladiče a horného a dolného chrániče axiálneho snímača, v ktorom je pohyblivo umiestnený horný a dolný snímač upevněný na držiaku, spojenom s hornou a dolnou vonkajšou přírubou, pričom je chránič axiálneho snímača utěsněný v hornej a dolnej vonkajšej přírubě upchávkou so vzdušným chladičům. V hornej a dolnej vonkajšej prírube je umiestnený nátrubok pre nástrek suroviny a odběr produktu, nátrubok na odběr vzorky e horný e dolný nátrubok na meranie tlakovej diferencie, pričom sa v rúrke reaktora, okolo ktorej je rúrkový plášť a priestor pre evakuáoiu alebo temperovanie s vákuovými ventilmi nachádza pevné katalytické .lfižko, ktoré je 'ohraničené inertnými zónami, pričom do nich zasahujú minimálně dva chrániče radiálneho snímača, uloženého v 1’avom a pravom nátrubku pře pripojenie zariadenia na snímanie fyzikálno-chemických vlastností, utěsněné pravou a lávou upchávkou a prostredníctvom upcháykovej skrutky je do nej umiestnený kvapalinový chladič, pričom na chrániči radiálneho snímača a na pravom a lavom nátrubku sú umiestnené zariadenia na snlmanie fyzikálno-chemických vlastností, uchytených do nosiča, v ktorého držiaku je dvojica lamiel, před ktorou je umiestnené pravá a 1’avá mikrometrická skrutka a áalej je na horný a dolný snímač a rúrku reaktora připevněný omezývač spoločného dotyku.

Konštrukčne novým a výhodným je vybavenie reaktora chráničmi radiálnych snímačov, ktoré sú vymeniteíné a prispfisobitelné okamžitým požiadavkám merania. Tieto umožňujú priamy styk snímača s tekutou fázou a podstatné obmedzujú vplyv vrstvy na přesnost merania veličiny v tekutej fáze, Ďalej je to konštrukcia zariadenia na radiálně snímanie fyzikálnochemických vlastností, ktorých účelom je umožnit reprodukovatelné a presne meratelné zasunutie snímačov do vrstvy a vzhladom na použitie kvapalinového a vzduchového chladiče je možné instalovat snímač v tesnej blízkosti reaktora, praoujúceho pri teplotách do 500 °C, čo podstatné zmenšuje nároky kladené na rozměry zariadenia a konštrukciu snímačov a znižuje dopravné oneskorenie u tých snímačov, ktoré neposkytujú signál priamo, ale vedu časť tekutej fézy na spraeovanie do příslušného prístroja. Použitím viaoerýoh zariadení radiálneho snímania fyzikálnochemických vlastností sa dosiahne diskrétně meranie axiálneho profilu vlastností vo vrstvě.

Zariadenie je zobrazené na výkrese, kde obr. 1 znázorňuje dolnú časť zariadenia, obr. 2 hornú časť zariadenia a obr. 3 rez zariadením pri pohlade zhora.

Dolná časť zariadenia, pozostáva z rúrky 16 reaktora, ukončenej dolnou vnútornou přírubou 5' a dolnou vonkajšou přírubou 11' s dolným gulovým uzáverom 19. ktorého súčasťou je dolné zariadenie 8' na snímanie f. ikálnochemických vlastností. Toto sa skládá zo vzdušného chladiče 2'. kvapalinového chladiča 3' a chrániče 14' axiálneho snímania, v ktorom sa pohy3 buje dolný snímač J_, upevněný na držiaku 10 . spojenom ε dolnou vonkajšou přírubou 11*.

a utěsněný je upehávkou 25. chladenou vzdušným chladičom 2. V dolnej vonkajšej příruba 11 ' je umiestnený dolný nátrubok 4 * pře nástrek suroviny a odběr produktu a dolný nátrubok 23' na meranie tlakovej diferencie. V rúrke 16 reaktora s rúrkovým plášťom 13. medzi ktorými je priestor 15 pre evakuáciu alebo temperáciu s vákuovým ventilom 6' sa nachádza pevné katalytické 18žko £, ohraničené inertnou zónou 7

Horné časť zariadenia je zobrazená na obr. 2, pričom pozostáva z rúrky 16 reaktora, ukončenej hornou vnátornou přírubou £ a hornou vonkajšou přírubou 11. ktorého súčasťou je horné zariadenie 8 na snímanie fyzikálnochemických vlastnosti, skladajúce sa zo vzdušného chladiče 2, kvapalného chladiče £ a chrániča 14 axiálneho snímača utesnenom upehávkou 25. chladenom vzdušným chladičom 2, v ktorom sa pohybuje horný snímač J, upevněný na držiaku Ji. spojenom s hornou vonkajšou přírubou 11 . V hornej vonkajšej prírube 11 je umiestnený horný nátrubok £ pre nástrek suroviny alebo odběr produktu, nátrubok 15 na odběr vzorky a horný nétrubok 23 pre meranie tlakovej diferencie. Cez rúrku 16 reaktora, rtírkový plášť 15. ktorými je uzavretý priestor 15 pre evakuáciu alebo temperovanie, s vákuovým ventilom 6, pričom v rúrke 16 reaktora sa nachádza pevné katalytické 18žko £. Do inertnej zóny £ zasahujú chrániče 18 radiálneho snímača, uloženého v nátrubku J£, utěsněného upehávkou 25 tak, že súčasťou upehévkovej skrutky 26 je do nej umiestnený kvapalinový chladič £. Na konci chrániča 18 radiálneho snímača a na nátrubku J£Í sú po oboch stranách umiestnené zariadenia 8, 8* na snímanie fyzikálno-chemických vlastnosti pomocou horného snímača J, uchyteného do nosiča 10. 10 *. V držiaku 10. 10 ' je dvojica polkruhových lamiel 21. 21 . před ňou je umiestnená pravá a l’avá mikrometrická skrutka 20, 20’ a ňalej je na snímač J. a na rúrku 16 reaktora připevněný obmedzovač 24 spoločhého dotyku.

Rez zariadením pri pohl’ade zhora je zobrazený na obr. 3.

Rúrka 16 reaktora je obklopená rúrkovým plášťom J£, medzi nimi sa nachádza priestor 15 pře evakuáciu alebo temperovanie a v jej vnútri sa nachádza pevné katalytické 18žko £.

V hornej vonkajšej prírube 11 sa nachádza nátrubok 12 pre odběr vzorky. Do inertnej zóny £ zasahuje chránič 18 radiálneho snímača uložený v nátrubku 17 pre pripojenie zariadenia 8 na snímanie fyzikálnochemických vlastností.

Laboratórny reaktor na štúdium axiálnych a radiálnych profilov v pevnom 16žku katalyzátora pracuje tak, že surovina predohriata na pracovnú teplotu vstupuje cez nátrubok £ pre nástrek suroviny a odběr produktu umiestnený v hornej vonkajšej prírube 11 do rúrky 16 reaktora. V hornej vonkajšej prírube 11 je nátrubok 17 pre pripojenie zariadenia na snímanie fyzikálnochemických vlastností, ktorým sa odvětvuje časť nástrekového prádu a podrobuje sa analýze ako aj nátrubok 23 na meranie tlakovej diferencie, ktorým sa meria tlaková strate vo vrstvě. Surovina potom vstupuje cíalej do inertnej zóny £, kde sa kompenzuje tepelná neideólnost, ktorá je vyvolaná značným odvodom tepla dolnou a hornou vnútornou přírubou £, 5 * a hornou a dolnou vonkajšou přírubou 11 . 11*. Cez inertnú zónu £, 7' prebiehajú chrániče J£, 14* axiálneho snímača, ktorý končí na rozhraní inertných zón £, 7* a pevné katalytické 18žko £ a v týchto miestach sa snímajú fyzikálnochemické vlastnosti zariadeniami S, 8 * na snímanie fyzikálnochemických vlastností tesne pri vstupe alebo výstupe z katalytickej zóny. V pevnom katalytickom 18žku £ sú umiestnené chrániče J£, 14’ axiálneho snímá ča a ich vzdialenosť od seba je ekvidištančná alebo logaritmicky usporiadané. Tekutá fáza vytvára v rúrke 16 reaktora koncentračně, připadne teplotně polia, ktorých vlastnosti sa snímajú hornými a dolnými snímačmi J, 1 *. pohybujúcimi sa v chráničoch J£, 14* axiálneho snímača a chráničoch 18 radiálneho snímača, a tieto pretože sa nedotýkajú chráničov J£, J£* axiálneho a radiálneho snímača snímajú len vlastnosti tekutej fázy. Usporiadanie dolnej časti reaktora podl’a vynálezu je zrkadiovým obrazom hornej časti reaktora ako z hl’adiska konštrukcie, tak i funkcie. Reaktor podl’a vynálezu je uchytený pomocou hornej a dolnej vonkajšej pťíruby JJ, 11‘ na stojan aby sa neprenášali teplotně diletácie pružného reaktora na stojan. Chrániče J£, 14* axiálneho snímača a chrániče 18 radiálneho snímača sú uchytené pomocou upehávok 25. 25'. 25 * *. ale toto uchytenie nie je nosné. Ako nosné uchytenie slúžie držiaky 10. 10'. prebiehajúce po stranách reaktora podTa vynálezu, v ktorých sú horný a dolný snímač dvojbodove uchytené. Chránič 18 radiálneho snímača možno osadit! snímačmi £, tej istej alebo s výhodou dvoch rSznych fyzikálnochemických vlastností. V případe, že snímač £, 1' je citlivý na mechanické poSkodenia, je výhodné v případe umiestnenia dvoch snímačov £, 1 ' na jeden chránič 14 alebo 14' axiálneho snímača ich vybavit! obmedzovačom 24 vzájomného dotyku.

Zariadením podTa vynálezu je možné merať axiálně a radiálně polia fyzikálnochemických vlastností v nehybnej sypanej vrstvě katalyzátora pri možnosti viesť v reaktore buň izotermický, alebo adiabatický režim a meniť polohu snímača počas vlastného merania. Pre konStrukciu je význačná značná flexibilita zariadenia podTa druhu, študovaného procesu, ako z hladiska možnosti osadenia rfiznymi snímačmi na snímanie v tom istom bode, tak aj z hradiska možnosti zabezpečit izotermický, či adiabatický režim a pracovat s teplotami do 500 °C. Zariadenie popři značnej miere univerzálnosti je nenáročné na priestor a jeho obsluha je veTmi jednoduchá.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Laboratórny rúrkový reaktor na Stádium axiálnych a radiálnych profilov v pevnom katalytlckom 18žku, vyznačený tým, že pozostáva z rúrky (16) reaktora, ukončenej hornou a dolnou vnútornou přírubou (5, 5*) a hornou a dolnou vonkajSou přírubou (11, 11 '), s horným a dolným guTovým uzáverom (19, 19*), ktorých súčasťou sú zariadenia (8, 8*) na snímanie fyzikálnochemických vlastností, skladajdoe sa zo vzdušného chladiča (2, 2'), kvapalinového chladiče a horného a dolného chrániče (14, 14*) axiálneho snímača (1, 1*), v ktorom je pohyblivo umiestnený horný a dolný snímač (1, 1*) upevněný na držiaku (10, 10*) spojenom s hornou a dolnou vonkajSou přírubou (11, 11*) pričom je chránič (14, 14 ) axiálneho snímača utěsněný v hornej a dolnej vonkajšej přírubě (11, 11*) upchávkou (25, 25*) so vzduSným chladičom (2, 2'), v hornej a dolnej vonkajSej přírubě (11, 11*) je umiestnený nátrubok (4, 4') pre nástrek suroviny a odběr produktu, nátrubok (12, 12*) na odběr vzorky a horný a dolný nátrubok (23, 23*) na meranie tlekovej diferencie, pričom sa v rúrke (16) reaktora, okolo ktorej je rúrkový plášť (13) a priestor (15) pre evakuáoiu alebo temperovanie a vákuovými ventilmi (6, 6') sa nachádza pevné katalytické 16žko (9), ktoré je ohraničené inertnými zónami (7, 7), pričom do nich zasahujú minimálně dva chrániče (18) radiálneho snímača, uloženého v pravom a 1’avom nátrubku (17, 17*) pre pripojenie zariadenia na snímanie fyzikálnochemických vlastností, utěsněné pravou a 1’avou upchávkou (25, 25*) a prostredníctvom upchávkovej skrutky (26, 26*) je do nej umiestnený kvapalinový chladič (3, 3 ), pričom na chrániči (18) radiálneho snímača a na pravom a 1’avom nátrubku (17, 17*) sú umiestnené zariadenia na snímanie fyzikálnochemických vlastností, uchytených do nosiča (22, 22*), v ktorého držiaku (10, 10') je dvojica lamiel (21, 21*), před ktorou je umiestnená pravá a 1’avá mikrometrická skrutka (20, 20*) a dalej je na horný a dolný snímač (1, 1*) a rúrku (16) reaktora připevněný obmedzovač (24) spoločného dotyku.