CS243184B1 - Reaktor se zabudovaným ohřívačem - Google Patents

Abstract

Vynález se týká reaktoru, který má v prostoru pro reakční nálož zabudovaný ohřívač. Podstata vynálezu spočívá v tom, že uvnitř nádoby jsou v místě pro reakční nálož soustředně umístěny vnitřní trubka a vnější trubka tak, že do prostoru mezi nimi na jednom konci zaslepenému zasahuje s vůlí soustředně umístěná zaslepená střední trubka, přičemž mezi střední trubkou a vnější trubkou je umístěn topný element vnější a ve vnitřní trubce je umístěn topný element vnitřní. Prostor mezi střední trubkou a vnitřní trubkou je opatřen spirálou. Vnější trubka je opatřena žebry. Reaktor podle vynálezu lze použít u vyvíječů řízených atmosfér a jiných reaktorů, kde reakce probíhala při uměle zvýšené teplotě.

Description

Vynález se týká reaktoru, který má v prostoru pro reakční nálož zabudovaný ohřívač.

Při řadě pochodů je třeba pro žádanou chemickou reakci nálože reaktorů ohřívat na požadovanou reakční teplotu. Příkladem může být konvertor používaný u některých druhů vyvíječů řízených atmosfér, který slouží ke snižování obsahu oxidu uhelnatého (CO) v řízené atmosféře. Principem je konverze oxidu uhelnatého (CO) z řízené atmosféry s vodní párou (H^O) na oxid uhličitý (COj) a vodík (Hj) za přítomností katalyzátoru. Reakce probíhá při uměle zvýšené teplotě. Katalyzátor je při tom umístěn v nádobě reaktoru. Ohřev potřebný k reakci je obvykle zajištován předřazeným ohřívačem, který zahřívá médium přiváděné do nádoby reaktoru.

. Při tomto řešeni však dochází k tepelným ztrátám přes povrch ohřívače a spojovacího potrubí, a to i tehdy, jsou-li tepelně izolovány. Navíc samotný ohřívač s propojovacím potrubím zabírají určitý prostor. V některých případech bývají topné elementy zabudovány do reakčních náloží a to tak, že nálož ohřívají přímým stykem. V tomto případě je obtékání teplosměnné plochy topných elementů bez možnosti regulace rychlosti protékajícího média, což zhoršuje celkové podmínky ohřevu. Další nevýhodou je lokální přehřívání nálože v místě styku s topnými elementy.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje reaktor se zabudovaným ohřívačem podle vynálezu. Samotná reakční nádoba sestává z pláště, dna a víka.

Podstata tohoto reaktoru spočívá v tom, že uvnitř nádoby jsou v místě pro reakční nálož soustředně umístěny vnitřní trubka a vnější trubka. Prostor jhezi nimi je na jednom konci zaslepen. Do tohoto prostoru zasahuje s vůlí soustředně umístěná zaslepená střední trubka.

Mezí střední trubkou a vnější trubkou je umístěn topný element vnější a ve vnitřní trubce je umístěn topný element vnitřní. Prostor mezi střední trubkou a vnitřní trubkou je opatřen spirálou, která prodlužuje dráhu protékajícímu médiu. Vnější trubka má žebra pro zvětšení svého vnějšího povrchu.

Použitím reaktoru podle vynálezu se docílí menších tepelných ztrát i zlepšení přestupu tepla volbou optimální rychlosti média obtékajícího topné elementy a spirálu. Další výhodou je použití teplosměnné plochy spirálového průchodu k ohřevu média a umístění topného elementu vnějšího za topný element vnitřní. K výhodám patří i tepelné působení vnější trubky se žebry na reakční nálož, snadný přístup ke všem částem reaktoru a v porovnání se samostatným ohřívačem i menší velikost zařízení.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad reaktoru se zabudovaným ohřívačem. Jedná se o konverzní stupeň u vyvíječe řízené atmosféry pro konverzi oxidu uhelnatého (CO). Reaktor sestává z pláště g dna 2 a víka g. Reakční nálož 5 je umístěna na roštu g. Řízená atmosféra vstupuje do reaktoru přes vnitřní trubku 6, kde se nejprve předehřívá na topném elementu vnitřním 10. Potom proudí spirálou 11 do prostoru topného elementu vnějšího g, kde se dále ohřívá až na požadovanou teplotu. Průtok popsanými díly je veden optimální rychlostí. Reakčni nálož g je ohřívána na reakční teplotu protékající řízenou atmosférou při současném tepelném působení vnější trubky g se žebry gg. Po reakci na náloži g je řízená atmosféra odváděna z prostoru pod roštem g.

Na vyobrazeném přikladu je znázorněno jedno z konstrukčních řešení reaktoru podle vynálezu. Možné je však i jiné uspořádáni jednotlivých dílů, např. jiné umístění vstupu a výstupu média, míst rozebíratelnosti a situování ohřívače vůči nádobě reaktoru. Vedlejší a pomocné prvky zařízení jako tepelná izolace, přístroje pro regulaci teploty a procházejícího média apod. nejsou ve vyobrazeném příkladu znázorněny.

Médium přiváděné do reaktoru podle vynálezu proudí nejprve přes topný element vnitřní, potom přes teplosměnnou plochu spirály a nakonec přes topný element vnější. Odtud je vedeno do reakční nálože, kterou ohřívá. Ohřev nálože je zvětšován tepelným působením vnější trubky opatřené žebry.

Reaktor podle vynálezu lze použít u vyvíječů řízených atmosfér a jiných reaktorů, kde reakce probíhá při uměle zvýšené teplotě.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Reaktor se zabudovaným ohřívačem, jehož nádobu tvoří plášt, dno a víko, vyznačený tím, že uvnitř nádoby jsou v mistě pro reakční nálož (5) soustředně umístěny vnitřní trubka (6) a vnější trubka (7), tak, že do prostoru mezi nimi na jednom konci zaslepenému zasahuje s vůlí soustředně umístěná zaslepená střední trubka (8), přičemž mezi střední trubkou (8) a vnější trubkou (7) je umístěn vnější topný element (9) a ve vnitřní trubce (6) je umístěn vnitřní topný element (10).
2. 2. Reaktor podle bodu 1, vyznačující se tim, že prostor mezi střední trubkou (8) a vnitřní trubkou (6) je opatřen spirálou (11).
3. 3. Reaktor podle bodu 1, vyznačující se tím, že vnější trubka (7) je opatřena žebry (12).