CS253222B1

CS253222B1 - Equipment for fillings' setting

Info

Publication number: CS253222B1
Application number: CS851764A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Vek; Vaclav Straka; Petr Vavrina; Zdenek Havlin; Frantisek Sedlacek
Original assignee: Vladimir Vek; Vaclav Straka; Petr Vavrina; Zdenek Havlin; Frantisek Sedlacek
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS176485A1

Abstract

Řešení se využívá v heterogenních chemických operacích kde pevná složka operace (katalyzátor, filtrační hmota, adsorbent) tvoří nepohyblivou náplň v nádobě. Základem zařízení je rošt, který sestává z lichoběžníkových korýtek které tvoří plášt dolů se zužujícího kužele s komolým spodním vrcholem - výsypným otvoremThe solution is used in heterogeneous chemical operations where the solid component operation (catalyst, filter mass, adsorbent) forms a stationary fill in the container. The basis of the device is a grate that consists of trapezoidal troughs which it forms the mantle of the tapering cone with truncated bottom peak - dump through the hole

Description

Vynález se týká zařízení pro ukládání náplní jako např. katatyzátorů, adsorbentů, nebo filtračních hmot ve vertikálních nádobách - např. v reaktorech, adsorberech, nebo ve filtrech.The invention relates to a device for storing charges such as catalysts, adsorbents, or filter media in vertical containers - eg in reactors, adsorber, or in filters.

Při heterogenních operacích, např. při katalyzovaných reakcích v plynné, nebo kapalné fázi, při adsorpčních pochodech, nebo filtraci na pevných hmotách se náplně ukládají do válcových nádob na vodorovné rošty. Ty jsou proti propadu náplně pokryty nejčastěji děrovanými plechy, a pak síty, nebo jsou pokryty neaktivní hmotou z částic mechanicky pevných s rozměrem větším, než je rozměr náplně i otvorů v roštu. Tlaková ztráta takovýchto roštů není zanedbatelná. Proto se někdy rošty tvoří ze soustavy rovnoběžných korýtek s děrovanými stěnami. Vypotřebovaná náplň se z nádob vyprazdňuje bočními průlezy vyhrabáváním.In heterogeneous operations, for example in catalyzed reactions in the gas or liquid phase, in adsorption processes, or in solid matter filtration, the cartridges are placed in cylindrical containers on horizontal grates. These are covered by the most frequently perforated sheets and then the sieves, or they are covered with an inactive mass of mechanically strong particles with a size larger than the size of the filling and the openings in the grate. The pressure loss of such grates is not negligible. Therefore, sometimes the grates are formed from a system of parallel troughs with perforated walls. The spent cartridge is emptied from the containers through the side hatches.

Nevýhodou válcových vertikálních nádob s vodorovnými rošty je pracné vyhrabávání náplně bočními otvory, zvýšená tlaková ztráta roštů a náplně bezprostředně nad roštem. Kromě toho proudění tekutiny v nádobě není pístové. To je způsobeno stěnovým efektem a dále nerovnoměrným rozdělením měrných tlaků v prostoru nad roštem a v blízkosti stěny. Díky sypnému úhlu náplně jsou měrné tlaky v loži náplně i na roštu rozdílné (u stěny a ve středu). Rozdíl odporů u stěny a ve středu může být až 30%.The disadvantage of cylindrical vertical containers with horizontal gratings is the laborious digging of the filling through the side openings, increased pressure loss of the grates and the filling immediately above the grate. In addition, the fluid flow in the vessel is not piston. This is due to the wall effect and uneven distribution of specific pressures in the space above the grate and near the wall. Due to the filling angle of the filling, the specific pressures in the filling bed and on the grid are different (near the wall and in the center). The resistance difference between the wall and the center can be up to 30%.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízeni pro ukládání náplně podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v/chní válcová část nádoby je zakončena komolým kuželem dolů se zužujícím. Plášt kužele je tvořen soustavou lichoběžníkových korýtek s perforovanými stěnami směrovanými po površkách pláště kužele. Spodní komolá základna kuželové části nádoby je konstruována jako průlez a otvor pro vyprazdňování využité náplně. Boční děrované stěny vytvořené v plášti kužele mají plochu nejméně l,4násobně větší, než je plocha válcové základny nádoby. Povrchový úhel stěn korýtek musí být rovný, nebo větší, než je sypný úhel náplně a doplňkový úhel k polovině vrcholového úhlu kuželového pláště musí být nejméně 0,6 sypného úhlu náplně. Tím se eliminuje vliv sypného úhlu na měrné tlaky a nerovnoměrný tlak na rošt i nerovnoměrný odpor náplně. Zároveň se zaručí samovolné vysypávání náplně při odkrytí spodního průlezu. Kuželové zakončení lože náplně prodlužuje dráhu proudnic ve středu vzřÍLedem k obvodovým.The above-mentioned disadvantages are obviated by the filling device according to the invention, which consists in that the cylindrical part of the container is terminated by a truncated cone downwardly tapering. The cone shell consists of a set of trapezoidal troughs with perforated walls facing the cone shell surfaces. The bottom truncated base of the conical part of the container is designed as a manhole and an opening for emptying the used charge. The side perforated walls formed in the cone shell have an area at least 1.4 times the area of the cylindrical base of the container. The surface angle of the walls of the troughs must be equal to or greater than the filling angle of the filling and the complementary angle to the half of the top angle of the conical shell must be at least 0.6 filling angle of the filling. This eliminates the effect of the repeating angle on the specific pressures and the uneven pressure on the grate and the uneven load resistance. At the same time spontaneous emptying of the filling is guaranteed when the lower manhole is exposed. The conical end of the cartridge bed extends the path of the nozzles in the center relative to the peripheral ones.

Tím je eliminován stěnový efekt na nerovnoměrný tok tekutiny.This eliminates the wall effect on uneven fluid flow.

Výhody zařízení pro ukládání náplní ve vertikálních nádobách podle vynálezu spočívají v tom, že se výrazně sníží tlaková ztráta náplně - zejména na roštu a těsně nad ním, dosáhne se prakticky pístového toku náplní a zároveň se umožní samovolné vysypávání náplně při výměně.Advantages of the device for storing fillings in vertical containers according to the invention are that the pressure drop of the filler - especially on and just above the grate - is significantly reduced, practically the piston flow of the fillers is achieved and at the same time the filling spontaneously discharges during replacement.

Na přiloženém obrázku je schematicky nakresleno uspořádání nádoby podle vynálezu.The attached figure schematically depicts a container arrangement according to the invention.

Nádoba 2» která může být určena pro vedení chemické reakce, adsorpci, nebo filtraci sestává z vrchní válcové části 2 a spodní části 3 ve tvaru dolů se zužujícího komolého kužele, jehož spodní základna je komolá a slouží jako vyprazdňovací otvor pro vysypávání náplně 2 a jako průlez.Plášt 2 spodní kuželovité části je tvořen soustavou lichoběžníkových korýtek 2 směrem dolů se zužujících. Korýtka 2 jsou na horní základně 2» bocích T_ i spodní základně 6 děrována s volným průřezem nejméně 38%. Doplňkový úhel alfa k polovině vrcholového úhlu kužele beta má hodnotu 45°. Boční úhel korýtek gama je 75°. Zvětšení průtočného průřezu vzhledem ke klasickému vodorovnému roštu je dvojnásobné. Při sypném úhlu náplně 68° jsou uvedené podmínky splněny. Tlaková ztráta celého reaktoru při objemové rychlosti 8 000 1/hod se proti stejnému reaktoru s vodorovným roštem sníží ze 65 kPa na 26 kPa. Doba vyprazdňování náplně 10 m³ se sníží z jedné směny na 40 minut. Dokonalejší proudění v náplni se projeví větším využitím náplně o 12 %.The container 2, which may be designed to conduct a chemical reaction, adsorption or filtration, consists of a top cylindrical part 2 and a bottom part 3 in the form of a downwardly tapering truncated cone whose bottom base is truncated and serves as a discharge opening for emptying the filling 2 and The sheath 2 of the lower conical part is formed by a set of trapezoidal troughs 2 tapering downwards. The troughs 2 are punched on the upper base 2 of the sides T and the lower base 6 with a free cross section of at least 38%. The complement angle alpha to half of the beta cone angle is 45 °. The side angle of the gamma troughs is 75 °. The increase in flow cross-section with respect to the classical horizontal grate is twice as high. At a filling angle of 68 °, the above conditions are met. The pressure drop across the reactor at a volumetric rate of 8,000 l / h is reduced from 65 kPa to 26 kPa over the same horizontal grate reactor. The emptying time of the 10 m ³ charge is reduced from one shift to 40 minutes. Improved flow in the cartridge will result in a 12% greater utilization of the cartridge.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for storing packings, such as catalysts, adsorbents or filter packs, in vertical vessels such as reactors, adsorber, or filters, characterized in that it is formed on a cylindrical portion (2) of the vessel by a downwardly tapering truncated cone ( 3), the shell of which consists of a set of trapezoidal troughs (9), the sides (7) of which the upper base (5) and the lower base (6) are perforated so that the free cross-section of the holes is at least 30%; ) is designed as a discharge opening, wherein the complementary angle (alpha) to the half of the cone angle (beta) is at least 0.6 times the packing angle (8) and the side angle of the wall of the troughs (9) has an angle (gamma) at least equal to the filling angle (8).