CZ285430B6 - Reaktor - Google Patents
Reaktor Download PDFInfo
- Publication number
- CZ285430B6 CZ285430B6 CS903003A CS300390A CZ285430B6 CZ 285430 B6 CZ285430 B6 CZ 285430B6 CS 903003 A CS903003 A CS 903003A CS 300390 A CS300390 A CS 300390A CZ 285430 B6 CZ285430 B6 CZ 285430B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- basket
- reactor
- shells
- wall
- shell
- Prior art date
Links
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 9
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 6
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 6
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
- B01J8/0214—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical annular shaped bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00823—Mixing elements
- B01J2208/00831—Stationary elements
- B01J2208/00849—Stationary elements outside the bed, e.g. baffles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00884—Means for supporting the bed of particles, e.g. grids, bars, perforated plates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Reaktor je vytvořen jako válec souměrný kolem vertikální podélné osy /1/ a je tvořen stěnou /2/, která je opatřena kalotami /7, 8/ s otvory /9, 10/ pro čištěný plyn. Horní kalota /7/ je opatřena hrdlem /11/ pro plnění a odsávání sypkého materiálu. Uvnitř reaktoru je umístěno adsorpční prstencovité lože /3/, které je tvořeno v axiálním směru roztažitelnými plášti /4, 5/ koše, a které je na dolním konci uzavřeno dnem /6/, které je pevně připojeno k dolní kalotě /8/ pomocí hvězdicovitě uspořádaných žeber /12/. Dolní konec vnitřního pláště /4/ koše je pevně připojen ke dnu /6/ a přes hvězdicovitá žebra /12/ je opřen o dolní kalotu /8/. Dolní konec vnějšího pláště /5/ koše je svařen s dolní kalotou /8/. Mezi stěnou /2/ a vnějším pláštěm /5/ koše je vytvořen vnější prstencovitý prostor /15/. Ve vnitřním plášti /4/ koše je v podélné ose /1/ umístěno vytěsňovací těleso /17/, které je upevněno ke dnu /6/. Mezi vnitřním pláštěm /4/ koše a vytěsňovacím tělesem /17/ je vytvořen vnitřní prstencovitŕ
Description
Reaktor
Oblast techniky
Vynález se týká reaktoru, který je vytvořen symetricky kolem své svislé podélné osy, a který je tvořen stěnou, uvnitř níž je umístěno prstencovitě lože pro naplnění sypkým materiálem, sestávající jednak z vnitřního pláště koše a vnějšího pláště koše, a jednak z dna, opírajícího se o stěnu. Oba pláště koše jsou pevně připojeny ke stěně v radiálním směru i na své dolní straně.
Dosavadní stav techniky
Známé reaktory tohoto typu mají široké uplatnění, neboť mohou být využívány pro nejrůznější reakce mezi plynem a aktivním materiálem, který je v sypkém stavu. Aktivní materiál může být například adsorbens nebo katalyzátor. Reaktor může obsahovat i několik druhů aktivního materiálu a sestává z několika válcových loží. V takovém případě je jedno válcovité lože soustředně obklopováno druhým válcovitým ložem. V průběhu reakce je veden reagující plyn válcovitým ložem uspořádaným radiálně vůči ose souměrnosti reaktoru, který je naplněn aktivním, sypkým tekutým materiálem například tak, že je přiváděn do prostoru mezi stěnou reaktoru a vnějším košem a je odváděn z prostoru vnitřního koše. Při adsorpční reakci ubývá reakceschopnosti aktivního materiálu, tj. adsorbent s přibývající dobou trvání reakce. Proto se musí absorbent v pravidelných časových intervalech regenerovat. V průběhu regenerační fáze se nasypaným aktivním materiálem přivádí regenerační plyn, který má proti čištěnému plynu jiné chemické sloužení a nebo jiný termodynamický stav. Reakce může spočívat například v adsorpčním dělení směsi plynů nebo v absorpčním oddělování nežádoucích složek z čištěného plynu. Prakticky příkladem posledního případu je odlučování vody a nebo kysličníku uhličitého ze vzduchu, který se přivádí do nízkotepelného zařízení pro rozklad vzduchu. Sypký tekutý materiál, který je umístěn ve válcovitém loži, působí v tomto případě jako absorbent a může sestávat například z molekulárního síta. V průběhu reakční a adsorpční fáze se přivádí vzduch, který se má vyčistit, válcovitým ložem a přitom odevzdává vodu a nebo kysličník uhličitý aktivnímu materiálu. V průběhu regenerační fáze se látky odstraněné ze vzduchu opět desorbují tím, že se válcovitým ložem prožene regenerační plyn, například dusík, což se provádí za jiných teplot a tlaků, než za jakých probíhá adsorpční fáze.
Hlavním problémem při konstrukci takového reaktoru je velký rozdíl teplot mezi jednotlivými provozními fázemi. Při regeneračním procesu, například adsorpce, proudí regenerační plyn do reaktoru při vysoké teplotě a způsobuje během krátké doby velkou změnu teploty a velké prostorové teplotní gradienty uvnitř násypu. S tím spojené termické změny délek košů v radiálním a axiálním směru způsobují při normálním provozu velké mechanické problémy svým pohybem mezi sypkým tekoucím materiálem v koši. Tím je například poznamenána nežádoucí ztráta násypného materiálu. Zvláště pak může docházet při poruchách provozu a s tím spojených větších výkyvech teplot k velkým mechanickým škodám. Podobné nevýhody jsou také při využívání reaktoru ke katalytickým reakcím, zvláště při najíždění a při provozních poruchách. Aby se předešlo těmto nevýhodám, byly vyvinuty různé metody, jak zvládnout teplotě podmíněnou změnu délky košů, které tvoří válcovité lože. Podle jednoho známého provedení je u výše popsaného reaktoru postaven koš na dno, čímž je umožněno protažení koše směrem nahoru. Koše jsou na svých horních koncích bočně zajištěny pomocí válcovitých stěn. Pomocí této konstrukce se mohou koše při zahřátí protáhnout v axiálním směru a při ochlazení opět smrštit. Tím je zabráněno působení mechanických napětí na základě teplotní změny délky, aby se nezměnily radiální rozměry válcovité lože a nasypaná směs se nedostala do pytlovitých převisů. Axilní pohyb však způsobuje vždy nežádoucí oděr sypkého materiálu a při extrémně vysokých teplotních výkyvech může vzniknout nebezpečí zborcení náplně. Sypký tekutý materiál je tedy vystaven oděru a poruchy provozu jsou zatíženy rizikem větších škod na reaktoru a na násypu.
-1 CZ 285430 B6
Hospodárnost výše známého reaktoru je omezována výměnou náplně a opravou škod, které během provozu vznikají. Další nevýhodou dosud používaných řešení je to, že je nutné používat komplikovaných a nákladných technologických odpaření, aby se převedla tepelná délková roztažnost materiálů koše na roztažnost celého koše a tím se podpořila možnost pohybu mezi násypem a košem.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje reaktor, který je vytvořen symetricky kolem své svislé podélné osy, a který je tvořen stěnou, uvnitř níž je umístěno prstencovité lože pro naplnění sypkým materiálem, sestávající jednak z vnitřního pláště koše a vnějšího pláště koše, a jednak z dna, opírajícího se o stěnu, přičemž oba pláště koše jsou pevně připojeny ke stěně v radiálním směru i na své dolní straně, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň jeden z obou plášťů koše je v axiálním směru roztažitelný a je na své horní straně pevně připojen ke stěně.
Podle výhodného provedení jsou oba pláště koše roztažitelné v axiálním směru a jsou na svém horním konci pevně připojeny ke stěně.
Podle dalšího výhodného provedení je alespoň jeden z plášťů koše, pevně připojený na horní straně ke stěně, v axiálním směru předepnut.
Podle dalšího výhodného provedení jsou oba pláště koše předepnuty v axiálním směru.
Hlavní výhoda navrženého řešení podle vynálezu spočívá v tom, že je umožněn zvláště bezpečný a hospodárný provoz reaktoru a je zabráněno škodám jak u sypkého materiálu, tak na reaktoru, a to jak při normálním provozu, tak i při poruchách. Další výhodou je to, že je zabráněno pohybům mezi sypkým materiálem a alespoň jedním pláštěm koše v axiálním směru a je možné zvládnout teplotní rozdíly až do 300°.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 schematicky podélný řez reaktorem, obr. 2 detail A z obr. 1, obr. 3 první příklad provedení části pláště koše, obr. 4 průmět druhého příkladu provedení části pláště koše, obr. 5 příčný řez pláště koše z obr. 4, obr. 6 pohled na třetí příklad provedení části pláště koše a obr.7 příčný řez pláště koše z obr. 6.
Příklady provedení vynálezu
Reaktor 1 je na obr. 1 znázorněn pro jednoduchost velmi schematicky, zvláště poměiy mezi vnějšími rozměry reaktoru a tloušťkami materiálů neodpovídají skutečným rozměrům. Reaktor je vytvořen jako válec souměrné kolem vertikální podélné osy 1. Reaktor je tvořen stěnou 2, která je na horním konci opatřena horní kalotou 7 s výstupním otvorem 9 pro čištěný plyn a na dolním konci dolní kalotou 8 se vstupním otvorem 10 pro čištěný plyn. Horní kalota 7 je opatřena hrdlem 11 pro plnění a odsávání sypkého materiálu. Uvnitř reaktoru je umístěno adsorpční prstencovité lože 3, tvořené vnějším pláštěm 5 koše a vnitřním pláštěm 4 koše. Prstencovité lože 3 je na dolním konci uzavřeno dnem 6, které je pevně připojeno k dolní kalotě 8 pomocí hvězdicovitě uspořádaných žeber 12. Dolní konec vnitřního pláště 4 koše je pevně připojen ke dnu 6 a přes hvězdicovitá žebra 12 je opřen o dolní kalotu 8. Dolní konec vnějšího pláště 5 koše je svařen s dolní kalotou 8, čímž je vytvořeno pevné připojení prstencovitého lože 3 ke stěně 2. Pláště 4, 5 koše jsou na svých koncích vytvořeny z naděrovaného plechu 18 a v prostřední části z děrovaného plechu 20, jehož horizontální podélné otvory 25 jsou na obr. 1 zobrazeny
-2CZ 285430 B6 schematicky vodorovnými čarami. Mezi stěnou 2 a vnějším pláštěm 5 koše je vytvořen vnější prstencovitý prostor 15. Ve vnitřním plášti 4 koše je v podélné ose 1 umístěno vytěsňovací těleso
17. které je upevněno ke dnu 6, a které má tvar komolého kužele, jenž se zužuje od dna 6 směrem k homí kalotě 7. Mezi vnitřním pláštěm 4 koše a vytěsňovacím tělesem 17 je vytvořen vnitřní prstencovitý prostor 16, jehož průřez je zmenšován vytěsňovacím tělesem 17. Mezi vnitřním pláštěm 4 koše a vytěsňovacím tělesem 17 je v případě potřeby umístěno prachové síto 11·
Na obr. 2 je znázorněno připevnění horního konce vnějšího pláště 5 koše k homí kalotě 7. Homí část vnějšího pláště 5 koše, vytvořená z naděrovaného plechu 18 je spojena s homí kalotou 7 dvěma závitovými svary 19. Vnitřní plášť 4 koše je s homí kalotou 7 svařen stejným způsobem. Upevnění dolního konce vnějšího pláště 5 koše k dolní kalotě 8 je provedeno obdobně. Podlouhlé otvory 25 jsou v děrovaném plechu 20 umístěny pravidelně v kruzích kolem podélné osy 1. Rozměry a uspořádání podélných otvorů 25 jsou závislé na očekávaném teplotním gradientu. V daném případě mají podélné otvory 25 šířku b rovnu 3 mm ajejich délka a je rovna 30 mm. Vertikální šířka Ch plného materiálu 30a. 30b mezi podélnými otvory 25 je rovna 6 mm. Mezi podélnými otvory 25 je v horizontálním směru vytvořena horizontální šířka cv. Je-li velikost částeček sypkého materiálu menší než šířka b podélných otvorů 25, mají oba pláště 4, 5 koše na straně přivrácené k vnitřku prstencovitého lože 3 drátěnou síť 22, jak je znázorněno na obr. 3. Vytvoření děrovaného plechu 20 určuje výrazné vlastnosti koše, které jsou velmi důležité pro funkci reaktoru. Horizontální směr je na výkrese orientován kolmo na vertikální podélnou osu 1 a odpovídá tedy radiálnímu směru. Vertikální směr odpovídá axiálnímu směru reaktoru. Mezi vždy dvěma řadami podélných otvorů 25 má děrovaný plech 20 v horizontálním směru plný materiál 30a. 30b, a proto se děrovaný plech 20 chová v tomto směru jako neděrovaný plech
18. Z tohoto důvodu se chová děrovaný plech 20 v horizontálním směru jako tuhý. Pláště 4, 5 koše, tvořené děrovaným plechem 20 ve tvaru válce, jsou proto v radiálním směru tuhé. V axiálním směru nemá děrovaný plech 20 v jedné přímce plný materiál 30a. 30b. aleje vždy přerušován podélnými otvory 25. Proto je v tomto směru pružný a roztažný. Síly, působící v axiálním směru, mohou být zachycovány nejen pružností materiálu, ale i změnou tvaru děrovaného plechu 20, tj. roztažením tvaru podélných otvorů 25.
U obou typů plášťů 4, 5 koše podle obr. 4 a 5 se jedná o perforovaný, zpravidla lisovaný kovový plech o tloušťce d v rozmezí 2 až 10 mm, zejména 2,5 až 6,0 mm. Podélné otvory 25 jsou podélně protažené, orientované svou delší stranou podle horizontály a jsou umístěny na kružnicích kolem podélné osy 1. Vždy mezi dvěma sousedními kružnicemi je ve vertikálním směru vytvořen plný materiál 30a, 30b, který není přerušen podélnými otvory 25. Podélné otvory 25 dvou sousedících kružnic jsou v radiálním směru vzájemně posunuty, takže v axiálním směru daném šipkami 31a, 31b není plný materiál 30a, 30b. Pláště 4, 5 koše jsou tedy v horizontálním směru vcelku radiálně tuhé, ale přesto mohou ve vertikálním směru zachycovat axiální změny délky ohýbáním podélných otvorů 25. tzn. že pláště 4, 5 koše jsou ve vertikálním směru axiálně roztažitelné a mohou být v tomto směru i předepnuty. Tato vlastnost je dána speciální geometrií perforace a je kvalitativně u obou provedení identická. Kvantitativní rozdíly se však vyskytují v rozměrech podélných otvorů 25.
Rozměry plášťů 4, 5, koše podle obr. 3 mají následující hodnoty:
délka a: 20 až 50 mm, zejména 25,0 až 35,0mm šířka b: 2 až 5 mm, zejména 2,5 až 3,5mm vertikální šířka ch: 4 až 8 mm, zejména 5,0 až 7,0mm horizontální šířka cv: 5 až 20 mm, zejména 8,0 až 12,0mm
-3CZ 285430 B6
Rozměry plášťů 4, 5 koše podle obr. 4 a 5 mají následující hodnoty:
délka a: šířka b. vertikální šířka Ch: horizontální šířka cv:
až 40 mm, zejména 20,0 až 30,0mm
0,8 až 2,0 mm, zejména 1,0 až 1,5mm až 10 mm, zejména 4,0 až 6,00 mm až 12 mm, zejména 5,0 až 7,0mm
Rozměry plášťů 4, 5 koše podle zvláštního příkladu provedení z obr. 4 a 5 mají následující hodnoty:
| délka a: | 25,0 mm |
| šířka b: | 1,2 mm |
| vertikální šířka Ch: | 5,0 mm |
| horizontální šířka cv: | 6,0 mm |
| tloušťka d: | 4,0 mm |
Menší rozměry podélných otvorů 25 u druhého příkladu provedení plášťů 4, 5 koše umožňují podle obr. 4 a 5 vynechat drátěnou síť 22 z jemných ok uvnitř vnějšího pláště 5 koše, neboť částečky adsorpčního materiálu, případně katalyzátoru, jsou zadržovány pouhým děrovaným plechem 20.
Na obr. 6 a 7 je znázorněn v pohledu třetí příklad provedení plášťů 4, 5 koše, které jsou konstruovány zcela jinak, a to jako drátěné tkanivo, jenž je vytvořeno z kruhovitých, horizontálních drátů 40a, 40b. 40c. které jsou spojeny s vertikálními dráty 41a. 41b, 41c. Horizontální dráty 40a. 40b. 40c přitom nemají žádné názorné ohyby a tím zajišťují, podobně jako plný materiál 30a, 30b v předcházejícím příkladu provedení, radiální tuhost plášťů 4, 5 koše. Vertikální dráty 41a. 41b. 41c jsou však v pravidelných intervalech dvou šířek ok otevřeny vyhnutími, takzvanými klouby 42, které mohou při napětích, vznikajících tahem nebo roztahováním ve vertikálním nebo axiálním směru, změnit tvar a tím kompenzovat změny délky vyvolané teplotou. Pláště 4, 5 koše, vytvořené jako drátěná mříž, jsou svým speciálním způsobem spojení tuhé a axiálně roztažitelné. Tuto vlastnost je možno podpořit vhodnou volbou materiálů drátů 40a, 40b, 40c. 41a. 41b, 41c. Přitom je výhodné, použije-li se pro horizontální dráty 40a, 40b, 40c ocel invar a pro vertikální dráty 41a, 41b. 41c CrNi-ocel. Tloušťka drátů 40a, 40b, 40c. 41a, 41b. 41c se pohybuje obvykle mezi 1,0 až 10 mm, zejména mezi 1,0 až 5,0 mm, přednostně mezi 2,0 až 3,0 mm. Pro šířku ok se volí hodnota mezi 3,0 až 20 mm, zejména mezi 6 až 12 mm.
Protože šířka ok je příliš velká, aby zadržela částečky adsorpčního materiálu, případně katalyzátoru, musí být podle obr. 7 na vnitřní straně drátěného tkanina umístěna pomocná drátěná síť s jemnými oky, která není na obr. 6 a 7 znázorněna. Uvnitř reaktoru má pomocná drátěná síť přibližně tutéž roztažnost jako prstencovité lože 3. Horní a dolní konec vnějšího pláště 5 koše je analogicky jako na obr. 1 pevně připojen přes perforovaný plech ke stěně 2 reaktoru.
Uvnitř prstencovitého lože 3 je vložen násyp ze sypkého materiálu. V konkrétním případě se jedná o adsorpční materiál, ale mohl by být také použit i sypký katalyzátor. Směr proudění čištěného plynuje naznačen na obr. 1 plnými šipkami. Tento směr proudění představuje reakční, popřípadě adsorpční fázi. Čištěný plyn, například vzduch, proudí vstupním otvorem 10 do reaktoru a dolní stranou dna 6 je převeden do jiného směru, v němž dochází k odlučování kapalné vody. Čištěný plyn je potom odváděn do vnějšího prstencovitého prostoru 15. Odtud proudí čištěný plyn s radiální složkou absorpčním prstencovitým ložem 3 do vnitřního prstencovitého prostoru 16, který je zmenšován vytěsňovacím tělesem 17, čímž je vytvářena rovnoměrná hustota toku čištěného plynu v prstencovitém loži 3, která je nezávislá na axiální souřadnici. Je-li při reakci zapotřebí regenerace, zavádí se do reaktoru v regenerační fázi
-4CZ 285430 B6 regenerační plyn, například dusík. Směr proudění regeneračního plynu je naznačen na obr. 1 čárkovanými šipkami a je opačný než směr proudění čištěného plynu.
Pojmy tuhý a roztažitelný se nevztahují na vlastností materiálu jako jsou elasticita nebo závislost na teplotě, ale na možnost změny délky na základě vnějšího tvaru nějakého tělesa, v tomto případě koše. V určitém směru je tuhé těleso v tomto smyslu schopné se například při změnách teploty roztáhnout. Například vlnitý plech je tuhý ve směru vln a roztažitelný ve směru příčném k vlnám. Vlnitý plech ohnutý do válcovitého pláště, u něhož vlny probíhají po kružnicích kolem osy válce, je v axiálním směru roztažitelný a v radiálním směru tuhý.
Pevné připojení plášťů 4, 5 koše na obou koncích proto způsobuje, že je geometrická délka koše prakticky nezávislá na teplotních poměrech uvnitř reaktoru. Tato délka je určena výškou stěny 2, která je sama vystavena změnám teploty. Koncům plášťů 4, 5 koše je vlivem tohoto pevného připojení zabráněno v pohybech vyvolaných teplotou. Axiální roztažnost koše zachycuje roztažení materiálu při zvýšení teploty přes celou jeho délku, takže nemohou vyvstat na žádném místě posuvy závislé na teplotě. Zamezení posuvů opět znamená, že ani při velkých teplotních výkyvech, nemohou nastat vzájemné pohyby mezi násypem a plášti 4, 5 koše a reaktor tedy může být provozován zvláště bezpečně. Vzrůst bezpečnosti zabraňuje přerušování provozu a znamená hospodárnost provozu reaktoru. Pomocí této konstrukce je možné zvládnout teplotní rozdíly vznikající při katalytických a adsorpčních reakcích, aniž by vznikaly rušivé vzájemné pohyby. Přitom je samozřejmě nutné použít pro výrobu plášťů 4, 5 vhodný materiál s koeficientem roztažnosti, který je s koeficientem roztažnosti sypkého materiálu v určitém poměru a používat vhodný tvar plechů 18, 20 na koše.
Při montáži reaktoru, která probíhá při teplotě okolí, se pláště 4, 5 koše vystaví axiálnímu napětí. Velikost předpětí se řídí výškou teplotního gradientu násypu. Při zvýšení teploty, například zahřátým regeneračním plynem, se teplená prostupnost materiálu zachytí nejprve snížením předpětí. Teprve při vyšší teplotě se předpětí úplně zruší a protažení materiálu podmíněné teplotou musí být zachyceno axiální roztažnosti tvaru plášťů 4, 5 koše. Tímto způsobem se značně sníží tlakové síly působící v axiálním směru a i při vyšší teplotě je umožněn bezpečný provoz reaktoru.
Claims (4)
1. Reaktor je vytvořen symetricky kolem své svislé podélné osy a je tvořen stěnou, přičemž uvnitř reaktoru je umístěno prstencovité lože pro naplnění sypkým materiálem, sestávající jednak z vnitřního pláště koše a vnějšího pláště koše, a jednak ze dna, opírajícího se o stěnu, přičemž oba pláště koše jsou pevně připojeny ke stěně v radiálním směru i na své dolní straně, vyznačující se tím, že alespoň jeden z obou plášťů (4, 5) koše je v axiálním směru roztažitelný a je na své homí straně pevně připojen ke stěně (2).
2. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že oba pláště (4, 5) koše jsou roztažitelné v axiálním směru a jsou na svém horním konci pevně připojeny ke stěně (2).
3. Reaktor podle některého z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že alespoň jeden z plášťů (4, 5) koše, pevně připojený na homí straně ke stěně (2), je v axiálním směru předepnut.
-5CZ 285430 B6
4. Reaktor podle nároku 2, vyznačující se tím, že oba pláště (4, 5) koše jsou předepnuty v axiálním směru.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3919750A DE3919750A1 (de) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | Reaktor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ300390A3 CZ300390A3 (cs) | 1999-05-12 |
| CZ285430B6 true CZ285430B6 (cs) | 1999-08-11 |
Family
ID=6382905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS903003A CZ285430B6 (cs) | 1989-06-16 | 1990-06-15 | Reaktor |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5827485A (cs) |
| EP (1) | EP0402783B1 (cs) |
| JP (1) | JP2965625B2 (cs) |
| AT (1) | ATE82159T1 (cs) |
| AU (1) | AU629359B2 (cs) |
| CA (1) | CA2028274C (cs) |
| CZ (1) | CZ285430B6 (cs) |
| DD (1) | DD301873A9 (cs) |
| DE (2) | DE3919750A1 (cs) |
| HU (1) | HU207241B (cs) |
| PL (1) | PL285646A1 (cs) |
| RU (1) | RU1809778C (cs) |
| UA (1) | UA11069A (cs) |
| ZA (1) | ZA904659B (cs) |
Families Citing this family (63)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938422A (en) * | 1987-12-23 | 1990-07-03 | Uop | Inlet distributor for downflow reactor |
| FR2679787B1 (fr) * | 1991-07-31 | 1994-04-15 | Air Liquide | Adsorbeur a lits d'adsorbants annulaires superposes. |
| CA2168417A1 (en) * | 1995-02-01 | 1996-08-02 | James Roy Butler | Process for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene |
| USRE43350E1 (en) | 1995-05-05 | 2012-05-08 | Think Village-Kerfoot, Llc | Microporous diffusion apparatus |
| US5855775A (en) | 1995-05-05 | 1999-01-05 | Kerfoot; William B. | Microporous diffusion apparatus |
| DE19540537C1 (de) * | 1995-10-31 | 1997-06-26 | Uhde Gmbh | Vorrichtung zur Beaufschlagung einer Festkörperschüttung |
| US5759242A (en) * | 1996-07-23 | 1998-06-02 | Praxair Technology, Inc. | Radial bed vaccum/pressure swing adsorber vessel |
| US6245303B1 (en) | 1998-01-14 | 2001-06-12 | Arthur D. Little, Inc. | Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels |
| US5814129A (en) * | 1997-04-11 | 1998-09-29 | Air Products And Chemical, Inc. | Radial flow adsorption vessel |
| DE19735389C1 (de) * | 1997-08-14 | 1998-09-03 | Linde Ag | Reaktor für chemische Reaktionen, insbesondere für adsorptive Trennverfahren |
| DE19746698C2 (de) * | 1997-10-22 | 1999-12-30 | Linde Ag | Reaktor |
| US6086659A (en) * | 1999-01-29 | 2000-07-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | Radial flow adsorption vessel |
| RU2154523C1 (ru) * | 1999-07-05 | 2000-08-20 | Воронежское открытое акционерное общество "Синтезкаучукпроект" | Реактор радиального типа для каталитического дегидрирования углеводородов |
| US6436285B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-08-20 | William B. Kerfoot | Laminated microporous diffuser |
| US6447676B1 (en) * | 1999-12-22 | 2002-09-10 | William B. Kerfoot | Springbox for water remediation |
| US8557110B2 (en) | 2000-07-06 | 2013-10-15 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Groundwater and subsurface remediation |
| US6582611B1 (en) | 2000-07-06 | 2003-06-24 | William B. Kerfoot | Groundwater and subsurface remediation |
| US6663839B2 (en) | 2001-02-26 | 2003-12-16 | Abb Lummus Global Inc. | Radial flow gas phase reactor and method for reducing the nitrogen oxide content of a gas |
| US20020132147A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Yong Gao | Chambered reactor for fuel processing |
| RU2188069C1 (ru) * | 2001-11-08 | 2002-08-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" | Реактор для каталитического дегидрирования углеводородов |
| US7220341B2 (en) * | 2002-03-11 | 2007-05-22 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Controlling solids flow in a gas-solids reactor |
| US8302939B2 (en) * | 2003-02-12 | 2012-11-06 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Soil and water remediation system and method |
| US7666316B2 (en) | 2004-07-20 | 2010-02-23 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Permanganate-coated ozone for groundwater and soil treatment with in-situ oxidation |
| US7442313B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-10-28 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Environmental remediation method and system |
| US6913251B2 (en) | 2003-02-12 | 2005-07-05 | William B. Kerfoot | Deep well sparging |
| RU2243028C1 (ru) * | 2003-04-29 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" | Реактор для каталитического дегидрирования углеводородов |
| US7651611B2 (en) | 2006-07-12 | 2010-01-26 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Directional microporous diffuser and directional sparging |
| US7621696B2 (en) | 2006-07-12 | 2009-11-24 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Directional microporous diffuser and directional sparging |
| US7401767B2 (en) | 2003-12-24 | 2008-07-22 | Kerfoot William B | Directional microporous diffuser and directional sparging |
| US8771507B2 (en) | 2003-12-24 | 2014-07-08 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Directional microporous diffuser and directional sparging |
| US7569140B2 (en) | 2005-11-10 | 2009-08-04 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Directional spargewell system |
| US20080107575A1 (en) * | 2004-12-08 | 2008-05-08 | Vetter Michael J | Apparatus and process for reacting fluid over catalyst bed |
| BRPI0520506A2 (pt) * | 2005-08-31 | 2009-05-12 | Coldway | reator termo-quìmico para aparelho de refrigeração e/ou de aquecimento |
| EP1818094A1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-08-15 | Ammonia Casale S.A. | Wall system for catalytic beds of synthesis reactors |
| US7695696B2 (en) * | 2006-07-19 | 2010-04-13 | Uop Llc | Screenless internals for radial flow reactors |
| RU2321453C2 (ru) * | 2006-08-07 | 2008-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "РИФИНГ" | Радиальный реактор для проведения каталитических процессов |
| RU2321452C2 (ru) * | 2006-08-07 | 2008-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "РИФИНГ" | Реактор радиальный для проведения каталитических процессов |
| US20080028933A1 (en) * | 2006-08-07 | 2008-02-07 | Ross David A | Radial sieve module |
| EP2014356A1 (en) * | 2007-07-04 | 2009-01-14 | Ammonia Casale S.A. | Wall system for catalytic beds of synthesis reactors and relative manufacturing process |
| US7749467B2 (en) * | 2007-12-18 | 2010-07-06 | Uop Llc | Optimizer hydraulic enhancement using milled plate |
| US7906081B2 (en) * | 2008-05-13 | 2011-03-15 | Uop Llc | Internal grids for adsorbent chambers and reactors |
| US7718146B2 (en) * | 2008-05-13 | 2010-05-18 | Uop Llc | Enhanced bed separation in a styrene monomer reactor using milled plates |
| US8052777B2 (en) * | 2009-06-29 | 2011-11-08 | Uop Llc | Vessel, system, and process for minimizing unequal flow distribution |
| RU2420343C1 (ru) * | 2009-11-27 | 2011-06-10 | Надежда Анатольевна Пивоварова | Газораспределительное устройство |
| US8216343B2 (en) | 2010-02-25 | 2012-07-10 | Praxair Technology, Inc. | Radial flow reactor with movable supports |
| US8101133B2 (en) * | 2010-02-25 | 2012-01-24 | Praxair Technology, Inc. | Radial flow reactor |
| US8257473B2 (en) * | 2010-07-08 | 2012-09-04 | Airsep Corporation | Sieve bed |
| US8313561B2 (en) | 2010-10-05 | 2012-11-20 | Praxair Technology, Inc. | Radial bed vessels having uniform flow distribution |
| GB201107073D0 (en) * | 2011-04-27 | 2011-06-08 | Davy Process Techn Ltd | Process |
| US9555346B2 (en) * | 2011-05-10 | 2017-01-31 | Cummins Filtration Ip Inc. | Filter with tri-flow path combinations |
| US9694401B2 (en) | 2013-03-04 | 2017-07-04 | Kerfoot Technologies, Inc. | Method and apparatus for treating perfluoroalkyl compounds |
| US9731241B2 (en) | 2014-06-12 | 2017-08-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Radial flow adsorber ‘U’ configuration |
| FR3028426B1 (fr) * | 2014-11-14 | 2016-11-25 | Ifp Energies Now | Conduit de collecte pour un reacteur radial comprenant des filets pleins. |
| EP3037165A1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-06-29 | Casale SA | Method for realizing internal walls of catalytic reactors |
| DE102015002260A1 (de) | 2015-02-25 | 2016-08-25 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen eines horizontal durchströmten Adsorbers und Trennwandmodul zur Verwendung in diesem Verfahren |
| FR3056119B1 (fr) * | 2016-09-20 | 2018-10-05 | Total Raffinage Chimie | Paroi cylindrique de filtrage de particules solides dans un fluide |
| RU169758U1 (ru) * | 2016-11-02 | 2017-03-31 | Общество с ограниченной ответственностью "ХАММЕЛЬ" | Реактор радиального типа для каталитического дегидрирования углеводородов |
| EP3318321B1 (de) | 2016-11-08 | 2019-07-03 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung einer adsorptionseinrichtung |
| DE102017208319A1 (de) * | 2017-05-17 | 2018-11-22 | Thyssenkrupp Ag | Radialstromeinsatzvorrichtung zum Vorgeben wenigstens eines radialen Strömungspfades in einem Schüttungsreaktor sowie Montageverfahren und Verwendung |
| US10994238B2 (en) | 2018-09-07 | 2021-05-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Radial flow adsorption vessel comprising flexible screen |
| EP3646945A1 (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-06 | Casale Sa | Radial or axial-radial chemical reactor with a fine catalyst |
| EP3901606A1 (en) * | 2020-04-20 | 2021-10-27 | Catalytic Instruments GmbH & Co. KG | Thermodenuder and method for removing semi-volatile material and semi-volatile particles from an aerosol |
| FR3120316B1 (fr) | 2021-03-05 | 2024-03-01 | Air Liquide | Adsorbeur radial à circulation radiale d'un gaz |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1429856A (en) * | 1921-01-07 | 1922-09-19 | Gen Electric | Adsorption apparatus for solvent recovery, etc. |
| GB546285A (en) * | 1940-11-30 | 1942-07-06 | Edgar Rouse Sutcliffe | Improvements relating to adsorption filters |
| US2517525A (en) * | 1947-10-13 | 1950-08-01 | Sun Oil Co | Catalytic reaction apparatus |
| US3620685A (en) * | 1969-07-30 | 1971-11-16 | Phillips Petroleum Co | Radial flow catalyst reactor |
| FR2541588B1 (fr) * | 1983-02-28 | 1985-07-05 | Air Liquide | Recipient et installation d'epuration par adsorption |
| GB8326856D0 (en) * | 1983-10-07 | 1983-11-09 | Shell Int Research | Moving catalyst bed reactor |
| GB2155349B (en) * | 1984-03-08 | 1988-03-02 | Shell Int Research | Movable catalyst bed reactor and process in which such a reactor is employed |
| US4673423A (en) * | 1985-07-23 | 1987-06-16 | Mack Trucks, Inc. | Split flow particulate filter |
-
1989
- 1989-06-16 DE DE3919750A patent/DE3919750A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-06-08 AT AT90110862T patent/ATE82159T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-06-08 DE DE9090110862T patent/DE59000452D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-08 EP EP90110862A patent/EP0402783B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-11 HU HU903795A patent/HU207241B/hu not_active IP Right Cessation
- 1990-06-14 AU AU57158/90A patent/AU629359B2/en not_active Ceased
- 1990-06-15 CZ CS903003A patent/CZ285430B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1990-06-15 DD DD34172490A patent/DD301873A9/de unknown
- 1990-06-15 UA UA4830134A patent/UA11069A/uk unknown
- 1990-06-15 JP JP2157398A patent/JP2965625B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-15 PL PL28564690A patent/PL285646A1/xx unknown
- 1990-06-15 RU SU904830134A patent/RU1809778C/ru active
- 1990-06-15 ZA ZA904659A patent/ZA904659B/xx unknown
- 1990-06-18 CA CA002028274A patent/CA2028274C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-18 US US07/539,831 patent/US5827485A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59000452D1 (de) | 1992-12-17 |
| CZ300390A3 (cs) | 1999-05-12 |
| CA2028274C (en) | 2001-12-25 |
| CA2028274A1 (en) | 1990-12-17 |
| EP0402783A2 (de) | 1990-12-19 |
| UA11069A (uk) | 1996-12-25 |
| US5827485A (en) | 1998-10-27 |
| HUT57999A (en) | 1992-01-28 |
| JP2965625B2 (ja) | 1999-10-18 |
| AU5715890A (en) | 1990-12-20 |
| EP0402783B1 (de) | 1992-11-11 |
| HU207241B (en) | 1993-03-29 |
| AU629359B2 (en) | 1992-10-01 |
| JPH03131337A (ja) | 1991-06-04 |
| ATE82159T1 (de) | 1992-11-15 |
| DE3919750A1 (de) | 1990-12-20 |
| DD301873A9 (de) | 1994-06-09 |
| RU1809778C (ru) | 1993-04-15 |
| PL285646A1 (en) | 1991-01-28 |
| ZA904659B (en) | 1991-04-24 |
| EP0402783A3 (de) | 1991-02-27 |
| HU903795D0 (en) | 1990-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ285430B6 (cs) | Reaktor | |
| US4196047A (en) | Irradiation surveillance specimen assembly | |
| US6221320B1 (en) | Device and method for holding catalyst in a radial flow reactor | |
| US4364753A (en) | Apparatus for the adsorptive cleaning of gases | |
| EP2539062B1 (en) | Radial flow reactor | |
| EP1023938B1 (en) | Radial flow adsorption vessel | |
| KR19990076749A (ko) | 촉매 증류 구조물 | |
| US20130296610A1 (en) | Chemical reactor having woven wire mesh product as a retaining device for particles | |
| CZ20013188A3 (cs) | Způsob výroby vinylacetátu | |
| RU2727172C2 (ru) | Реактор для осуществления гетерогенно катализируемых газофазных реакций и его применение | |
| DE60220274T2 (de) | Ofen und verfahren zur dampfreformierung | |
| CA2448598C (en) | Process and apparatus for loading a particulate solid into a vertical tube | |
| JPH0339732B2 (cs) | ||
| KR0178771B1 (ko) | 고온가스를 여과하는 장치 | |
| JP6248115B2 (ja) | 水蒸気改質交換器−反応器のためのバヨネット管に触媒を濃密に装填する可撓性を有し取り外し可能な減速要素を用いたシステム | |
| JPS63143920A (ja) | ガスフィルタ装置 | |
| AU2002310608A1 (en) | Furnace and steam reforming process | |
| US9452399B2 (en) | Pneumatic system for dense loading of catalyst into bayonet tubes for a steam reforming exchanger-reactor using an auxiliary tube for introducing solid particles | |
| JP3420620B2 (ja) | 剛直化された繊維フィルター要素 | |
| US2747686A (en) | Filter | |
| KR820000449B1 (ko) | 가스의 흡착 정제장치 | |
| JP3160419B2 (ja) | 高温脱じん器フィルタの支持装置 | |
| CN113941177A (zh) | 反应堆减压过滤系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20040615 |