DE1076630B

DE1076630B - Process and device for temperature control in tube bundle contact ovens by cooling gas and water vapor injection

Info

Publication number: DE1076630B
Application number: DEA27927A
Authority: DE
Inventors: Alfred Oscar Parker
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1956-09-18
Filing date: 1957-09-18
Publication date: 1960-03-03

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturregelung in Rohrbündelkontaktöfen durch Kühlgas und Wass erdampfeinspritzung Es sind eine große Anzahl von katalytischen Reaktionen in der Dampfphase entwickelt worden. Einer der typischen Kontaktöfen, die verwendet werden, besonders dort, wo die Wärmeentwicklung beträchtlich ist, ist ein Rohrbündelofen, bei dem der Katalysator in den Röhren vorhanden ist und ein Kühlmedium um die Röhren zirkuliert. Wo die Wärmeentwicklung sehr groß ist, verwendet man üblicherweise flüssige Kühlbäder. Bei diesem Ofentyp treten keine Reglungsprobleme wegen der enormen Wärmekapazität der Flüssigkeit und der Schnelligkeit, mit der die Wärme von den Wänden der Röhre zur Flüssigkeit übertragen werden kann, auf. Öfen mit flüssigen Bädern sind jedoch sehr kostspielig. In einigen Fällen bereitet ihre Inganghaltung Schwierigkeiten. Method and device for temperature control in tube bundle contact furnaces by cooling gas and water vapor injection There are a large number of catalytic Reactions in the vapor phase have been developed. One of the typical contact ovens, which are used, especially where the heat generation is considerable, is a tube bundle furnace in which the catalyst is present in the tubes and a cooling medium circulates around the tubes. Where the heat development is very great, one usually uses liquid cooling baths. With this type of furnace none occur Regulation problems due to the enormous heat capacity of the liquid and the speed, with which the heat can be transferred from the walls of the tube to the liquid, on. However, liquid bath ovens are very expensive. In some cases it prepares their going concern difficulties.

Außerdem bergen derartige Öfen manchmal Gefahren, insbesondere bei geschmolzenen Nitrit-Nitratbädern.In addition, such ovens sometimes involve dangers, especially with molten nitrite-nitrate baths.

Wo die katalytischen Reaktionen in der Dampfphase nur mäßig exotherm sind, werden daher Kühlgase verwendet, die um die Röhren herumgeführt werden. In manchen Fällen ist die Reaktion so wenig exotherm, daß keine Kühlung erforderlich ist oder sogar Wärme zugeführt werden muß. Jedoch bringen manche dieser schwach exothermen Reaktionen eine Verunreinigung des Katalysators mit sich, im allgemeinen mit Kohlenstoff oder mit kohlehaltigen Verunreinigungen. Where the catalytic reactions in the vapor phase are only moderately exothermic are, therefore, cooling gases are used, which are routed around the tubes. In In some cases the reaction is so exothermic that no cooling is required or even heat has to be added. However, some bring this weak exothermic reactions result in contamination of the catalyst, in general with carbon or with carbonaceous impurities.

Typisch für diese Art von Reaktion ist die Herstellung von Diphenylamin durch Desaminierung von Anilin, weiter die katalytische Reduktion von Nitrobenzol mit Wasserstoff. Nach einer gewissen Zeitdauer ist der Katalysator bis zu einem solchen Grade verschmutzt, daß seine Wirksamkeit zurückgeht und er regeneriert werden muß. Dies wird im allgemeinen mittels Durchleiten von heißer Luft durch die Katalysatorröhren vorgenommen, wobei die Verunreinigungen verbrennen. Die Regenerierung bringt jedoch eine starke Erwärmung mit sich, die oft mehrmals so groß ist wie die Wärmeentwicklung bei der Reaktion selbst. Die Kontrolle der Temperaturen ist daher ein ernstes Problem, da enorm hohe Temperaturen den Katalysator permanent durch Sintern oder andere Veränderungen schädigen. Typical of this type of reaction is the production of diphenylamine by deamination of aniline, further the catalytic reduction of nitrobenzene with hydrogen. After a period of time the catalyst is up to one polluted to such an extent that its effectiveness diminishes and it is regenerated got to. This is generally done by bubbling hot air through the catalyst tubes made, burning the impurities. However, the regeneration brings a strong warming with it, which is often several times as great as the heat development in the reaction itself. The control of the temperatures is therefore a serious problem, because extremely high temperatures permanently damage the catalyst due to sintering or other changes damage.

Man kann sehr langsam regenerieren, so daß die Wärme iiber einen genügend langen Zeitraum entwickelt wird und die iibliche Gaskühlung imstande ist, eine befriedigende Reglung auszuüben. Diese Lösung des Problems birgt jedoch einige ernste Schwierigkeiten. Wenn die Regenerierungszeit über die Maßen lang ist, steigt einmal die Zeit, in der der Kontaktofen nicht arbeitet und produziert, weiterhin ist er bei der relativ geringen Kühlkapazität der Kühlgase, insbesondere wenn inerte Gase, wie Ab- gase, verwendet werden, die eine niedrige Dichte und eine sehr geringe Wärmekapazität haben, schwierig, plötzliche Wärmesteigerungen zu kontrollieren, die in einzelnen Teilen des Kontaktofens lokalisiert sein können. Der Schutz gegen örtliche Überhitzung ist auch dann wichtig, wenn der Kontaktofen produktiv arbeitet, wobei die Reaktion mäßig exotherm und der Ofen so stark beschickt ist, wie nur möglich, was natürlich erwünscht ist. You can regenerate very slowly, so that the heat over you is developed for a sufficiently long period of time and the usual gas cooling is able to to exercise a satisfactory settlement. However, there are some with this solution to the problem serious trouble. If the recovery time is excessively long, it increases once the time in which the contact furnace is not working and producing continues it is with the relatively low cooling capacity of the cooling gases, especially when inert Gases, such as waste gases, are used, which have a low density and a very low one Have heat capacity, difficult to control sudden increases in heat, which can be located in individual parts of the contact furnace. Protection against Local overheating is also important when the contact furnace is working productively, whereby the reaction is moderately exothermic and the furnace is loaded as much as possible, which of course is desired.

Die Erfindung löst die Probleme, die bei den gasgekühlten Kontaktöfen auftreten. Sie erlaubt eine schnelle Regenerierung und eine vollständige und unmittelbare Kontrolle von örtlichen überhitzungen. The invention solves the problems associated with gas-cooled contact furnaces appear. It allows a quick regeneration and a complete and immediate one Control of local overheating.

Sie stellt daher eine Verbesserung des üblichen gasgekühlten Rohrbündelofens dar. In diesen Öfen ist die Verwendung von Leitblechen durchaus üblich, so daß die Kühlgase gezwungen sind, einen gewundenen Weg an den Rohren vorbei und dem Ofen hinab einzunehmen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Wasserdampf, vorzugsweise automatisch geregelt, an verschiedenen Stellen in den Kühlgasweg direkt eingeführt, und zwar zu Beginn in denjenigen Abschnitt des Kühlgaswegs, der den Teil des Rohrbündels umgibt, in dem die exotherme Reaktion beginnt, und später - entsprechend dem Fortschreiten der exothermen Reaktion in den Röhren - in andere Abschnitte des Kühlgaswegs. Dabei können bestimmte Mengen Wasserdampf in das Kühl gas eingeführt werden, bevor dieses in den Kontaktofen eintritt.It therefore represents an improvement on the conventional gas-cooled tube bundle furnace . In these ovens, the use of baffles is quite common, so that the Cooling gases are forced to make a tortuous path past the pipes and the furnace to take down. According to the present invention, water vapor is preferred automatically regulated, introduced directly into the cooling gas path at various points, and at the beginning in that section of the cooling gas path which is the part of the tube bundle surrounds, in which the exothermic reaction begins, and later - according to the progression the exothermic reaction in the tubes - to other sections of the cooling gas path. Included certain amounts of water vapor can be introduced into the cooling gas before this enters the contact furnace.

Die sehr viel größere Wärmekapazität von Wasserdampf, insbesondere feuchtem Wasserdampf, erlaubt die Reglung exothermer Reaktions- oder Regenerierungsgeschwindigkeiten. Dies würde mit der üblichen Gaskühlung unmöglich sein. Zur selben Zeit kann der Wasserdampf auch in einen bestimmten Abschnitt geleitet werden, so daß eine örtliche Überhitzung unmittelbar korrigiert werden kann. Ein anderer Vorteil ist der, daß der Kontaktofen nicht kompliziert ist. Die Schwierigkeiten, die sich bei flüssigkeitsgekühlten Rohrbündelöfen anhäufen, werden vermieden. Der zur Kühlung verwendete Wasserdampf ist ein relativ sehr billiges Kühlmittel. Besonders günstig wirken sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung dann aus, wenn eine Kühlung allein mit einem Kühlgas eine unerwünschte Abkühlung aller Ofenabschuitte ergeben würde oder wenn nur eine begrenzte Menge Kühlgas zur Verfügung steht. The much greater heat capacity of water vapor, in particular moist steam, allows the regulation of exothermic reaction or regeneration rates. This would be impossible with the usual gas cooling. At the same time, the Water vapor can also be directed into a specific section, so that a local Overheating can be corrected immediately. Another advantage is that the contact furnace is not complicated. The difficulties encountered with liquid-cooled Piling up tube bundle furnaces are avoided. The water vapor used for cooling is a relatively very cheap coolant. Those according to the invention have a particularly favorable effect The method and the device according to the invention then stop when cooling alone with a cooling gas would result in undesired cooling of all furnace sections or when only a limited amount of cooling gas is available.

Es ist zwar bereits bekannt, Röhrenkontaktöfen mit Wasserdampf zu kühlen, der auch als zweites Kühlmittel einem anderen Kühlmittel zugegeben werden kann, jedoch waren bei diesen bekannten Verfahren weder die Rohrbündelöfen mit Leitblechen ausgestattet noch hatte man die Einspritzung von Wasserdampf nur in bestimmte Abschnitte des Kühlwegs vorgesehen. Man hat auch schon durch Anwendung durchlöcherter Querbleche einen Druckabfall entlang dem Rohrbündel und damit eine sich kontinuierlich ändernde Siedetemperatur des Kühlmittels erzielt. Auch durch Anwendung zweier Kühlmittel mit verschiedenen Siedepunkten, die eine Rektifizierung beispielsweise durch quer zum Rohrbündel angeordnete Hockenböden erfahren, hat man in Gasfluß richtung ansteigende Kühlmitteltemperaturen erzielt. Durch diese bekannten Verfahren kann man jedoch nur eine kontinuierliche Änderung der Kühltemperatur innerhalb des Kontaktofens in einer Richtung erzielen. Schließlich ist es auch schon bekanntgeworden, über die Länge des Kontaktrohrbündels voneinander getrennte Kühlräume anzuordnen, die jeweils mit Leitblechen ausgestattet sind und unabhängig voneinander betrieben werden können. Abgesehen davon, daß im zuletzt genannten Falle ein flüssiges Kühlmittel verwendet wird, ist auch das Erfordernis abgedichteter Zwischenböden bei der für das letztgenannte Verfahren verwendeten Vorrichtung ein Nachteil gegenüber dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. It is already known to use steam to tube contact ovens cool, which can also be added to another coolant as a second coolant can, but in these known processes neither the tube bundle furnaces with baffles the injection of water vapor was still only available in certain sections the cooling path provided. You also have perforated cross plates by using a pressure drop along the tube bundle and thus a continuously changing one Achieved boiling point of the coolant. Also by using two coolants with different boiling points that allow rectification, for example, across Experienced squat floors arranged to the tube bundle, one has rising in the gas flow direction Coolant temperatures achieved. By these known methods, however, one can only a continuous change in the cooling temperature within the contact furnace achieve in one direction. After all, it has already become known over to arrange the length of the contact tube bundle separate cooling spaces, the are each equipped with baffles and operated independently of one another can. Apart from the fact that in the last-mentioned case a liquid coolant is used, there is also the need for sealed intermediate floors in the for the latter method used device has a disadvantage over the method of the present invention.

In der oben wiedergegebenen Beschreibung des Problems wurden die Gase als Kühlgase bezeichnet. In the description of the problem given above, the Gases referred to as cooling gases.

Dies soll jedoch so verstanden werden, daß insbesondere bei Beginn der Regenerierung es erforderlich sein kann, den Kontaktofen aufzuheizen. So sollen die Kühlgase zu Anfang bei einer genügend hohen Temperatur vorliegen, um das Verfahren beginnen zu können. Die Temperatur der Kühlgase ist aber niedriger als diejenige, die in den Katalysatorröhren entstellt.However, this should be understood to mean that especially at the beginning During regeneration, it may be necessary to heat up the contact furnace. So should the cooling gases are initially at a sufficiently high temperature to start the process to be able to begin. However, the temperature of the cooling gases is lower than that disfigured in the catalyst tubes.

Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Von i.i-tcn stellt Fig. 1 einen halbschematischen Vertikalschnitt eines Röhrenkontaktofens und Fig. 2 einen detaillierten vertikalen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 dar. In the following the invention is described in detail in connection with Drawings described. From i.i-tcn provides Fig. 1 is a semi-schematic vertical section of a tube contact furnace and FIG. 2 shows a detailed vertical section along the line 2-2 of FIG.

Der in Fig. 1 wiedergegebene Kontaktofen hat ein Gehäuse 1, Stirnbleche 2 und Katalysatorröhren 3. The contact furnace shown in Fig. 1 has a housing 1, end plates 2 and catalyst tubes 3.

Um die Zeichnung zu vereinfachen, wird der Rohrbündelofen in haibschematischer Form gezeigt; es sind nur zwei Röhren wiedergegeben. Ein wirklicher Kontaktofen hat natürlich mehrere hundert. Der Raum um die Katalysatorröhren ist in horizontale Zonen durch die Leitbleche 4, 5, 6, 7 und 8 unterteilt.To simplify the drawing, the shell-and-tube furnace is shown in a semi-schematic Shape shown; only two tubes are shown. A real contact furnace has of course several hundred. The space around the catalyst tubes is in horizontal Zones divided by baffles 4, 5, 6, 7 and 8.

Während der Katalysatorregenerierung strömt Regenerierungsluft bei einer bestimmten Temperatur von der Luftverteilerleitung 10 durch Regler 11 und Ventil 12 in den Raum im Oberteil des Kontaktofens oberhalb des oberen Stirnblechs. Wenn der Ofen itl Betrieb zur Herstellung des Produkts ist, so werden dem oberen Raum in gleicher Weise Reaktionsgase über eine Leitung 13 durch einen Regler 14 und ein Ventil 15 zugeführt. Das Gas strömt durch die Röhren, die mit Katalysator gefüllt sind, abwärts und verläßt den unteren Raum des Kontaktofens unterhalb des unteren Stirnblechs 2 durch Auslaß 9. Regeneration air flows in during catalyst regeneration a certain temperature from the air distribution line 10 through controller 11 and Valve 12 in the space in the upper part of the contact furnace above the upper face plate. When the furnace is itl operating to manufacture the product, so will the upper one Room in the same way reaction gases via a line 13 through a regulator 14 and a valve 15 is supplied. The gas flows through the tubes that contain the catalyst are filled, downwards and leaves the lower space of the contact furnace below the lower end plate 2 through outlet 9.

Abgas zum Kühlen wird in den Kopfabschnitt des Kontaktofens zwischen Leitblech 4 und dem oberen Stirnblech 2 aus Abgasleitung 17 durch ein Ventil 18 eingeführt. Der Weg des Abgases führt im Zickzack über jede Stufe hinunter zur nächsten usw. und verläßt endlich den Kontaktofen durch Auslaß 16. Diese Zirkulation des Abgases stellt den Hauptkühlungskreislauf dar und kann das einzige Kühlmittel sein. wenn die Wärmeentwicklung nicht zu groß ist. Für starkes Kühlen ist Leitung 19 vorgesehen, aus der Wasserdampf durch Regler 20 und Ventil 21 in den Abgaseinlaß fließt. Vom anderen Abschnitt der Hauptleitung kann Wasserdampf durch die Regler 22, 26, 30 und 34 in die Verteiler 23, 27, 31 und 35 fließen, die zwischen den Röhren laufen und die mit perforierten Sprühröhren 24, 28, 32 und 36 verbunden sind. Diese Röhren laufen im rechten Winkel zu den Verteilern und sind perforiert, wie es im einzelnen an einem Paar von Sprühröhren24 in Fig.2 gezeigt ist. Die Reglung des Dampfstroms wird durch die Thermoelemente 25, 29, 33 und 37 vorgenommen, die wiederum die Regler 22, 26, 30 und 34 regeln. Exhaust gas for cooling is in between in the head section of the contact furnace Guide plate 4 and the upper end plate 2 from exhaust pipe 17 through a valve 18 introduced. The path of the exhaust gas zigzags over each step down to the next etc. and finally leaves the contact furnace through outlet 16. This circulation of the Exhaust represents the main cooling circuit and can be the only coolant. if the heat development is not too great. Line 19 is provided for strong cooling, from which water vapor flows through regulator 20 and valve 21 into the exhaust gas inlet. From the Another section of the main line allows water vapor through the regulators 22, 26, 30 and 34 flow into manifolds 23, 27, 31 and 35 running between the tubes and which are connected to perforated spray tubes 24, 28, 32 and 36. These tubes run at right angles to the manifolds and are perforated as it is in detail on a pair of spray tubes 24 is shown in Figure 2. The regulation of the steam flow is made by the thermocouples 25, 29, 33 and 37, which in turn are the regulators 22, 26, 30 and 34 regulate.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll in Verbindung mit der Regenerierung von verunreinigtem Katalysator in einem Verfahren, in dem Anilin zu Diphenylamin d saminiert wird, beschrieben werden. The inventive method is intended in connection with the regeneration from contaminated catalyst in a process that converts aniline to diphenylamine d is laminated.

Nachdem der Katalysator so verunreinigt ist, daß er nicht mehr befriedigend verwendet werden kann, wird das Ventil 15 geschlossen. Regenerierungsluft von bestimmter Temperatur wird durch Ventil 12, das geöffnet wird, zugeführt. Die Regenerierungsluft strömt durch den Regler 11 hindurch und die Röhren hinab.After the catalyst is so contaminated that it is no longer satisfactory can be used, the valve 15 is closed. Regeneration air of certain Temperature is supplied through valve 12 which is opened. The regeneration air flows through regulator 11 and down the tubes.

Die Verbrennung beginnt in der ersten horizontalen Zone, die Temperatur steigt schnell an. Das Ventil 21 wird geöffnet, so daß Wasserdampf sich in Mengen, die vom Regler 20 geregelt werden, mit Abgas, das aus der Abgas-Hauptleitung 17 eintritt, mischt. Zur selben Zeit, sobald die Temperatur in der Kopfzone zwischen Leitblech 4 und Stirnblech 2 einen vorherbestimmten Punkt erreicht, setzt das Thermoelement 25 den Regler 22 in Betrieb, und zusätzlicher Wasserdampf wird durch den Verteiler 23 und die perforierten Sprühröhren 24 versprüht, wodurch die Temperatur in der ersten Zone geregelt wird. Da die Verbrennung anfangs nicht weiter die Röhren hinab fortgeschritten ist, sind die tieferen Zonen relativ kalt, und es wird kein Wasserdampf in sie gesprüht.Combustion begins in the first horizontal zone, the temperature increases rapidly. The valve 21 is opened so that water vapor is in quantities, which are regulated by the controller 20, with exhaust gas coming from the main exhaust gas line 17 enters, mixes. At the same time as soon as the temperature in the head zone between Guide plate 4 and face plate 2 reaches a predetermined point, the thermocouple sets 25 puts the regulator 22 in operation, and additional steam is passed through the manifold 23 and the perforated spray tubes 24 sprayed, whereby the temperature in the first zone is regulated. Since the combustion does not initially continue down the tubes advanced are the deeper zones relatively cold, and it no water vapor is sprayed into them.

Da die kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen des Katalysators in den Röhren in der Kopfzone verb rennen, schreitet die Verbrennungszone langsam die Röhren abwärts fort. Sobald die Temperatur in der zweiten Zone zwischen den Leitblechen 4 und 5 einen vorherbestimmten Stand erreicht, betätigt das Thermoelement 29 den Regler 26, und Wasserdampf wird durch Verteiler 27 und die perforierten Sprühröhren 28 in diese Zone gesprüht. Sobald die Verbrennung in der Kopfzone aufhört und die Temperatur hier fällt, arbeitet das Thermoelement 25 so, daß der Zufluß von Wasserdampf durch den Regler 22 vermindert und endlich gänzlich abgeschaltet wird. In der gleichen Weise wie die Verbrennungszone langsam die Röhren abwärts wandert, wird Wasserdampf in diese Zone, sobald die Temperatur vorherbestimmten Stand übersteigt, gesprüht. Schreitet die Verbrennung die Röhren abwärts voran, so wird die entwickelte Wärme in jeder Zone geringer, weil die größte Wärmeentwicklung in der Hauptverbrennungszone erfolgt. Since the carbon-containing impurities of the catalyst in the Burn tubes in the head zone, the burn zone slowly paces up the tubes downwards. Once the temperature is in the second zone between the baffles 4 and 5 reached a predetermined level, the thermocouple 29 actuates the Regulator 26, and water vapor is passed through manifold 27 and the perforated spray tubes 28 sprayed into this zone. As soon as the burn in the head zone stops and the Temperature drops here, the thermocouple 25 works so that the influx of water vapor is reduced by the controller 22 and finally switched off completely. In the same As the combustion zone slowly travels down the tubes becomes water vapor sprayed into this zone as soon as the temperature exceeds a predetermined level. As the combustion progresses down the tubes, the heat developed is lower in each zone because the greatest heat development occurs in the main combustion zone he follows.

Daher ist der Temperaturanstieg geringer, und in den tieferen Zonen braucht nur wenig Wasserdampf versprüht werden, um die Temperatur unterhalb des festgesetzten Stands zu halten. In den letzten zwei Zonen zwischen den Leitblechen 7 und 8 und zwischen 8 und dem unteren Stirublech 2 ist die Wärmeentwicklung genügend gering, so- daß kein zusätzlicher Wasserdampf zur örtlichen Kühlung erforderlich ist, obgleich die Zumischung einer gewissen Menge Wasserdampf durch Regler 20 fortgesetzt werden kann, wenn die Temperatur in diesen unteren Zonen genügend hoch ist.Therefore the temperature rise is less, and in the deeper zones only a little water vapor needs to be sprayed to keep the temperature below the to maintain a fixed stand. In the last two zones between the baffles 7 and 8 and between 8 and the lower face plate 2 the heat development is sufficient low, so that no additional steam is required for local cooling is, although the admixture of a certain amount of water vapor by controller 20 continues if the temperature in these lower zones is sufficiently high.

Wenn der Kontaktofen produziert, wird normalerweise weniger schnell Wärme entwickelt. Bei den meisten Reaktionen ist es möglich, die Wasserdampü zufuhr durch Ventil 21 völlig abzuschalten. Trotzdem ist das System geschützt, da bei einer plötzlichen örtlichen Überhitzung in irgendeiner der Zonen Wasserdampf unmittelbar infolge der Tätigkeit eines der Regler 22, 26, 30 und 34 versprüht wird, so daß vollständiger Schutz zugegen irgendeine örtliche Überhitzung vorhanden ist. When the contact furnace is producing, it will usually be less fast Heat develops. For most reactions it is possible to add steam shut off completely by valve 21. Even so, the system is protected because a sudden local overheating in any of the zones water vapor immediately is sprayed as a result of the action of one of the regulators 22, 26, 30 and 34, so that there is full protection against any local overheating.

Falls die Reaktionen stärker exotherm sind, kann es wünschenswert sein, das Ventil 21 offenzulassen und eine gewisse Menge Wasserdampf zusammen mit den Abgasen die ganze Zeit hindurch eintreten zu lassen. Das System ist vollkommen flexibel und hält automatisch die jeweiligen Temperaturen in den verschiedenen Zonen und schützt vollständig gegen plötzliche Temperaturanstiege. If the reactions are more exothermic, it may be desirable be to leave the valve 21 open and a certain amount of water vapor along with to let the exhaust gases in all the time. The system is perfect flexible and automatically maintains the respective temperatures in the different zones and fully protects against sudden increases in temperature.

Der im vorstehenden beschriebene Apparat und das Verfahren sind die bevorzugte Modifikation der vorliegenden Erfindung, in der die verschiedenen Zonen automatisch geregelt werden. Dies ist in den meisten Fällen vorzuziehen. Doch ist es natürlich auch möglich, die Thermoelemente25, 29, 33 und 37 auf Instrumenten zu registrieren und die Dampfeinspritzung manuell zu kontrollieren in Einklang mit dem Stand der Thermoelementablesung. Dies wirkt sich in einer etwas sparsameren Installierung aus. Wo die Wasserdampfkontrolle nur zeitweilig vonnöten ist, wie es bei Reaktionen der Fall ist, bei denen der exotherme Charakter der Reaktion selbst ungenügend ist, um irgendeine Wasserdampfkühlung zu erfordern, und die Kühlung nur während der zeitweiligen Regenerierung erforderlich ist, die in relativ langen Intervallen erfolgen kann, mag es vorteilhafter sein, das weniger aufwendige manuelle System zu verwenden. The apparatus and method described above are those preferred modification of the present invention in which the various zones can be regulated automatically. This is preferable in most cases. It still is It is of course also possible to use thermocouples 25, 29, 33 and 37 on instruments to register and manually control the steam injection in accordance with the status of the thermocouple reading. This translates into a little more economical Install from. Where water vapor control is only required temporarily, such as it is the case with reactions in which the exothermic nature of the reaction itself is insufficient to require any water vapor cooling and cooling only while intermittent regeneration is required, at relatively long intervals can be done, it may be more advantageous to use the less laborious manual system to use.

Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie entweder automatisch oder manuell durchgeführt werden kann.It is an advantage of the present invention that it is either automatic or can be done manually.

Der verwendete Wasserdampf ist gesättigter Wasserdampf. Er kann bei sehr geringem Druck vorliegen, da er in einen Abgaskühlstrom eingespritzt wird, der bei atmosphärischem Druck oder nur etwas darüber vorliegt. Daher braucht der Wasserdampf nicht irgendeinen höheren Druck zu besitzen. Es kann überschüssiger Wasserdampf von niedrigem Druck aus den Abgasen der Kraftturbinen oder von Wärmevorrichtungen genommen werden, wenn der Wasserdampf bei einem Druck oberhalb des atmosphärischen Drucks gehalten werden muß. Der Wasserdampf braucht nicht trocken zu sein. Im Gegenteil, sein Kühl effekt ist merklich erhöht, wenn er etwas feucht ist. Jedoch bestehen praktisch Begrenzungen hinsichtlich der Menge des im Wasserdampf vorhandenen Wassers, da die Regler nicht befriedigend arbeiten, wenn der Wasserdampf zu feucht ist. Jedoch ist dies kein kritisches Problem. Es ist ein wirklicher Vorteil, daß man überschüssigen Wasserdampf, der recht feucht sein kann, verwenden kann. The water vapor used is saturated water vapor. He can with very low pressure as it is injected into an exhaust gas cooling stream, which is at or just slightly above atmospheric pressure. Hence the need Water vapor does not have any higher pressure. There can be excess Low pressure water vapor from exhaust gases from power turbines or from heating devices be taken when the water vapor is at a pressure above atmospheric Pressure must be maintained. The water vapor does not need to be dry. On the contrary, its cooling effect is noticeably increased when it is slightly damp. However persist practical limits on the amount of water present in the water vapor, because the regulators do not work satisfactorily if the water vapor is too humid. However this is not a critical problem. There is a real benefit in having excess Water vapor, which can be quite humid, can be used.

Die Sprühröhren sind als perforierte Röhren wiedergegeben. Irgendeine andere Form, wie geschlitzte Röhren, die relativ feine Wasserdampfströme versprühen, können gewünschtenfalls ebenfalls Verwendung finden. The spray tubes are shown as perforated tubes. Any other shape, such as slotted tubes that spray relatively fine streams of water vapor, can also be used if desired.

PATENTANSPRttCHE 1. Verfahren zur Temperaturregelung bei der Durchführung exothermer Reaktionen in gasgekühlten Rohrbündelkontaktöfen, wobei das Kühlgas im Zickzack durch eine Reihe von Zonen quer über die Röhren hinweggeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserdampf zu Beginn in denjenigen Abschnitt des Kühlgaswegs eingeführt wird, der den Teil des Rohrbündels umgibt, in dem die exotherme Reaktion beginnt, und daß später, entsprechend dem Fortschreiten der exothermen Reaktion in den Röhren, die Wasserdampfzuführung allmählich in verschiedene Abschnitte des Kühlgaswegs verlegt wird. PATENT CLAIMS 1. Process for temperature control during implementation exothermic reactions in gas-cooled tube bundle contact furnaces, with the cooling gas in the Zigzag is passed through a series of zones across the tubes, thereby characterized in that water vapor initially enters that section of the cooling gas path is introduced, which surrounds the part of the tube bundle in which the exothermic reaction begins, and that later, as the exothermic reaction progresses in the tubes, the steam supply gradually in different sections of the Cooling gas path is laid.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that water vapor is introduced into the cooling gas before it enters the contact furnace.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, containing a furnace housing with baffles at each end in which with catalyst filled tubes are attached, an inlet space above the upper end plate and an outlet space below the lower end plate, a valve-controlled conduit for introducing gases into the inlet space, an outlet opening from the outlet space, a plurality of baffles between the end plates, a line with a valve for introducing a cooling gas into the side of the housing above the first baffle, an outlet line for the cooling gas in the furnace housing below the lowest baffle, characterized in that in at least some of the divided by baffles Zones with a large number of spray tubes equipped distribution lines for independent Introduction of certain amounts of water vapor in each of these zones are appropriate.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the Distribution lines for Provide water vapor with automatic regulators are controlled by thermocouples in the zones delimited by the baffles are.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that a valve-controlled line for water vapor with the cooling gas line before its entry connected to the contact furnace.

Considered publications: German Patent Specifications No. 505 459, 820 597, 820 894, 838 598, 872938; Swiss Patent No. 284400; French Patent No. 859,348; Critical Patent No. 768,836; U.S. Patent No. 2,532,756.