DE1090643B - Haltevorrichtung fuer Katalysatoren in Kontaktrohren - Google Patents

Description

• Haltevorrichtung für Katalysatoren in Kontaktrohren Bei katalytischen Verfahren in industriellem Maßstab wird im allgemeinen eine Vielzahl von Rohren oder ein sogenanntes Rohrbündel vorgesehen. Jedes dieser Rohrbündel besteht bisweilen aus mehreren tausend Einzelrohren, und diese sind vielfach bis zu 6 mm lang. Diese Rohre sind mit den bei !dem Verfahren verwendeten Katalysatorteilchen gefüllt; zur Durchführung der chemischen Reaktion wird ein Flüssigkeits- oder Gasstrom durch die Rohre unter Druck hindurchgeschickt. Gewöhnlich ist an jedem Ende des Reaktionsrohres ein durchlöcherter, aus einem starren Metall bestehender Körper eingesetzt, welcher den Katalysator zurückhält und der in das Rohr mit einem hölzernen Kammer eingeschlagen wind. Da der Katalysator in aden Rohren in Intervallen von 6 Monaten oder weniger ausgewechselt werden muß, muß der durchlöcherte Metallkörper jedesmal aus Idem Rohr entfernt werden.
• Darüber hinaus wurde festgestellt, daß, wenn die Katalysatorteilchen in das Rohr eingefüllt werden, die ersten in das Rohr fallenden Teilchen sehr oft durch das Gewicht der über ihnen befindlichen Teilchen oder durch den Aufprall auf den starren Körper am Boden des Rohres zerbrechen.
• Auch wurde gefunden, daß der aus einem starren Metall bestehende Körper sogar bei großen Perforationen bisweilen einen wesentlichen Druckabfall des durch das Rohr hindurchströmenden Fluidums verursacht.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, die als Halterung für den Katalysator dient und leicht einzusetzen und zu entfernen ist, die keinen wesentlichen Druckabfall bei dem durch ,das Rohr hindurchströmenden Fluidum bewirkt und welche beim Einfüllen der Katalysatorteilchen in das Reaktionsrohr als Polster dient, wodurch ein Zerbrechen der Katalysatorteilchen verhindert werden soll.
• Die zur Lösung der hier gestellten Aufgabe dienende erfindungsgemäße Vornichtung soll außerdem mit weniger Material- und Arbeitsaufwand und auf einfachere Weise herstellbar sein als die bisher für den gleichen Zweck verwendeten, aus starrem Metall bestehenden Körper.
• Durch die Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.
• Fig. 1 zeigt eine spiralig gewundene, in einem Rohr angeondnete Feder, Idie im oberen Teil konisch geformt ist; Fig. 2 stellt die Draufsicht von Fig. 1 ,dar; Fig. 3 zeigt eine flache, in ein Rohr eingesetzte, gewundene Feder; Fig. 4 zeigt eine spiralig gewundene Feder von zylindrischer Form, die in einem Rohr angeordnet ist; Fig. 5 zeigt eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4.
• Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung für Katalysatoren in Kontaktrohren besteht demnach aus einer elastischen Spiralfeder, die in der Lage ist, sich selbst und die festen Körper im Rohr festzuhalten und gleichfalls dafür geeignet ist, eine ungehinderte Strömung von Gasen oder Flüssigkeiten durch das Rohr zu ermöglichen, denen gegenüber das Material der elastischen Feder selbstverständlich inert sein muß.
• Nach einer besonderen Ausführungsform soll die erfindungsgemäß e Haltevorrichtung so beschaffen sein, daß sie für Katalysatorteilchen geeignet ist, deren Durchmesser zudem Radius des Rohres gleichkommt.
• Eine weitere Aus führungs form der Erfindung besteht darin, daß sdie Haltevorrichtung in den Reaktionsrohren in einer spiralig gewundenen Feder besteht, deren beide Enden so gekrümmt sind, daß sie in einer Geraden auslaufen und durch den Mittelpunkt jedes Kreises, der durch einen horizontalen Querschnitt des Rohres gebildet wird, hindurchlaufen.
• Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht die Ausbildung der den Katalysator zurückhaltenden Feder in der Gestalt einer konisch verlaufenden Schneckenlinie vor.
• In den Fig. 1 und 2 wird ein Rohr 11 in einem Teil eines Rohrfußes 12 gezeigt. In dem Rohr 11 ist eine spiralig gewundene Feder 13 angeordnet. Der untere Teil 14 der Feder 13 ist von zylindrischer Form, während der obere Teil 15 von konischer Gestalt ist. Diese Art der Anordnung ermöglicht einen ausgezeichneten Kontakt zwischen der Rohrwand und der Feder, wodurch auch eine gute Halterung der Katalysatorfüllung des Rohres gewährleistet wird.
• Der obere konisch geformte Teil 15 der Feder 13 ist zusammendrüclrhar, wodurch eine maximale Polsterung unter Belastung erzielt wird, insbesondere wenn Katalysatorteilchen in das Rohr vom oberen Ende aus eingefüllt werden. Das gerade untere Ende 16 der Feder 13 kann mittels Daumen und Zeigefinger einer Hand oder mittels einer geeigneten Zange mit einem Spalt am Ende gepackt und dabei die Feder 12 so verdreht werden. daß ihr Durchmesser verringert wird, so daß das Einsetzen in oder ,die Entfernung aus dem Rohr 11 erleichtert wird.
• In Fig. 3 wird eine flache gewundene Feder 21 gezeigt, -die im Rohr 11 angeordnet ist, welches seinerseits in einem RohrfuR 12 sitzt. Der Mittelteil der gewundenen Feder 21 endigt in einem Glied 22, das sich senkrecht abwärts vom Mittelpunkt der flachen gewundenen Feder 21 erstreckt und dann im Rohr horizontal quer verläuft. Der horizontale Teil 23 des Gliedes 22 kann mit Daumen und Zeigefinger einer Hand oder mit einem geeigneten Werkzeug mit einem Spalt am Ende gepackt und verdreht werden, wodurch der Durchmesser der flachen gewundenen Feder 21 verringert wird und wodurch ein leichtes Einsetzen in oder Entfernen aus dem Rohr ermöglicht wird. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß damit verhältnismäßig kleine Katalysatorteilchen im Rohrll zurückgehalten werden können, und gleichzeitig wird !dadurch ein Polsterungseffekt bei Zusammendrückung unter Belastung erreicht, insbesondere wenn Katalysatorteilchen -in das Rohr vom oberen Ende aus eingefüllt werden.
• Die Fig. 4 und 5 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das untere Ende des Rohres 11 eine spiralig gewundene Feder von zylindrischer Gestalt 17 enthält. Das obere Ende 18 und das untere Ende 19 der zylindrisch gewundenen Feder 17 verlaufen gerade, wodurch das Einsetzen in oder das Entfernen aus dem Rohr 11 der gewundenen Feder 17 mittels Daumen und Zeigefinger einer Hand oder durch Anwendung eines geeigneten Gerätes mit einem Spalt am Ende erleichtert wird. Diese Art der Anordnung ermöglicht einen ausgezeichneten Kontakt zwischen der Rohrwand und der Feder und ist als Träger für die Katalysatorschicht im Rohr 11 bestens geeignet; außerdem wird eine ausreichende Polsterung bei Belastung und Druck ermöglicht.
• Diese Ausführungsform ist dann besonders zu empfehlen, wenn die Katalysatorteilchen einen größeren Durchmesser als die Hälfte des Rohrdurchmessers aufweisen. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die spiralig gewundene Feder 17 in das Rohr in jeder Richtung eingesetzt werden kann, da oberes und unteres Ende der Feder von gleicher Gestalt sind.
• Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung eignet sich besonders für ein Bündel von senkrechten Reaktionsrohren, die einen Katalysator enthalten, wie er bei der Herstellung von Äthylenoxyd Verwendung findet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCHE: 1. Haltevorrichtung für Katalysatoren in Kontaktrohren, bestehend aus einem im unteren Rohrende festsitzenden auswechselbaren, gegenüber den Reaktionsteilnehmern chemisch inerten Körper, der eine Strömung der gasförmigen oder flüssigen Reaktionsteilnehmer durch die Rohre ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper als elastische Spiralfeder ausgebildet ist.
2. 2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfedern zylindrische Gestalt haben und gerade Enden aufweisen, die in horizontaler Richtung durch die Achse des Kontaktrohres verlaufen.
3. 3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfeder sich nach dem oberen Ende zu konisch verjüngt.