DE1542499A1

DE1542499A1 - Reaktor zur Durchfuehrung von Reaktionen in der Gasphase mittels heterogener Katalyse

Info

Publication number: DE1542499A1
Application number: DE19651542499
Authority: DE
Inventors: Voehtz Dipl-Ing Erik; Norhave Dipl-Ing Frode
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-09-11
Filing date: 1965-09-07
Publication date: 1970-03-26
Also published as: FI43426B; CH478593A; GB1118750A; DE1542499C3; DK119652B; NO115954B; BE669365A; NL6511854A; DE1542499B2; ES317312A1; NL147948B

Description

Dr. A. ULLRIGH . Dr. T. ULLRICH _1c._/q

PATENTANWÄLTE ' « «^ H L H O \ί

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Fernsprecher: 25335 - Telegrammadresse: ϋΙΙΡΑΤξΝχ.^,,„,,«*--..»-- ' *" j Haldor Frederik Axel T ο ρ s ^ e, Tr^rg^d pr. Vedbaek,

Dänemark

Reaktor zur DurGhf^rung_von^Reaktionen_in_der_Gasphase_mit-

tels heterogener Katalyse

Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur Durchführung von Reaktionen in der Gasphase mittels heterogener Katalyse. Der erfindungsgemässe Reaktor kann in der üblichen Art ausgeführt sein, wobei der Katalysator in einem zylindrischen Katalysatorbett untergebracht ist, das axial von dem nach oben oder nach unten fliessenden Reaktionsgas durchquert wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Reaktor einen zylindrischen Druckmantel auf, der den Katalysator in einem zylindrischen Katalysatorbett enthält, das derart angeordnet ist, dass das Reaktionsgas radial durchströmt. Das Katalysatorbett ist durch zylindrische, das Reaktionsgas durchlassende Wände begrenzt. Der Katalysator selbst kann im Reaktor, falls erwünscht, in zwei oder mehreren Katalysatorbetten untergebracht sein.

Ein bekannter Reaktor zur Durchführung von Reaktionen in der Gasphase durch heterogene Katalyse enthält den Katalysator in einem zylindrischen Katalysatorbett, dessen Verhältnis Höhe zu Durchmesser zwischen etwa 0,5 und etwa 100 liegt. Solche Reaktoren werden industriell für nahezu alle Verfahren mit festen Katalysatoren verwendet. Es seien hierzu beispielsweise die CO-Konversion, die katalytische Zersetzung von Naturgas oder Naphtha mit Wasser, die Reformierung von Petroleum,

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Ammoniaksynthese und katalytische Entschwefelung von Erdöl oder Naturgas, Methanolsynthese, Pormolsynthese und Herstellung von Schwefelsäure durch das Kontaktverfahren erwähnt.

Bei diesen Verfahren ist es zweckmässig, die Gaszusammensetzung in Richtung des thermodynamisehen Gleichgewichts durch Durchleiten des Gases durch das Katalysatorbett zu ändern. Es ist jedoch selten zweckmässig, das Verfahren derart zu lenken, dass das thermodynamische Gleichgewicht erreicht wird, da dies sehr niedrige Raumgeschwindigkeiten erfordern würde. Die Raumgeschwindigkeit ist ein Mass für die Gasgeschwindigkeit durch das Katalysatorbett, ausgedrückt beispielsweise in NnP-Gas pro m^-Katalysator pro Stunde. Gewöhnlich führt Erhöhung des Gasflusses zu einem niedrigeren Konversionsgrad, aber trotzdem zu einer höheren Gesamtausbeute an konvertiertem Material pro Zeiteinheit und pro Katalysatoreinheit. Dadurch wird es wirtschaftlich interessant, mit einer so hohen Raumgeschwindigkeit wie praktisch möglich zu arbeiten.

Eine Anzahl von Verfahren führt zu unerwünschten Nebenreaktionen, die es einfach unzweckmässig machen, die Konversion derart durchzuführen, dass das thermodynamische Gleichgewicht erreicht wird. Dies ist z.B. bei technischen Methanolsynthesen der Fall. Bei solchen Verfahren ist es erforderlich, mit verhältnismässig hohen, in manchen Fällen sogar sehr hohen Raumgeschwindigkeiten zu arbeiten.

Ein Reaktor mit einem zylindrischen Katalysatorbett, dessen Höhe seinem Durchmesser entspricht, kann z.B. für höhere Raumgeschwindigkeiten angepasst werden. Dies kann nach einem von zwei Wegen erfolgen: entweder wird das ursprüngliche Verhältnis Höhe zu Durchmesser beibehalten und die lineare Gasgeschwindigkeit durch die Vorrichtung erhöht, wobei jedoch der Druckabfall über dem Katalysatorbett stark ansteigt und dadurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens· in unerwünschter Weise beeinflusst; oder, um den Druckabfall durch den Reaktor ' konstant zu halten, kann das Verhältnis Höhe zu Durchmesser

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gesenkt werden, wobei zu gleicher Zeit entsprechend die lineare Gasgeschwindigkeit durch das Katalysatorbett erhöht wird. In diesem Fall tritt jedoch die Schwierigkeit auf, dass je kleiner das Verhältnis Höhe zu Durchmesser des Katalysatorbettes ist, umso bedeutender werden die kleinen Unterschiede hinsichtlich der Packdichte in verschiedenen Stellen des Katalysatorbettes, die praktisch unvermeidbar sind. Solche Unterschiede bewirken-, dass der Gasfluss über den Bereich des Katalysatorbettes ungleichmässig verteilt wird, so dass im schlimmsten Fall die Hauptmenge des Reaktionsgases nur durch einen kleinen Teil des Katalysatorbettes hindurchgeht, während das restliche Katalysatorbett ungenutzt bleibt. Dies Problem ist von den Industriereaktoren bekannt, wo das "Pheme-Phänomeri" als "Kannelieren" ("channeling") bezeichnet wird. Es tritt hauptsächlich in Reaktoren auf, deren Höhe-zu-Durchmesser-Verhältnis zwischen 0,5 und 10 liegt." Andererseits ist das Problem bei richtigen Röhrenraktoren mit einem Höhe-zu-Durchmesser-Verhältnis bis zu etwa 100 vreniger-wichtig.

Aufgabe der Erfindung ist, einen Reaktor zu schaffen, bei dem diese genannten Nachteile nicht auftreten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Reaktor zur Durchführung

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von Reaktionen in der Gasphase mittels heterogener Katalyse, der dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine der Wände, uad zwar Boden- und Deckenwände, die das Katalysatorbett begrenzen und durch die das' Gas fliesst, aus zwei Flächen besteht, die durch einen mit Gas gefüllten Raum voneinander getrennt sind, wobei beide Flächen mit öffnungen für den Durchfluss des Reaktionsgases versehen sind, diese öffnungen in einer der Wandflächen so gewählt sind, dass üoer dieser ein im Hinblick auf den Druckabfall durch das Katalysatorbett beachtlicher Druckabfall auftritt.

Hierdurch v;ird der Tendenz, den Gasfluss durch das Katalysatorbett un£.lüichmässig zu verteilen, entgegen gewirkt, da eine solche un^leichmässige Verteilung bewirken würde, dass

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BAD ORIGiNAL

der Druckabfall über der in Frage stehenden Wandoberflächö da am höchsten ist, wo die Gasgeschwindigkeit am höchsten ist, d.h. gegenüber den Stellen des Katalysatorbettes, wo der Druckabfall am kleinsten ist. Bekanntlich steigt der Druckabfall mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. Dies ist natürlich bei den Reaktoren von besonderem Interesse, bei denen das Verhältnis Höhe zu Durchmesser des Katalysatorbettes klein ist und bei denen die Neigung zu ungleichmässiger Verteilung der Gasströmung am grössten ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Reaktor aus e^nem zylindrischen Druckmantel, in dessen Innerem der Katalysator in einem zylindrischen Katalysatorbett untergebracht ist, durch das das Reaktionsgas radial strömt. Das Katalysatorbett ist durch zylindrische Wände, die den Durchgang des Reaktionsgases gestatten, begrenzt. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der das Katalysatorbett begrenzenden Wände aus zwei konzentrischen Wandoberflächen besteht, die durch einen mit Gas gefüllten Raum voneinander getrennt sind, und beide mit das Reaktionsgas durchlassenden öffnungen versehen sind, wobei diese öffnungen in einer der Wandflächen so gewählt sind, dass beim Durchgang des Reaktionsgases durch den Reaktor über der Wandoberfläche ein Druckabfall erzielt wird, der im Verhältnis zum Druckabfall durch den Katalysator we-sentlich höher ist.

Bei dieser Ausbildung des Reaktors werden alle Vorteile, die mit radialer Gasströmung durch das Katalysatorbett verbunden sind, erreicht, wobei gleichzeitig das Risiko einer ungleichmässigen Verteilung der Gasströmung durch das Katalysatorbett, das den bekannten Reaktoren mit Radialströmung anhaftet, weitgehend vermieden wird.

-*· Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Reaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass der über den Wänden des Katalysatorbettes, durch die das Reaktionsgas unter norma-

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len Arbeitsbedingungen strömt, erzielte Druckabfall 0/1 bis 2,0 mal, vorzugsweise 1,0 mal des Druckabfalles über dem Katalysatorbett beträgt. Hierbei wird ein vorteilhafter Ausgleich zwischen der Leistung der gewünschten Abgleichung der Verteilung der Gasströmung und der Arbeitskosten erreicht, der durch den erhöhten Druckabfall über den Wandoberflächen des Katalysatorbettes bewirkt wird.

Eine besonders bevorzugte Ausführung des Reaktors gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raum zwischen den Wandoberflächen gasdichte horizontale und/oder radial-vertikale Trennwände angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Aufgabe der Erfindung, d.h. die bessere Verteilung der Gasströmung durch das Katalysatorbett, in einer wirksameren Weise als bei Weglassen solcher gasdichten Trennwände gelöst. Der erfindungsgemässe Reaktor kann jedoch ohne gasdichte Abtrennung des Zwischenraumes zwischen den Wänden ausgebildet sein, wenn dieser Raum eine solche Gestalt aufweist, dass die Strömung des Reaktionsgases entlang der Wandoberflächen innerhalb dieses Raumes einen gewissen, nicht unerheblichen Druckabfall erzeugt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass dieser Zwischenraum entsprechend eng ist und, falls gewünscht, eine oder beide Wandoberflächen dieses Zwischenraumes gleichzeitig geriffelt oder gewellt sind.

Die Wandoberfläche, über der ein Druckabfall gewünscht ist, der verglichen mit dem Druckabfall über dem Katalysatorbett erheblich grosser ist, kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Bei Reaktoren mit horizontaler Gasströmung sind beide Wandoberflächen normalerweise eben, während sie in zylindrischen Reaktoren zylindrisch und in sphärischen Reaktoren mit Radialströmung sphärisch sind. Bei den letztgenannten Reaktorarten ist es schwierig, eine gute Verteilung der Strömung zu erhalten, da es schwierig ist, die gleiche Packdichte für den Katalysator am Boden und auf der Oberseite

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der Katalysatorfüllung zu erreichen. Aus diesem Grunde 1st die vorliegende Erfindung von besonderer Wichtigkeit für Reaktoren dieser Art.

Um den gewünschten Druckabfall zu bewirken, kann die in Frage stehende Wandfläche aus einer festen Wand mit einer entsprechenden Anzahl von öffnungen bestehen. Runde öffnungen haben sich als zweckmässig erwiesen. Die Anzahl und die Grosse dieser öffnungen muss so gewählt sein, dass der gewünschte Druckabfall auftritt.

In einer zweckmässigen Ausführungsform des erfindungsgemässen Reaktors wird der gewünschte Druckabfall durch entsprechende Düsen erreicht. Durch Verwendung von Düsen anstelle von öffnungen in der eigentlichen Wandfläche wird eine grössere Genauigkeit erzielt, was für die bestmögliche Verteilung der Gasströmung wichtig ist.

Die in Frage stehende Wandfläche kann jedoch auch jede andere Gestalt aufweisen, die den Durchgang der Gasströmung mit dem oben genannten Druckabfall gestattet. Die Wandfläche kann infolgedessen aus einem porösen Material, beispielsweise porösem keramischen oder gesinterten Stoff bestehen.

Im folgenden wird der Gegenstand der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben:

Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Reaktor mit nur einem Katalysatorbett.

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt in vergrössertem Massstab durch den Boden des Bettes des in Fig. 1 dargestellten Reaktors.

Fig. j5 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Reaktor mit mehreren Katalysatorbetten.

Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Ammoniakkonverter mit Radialströmung und ^;

Fig. 5 und 6 sind axiale Schnitte durch zwei Ausführungsformen, die Einzelheiten der Wand des Katalysatorkorbes im Reaktor gemäss Fig. 4 zeigen.

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.In Fig. 1 ist ein zylindrischer Behälter 1 mit konischem Oberteil und Boden j dargestellt. 4 und 5 sind Rohrverbindungen zur Zuführung des Reaktionsgases und Entfernung des Reaktionsproduktes. Wie durch die Pfeile 6 angegeben, wird das Reaktionsgas an der Oberseite zugeführt und das Reaktionsprodukt am Boden abgezogen.

Ein Katalysator 7 ist im Behälter 1 in einem Katalysatorbett untergebracht, das durch die zylindrische Wand des Behälters und ein ebenes, horizontales Bett 8 begrenzt wird, das im Behälter angeordnet und gasdurchlässig ist.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Ausführung des Bodens des Bettes, wobei 9 eine Platte mit einer Anzahl von öffnungen 10 ist. Diese Platte ist von einer anderen Platte 11, die im Beispiel als poröse Platte dargestellt ist, durch Abstandsstücke 12 getrennt, derart, dass die Platten 9 und 11 zwei Wände bilden, die durch einen gasgefüllten Zwischenraum IJ voneinander getrennt sind. Die Abstandsstücke 12 können gasdicht oder im wesentlichen gasdicht mit den Wänden 9 und 11 verbunden sein. Die öffnungen 10 sind so bemessen und in einer solchen Anzahl vorhanden, dass sie nur einen leichten Druckabfall beim Durchgang des Gases erzeugen, und sind vorzugsweise so ausgebildet, dass im Bettboden 9 der grösstmögllehe O'samt-Öffnungsbereich erhalten wird, wobei das Gewicht und die Par™ tikelgrösse des Katalysators in Betracht gezogen werden. Falls erwünscht, können ein oder mehrere Netze oder Gitter 14 von entsprechendem Feinheitsgrad auf das Oberteil der Wand 9 gesetzt werden, so dass es möglich wird, grosse öffnungen in der Wand 9 anzuordnen. Die Wand 11 sowie die Feinheit der Poren und die Dicke müssen derart sein, dass die Strömung des Reaktionsgases bei dessen Durchgang durch die Wand einen Druckabfall (Reibungsabfall) von zwischen 0,1 und 2,0, vorzugsweise 1,0 mal des Druckabfalles über der Katalysatorfüllung erleidet. Wenn diese Wand, wie im Beispiel gezeigt, aus einem porösen Material besteht, kann dieses, abhängig von den Verfahrensbedingungen, beispielsweise keramisch oder porös sein.

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Das Katalysatorbett kann bedeckt oder unbedeckt sein, wobei entweder eine durchlöcherte Deckplatte, ein Netz oder Gitter, eine Schicht aus Kugeln oder Ringen aus schwerem Material oder irgendeine Deckschicht verwendet werden kann, die ' geeignet ist, die Bewegung der Katalysatorteilchen an der Oberfläche der Katalysatorfüllung unter den Einfluss der Gasströmung zu verhindern. In allen Fällen ist es wichtig, dass die Oberfläche der Katalysatorfüllung glatt und die Füllung selbst über den ganzen Querschnitt des Reaktors überall gleichmassig hoch ist. _f

Wenn der Gasstrom, wie durch die Pfeile 6 angegeben, von der Oberseite zugeführt wird, muss über dem Katalysator ein Raum 15 vorgesehen sein. Die Ausmasse dieses Raumes sind dabei so gewählt, dass sich di'e Gasströmung unter dem Einfluss des Druckabfalles im Katalysatorbett und dem Bettboden allein über die Katalysatorfüllung gleichmässig verteilt, Das Reaktionsgas strömt senkrecht durch die Katalysatorfüllung, in der die gewünschte Konversion stattfindet. Während des Durchgangs durch die Füllung erleidet das Gas einen gewissen Druckabfall, beispielsweise von 0,1 Atm. bis 1 Atm. Daraufhin wandert das Gas durch den Bettboden 8, wo, wie oben erwähnt, ein weiterer Druckabfall auftritt, das Reaktionsgas sammelt sich dann in einem Raum 16 unter dem Katalysatorbett und wird aus dem Reaktor durch die Rohrverbindung 5 entfernt.

Gemäss der in Fig. 3 dargestellten erflndungsgemässen Ausführungsform des Reaktors sind das Oberteil und der Boden als sphärische Segmente ausgebildet und die Rohrverbindungen 4 und 5 befinden sich in der Wand des zylindrischen Behälters L Die Innenseite des Reaktors ist mit einem wärmeisolierenden überzug 17 bedeckt. Der Reaktor weist mehrere Katalysatorbetten· auf, von denen jedes durch die Isolierschicht 17 und durch Bettböden 8 begrenzt ist, die wie in Fig. 2 dargestellt ausgeführt sein können. Zwischen den Katalysatorbetten über den Katalysatorfüllungen sind Zwischenräume 15, die die freie Verteilung des Gases siehern.

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In der Ausführungsform des in Fig. 1 sowie in Pig. 5 gezeigten Reaktors kann das Gas vom Boden nach oben strömen, anstatt von oben nach unten zu f Hessen.

In Fig. 4 ist eine Ausführung des erfindungsgemässen Reaktors gezeigt, der zur Ammoniaksynthese aus einem Gemisch von Stickstoff und Wasserstoff dienen kann. 18 bezeichnet den Druckmantel des Reaktors und 19 ist ein Einlass für Gas am Oberteil des Reaktors. Wie durch Pfeile 20 angezeigt, strömt das Gas in an sich bekannter Weise nach unten zu dem Boden des Reaktors entlang der Innenwand des Druckmantels .1.8 durch einen engen ringförmigen Raum 2.1. Ein zylindrischer Mantel ist mit einem ebenen Oberteil 23 versehen und mit einer Isolierschicht bedeckt. Er trennt den Zwischenraum 21 vom Katalysator 24 und von einem Wärmeaustauscher 25· Am Boden strömt das Gas um die nach unten gekehrte Kante des zylindrischen Mantels 22 in den inneren Teil des Zylinders, dessen unterster Abschnitt durch den Wärmeaustauscher 2£ ausgefüllt ist. Der Wärmeaustauscher ist mit Ablenkplatten 26 versehen, die sich abwechselnd vom Mantel nach innen und vom Mittelteil nach aussen erstrecken. Der Hauptteil des Innenraumes des Wärmeaustauschers ist mit senkrechten Auslassöffnungen für das ausströmende, mit Ammoniak angereicherte Gas ausgefüllt. Diese Auslassöffnungen sind durch strichpunktierte Linien· mit nach untejrv weisenden Pfeilen dargestellt und führen von einer im Mantel angeordneten Trennwand 28 zu der obersten Fläche eines Verbindungskastens 29, der sich am Boden des Druckmantels befindet. Aus diesem Kasten führt ein Auslass 30 durch den Druckmantel ins Freie, Im Wärmeaustauscher strömt das Gas nach oben um die Ablenkplatten 26 und wird dabei mit den strichpunktiert gezeigten Auslassöffnungen 27 in Kontakt gebracht. Im Mittelteil des Wärmeaustauschers ist ein Rohr 31 angeordnet, das bis in den obersten Teil des Wärmeaustauschers reicht. Das Rohr 31 dient zur Zuführung von kaltem Synthesegas, um das durch den Wärmeaustausch temperierte Gas auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten. ...

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Aus den Wärmeaustauschraum durchquert das Gas die Trennwand 28 durch ein Mittelrohr 32 und wird nach oben in das Innere des Katalysators geführt. Das Rohr 32 ist mit zweckmässigen öffnungen versehen, die sich in dem Teil befinden, in dem das Rohr in den Katalysator hinein reicht. Durch diese öffnungen kann das Gas in die Katalysatorfüllung gelangen. Der Katalysator selbst ist in einem Katalysatorkorb 33 untergebracht, der einen Teil eines zylindrischen Behälters bildet, der mit einem ebenen Boden 34 und einer ebenen Decke 35 dargestellt ist. Die zylindrische Wand 36 des Behälters besteht erfindungsgemäss aus zwei Flächen, die durch einen gasgefüllten Zwischenraum voneinander getrennt sind und die beide mit öffnungen zum Durchlass des Reaktionsgases versehen sind.

Die Wand 36 kann in Abschnitte eingeteilt sein. Die Figuren 5 und 6 zeigen Beispiele von Ausbildungen solcher Teile.

In diesen Figuren ist mit 37 eine zylindrische Platte mit öffnungen 38 dargestellt, deren Grosse so bemessen ist und die in einer solchen Anzahl vorhanden sind, dass der Durchgang des Gasstromes durch diese Platte keinen wesentlichen Druckabfall bewirkt. Die zylindrische Platte 37 ist links in Fig. 5 und 6 angeordnet. Die andere Wand besteht aus einer Platte 39, die in der dargestellten Ausführungsform mit einer geringen Anzahl von öffnungen 40 versehen ist, deren Grosse so gewählt ist, dass beim Durchgang des Reaktionsgases ein Druckabfall erzeugt wird, der im Vergleich zum Druckabfall über dem Katalysator erheblich ist. Der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden ist gasdicht durch Wände4l in Abschnitte geteilt. Die Wände 4l dienen gleichzeitig als Abstandsstücke für die Platten 37. Ihr Querschnitt ist wie in der Zeichnung dargestellt und sie erstrecken sich um den gesamten Umfang des Katalysatorkorbes, wodurch eine bessere axiale Verteilung des Gases erzielt wird. Der Katalysatorkorb kann ferner senkrechte Trennwände in dem Zwischenraum zwischen den Wänden aufweisen, um die Abschnitte noch weiter zu unterteilen, wodurch auch eine verbesserte Verteilung des Gases über den horizontalen Querschnitt des Reaktors erreicht wird. In der

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zylindrischen Platte 59 können für jeden Abschnitt ein oder mehrere öffnungen 40 vorgesehen sein. Gemäss der Ausführungsform in Pig. 6 ist jede öffnung mit einer Düse 42 versehen, die den Strömungsbereich bestimmt und wodurch der Vorteil gegeben ist« dass der Strömungswiderstand genauer bestimmt werden kann, als in dem Fall, in dem nur einfache öffnungen verwendet werden. Die Düsen sind im Katalysatorbett vorzugsweise derart angeordnet, dass das Gas, wenn es durch die Düsen strömt, eine zur Wand des Katalysatorbettes parallel verlaufende Geschwindigkeitskomponente erhält.

Wie durch Pfeile 43 angezeigt, strömt das Gas aus den öffnungen in den Teil des Rohres 32, der sich in den Katalysator erstreckt, heraus, durch die Katalysatorfüllung und die Wände 36* worauf es dann nach unten durch den engen ringförmigen Raum zwischen dem Mantel 21 und.dem Katalysatorkorb geführt wird. Von hier, fliesst es durch ,die Auslassöffnungen 27 und den Auslass 30. Die Strömungsrichtung durch die Wände 36 kann jedoch auch genau entgegengesetzt sein,.so dass das Gas aus dem ringförmigen Zwischenraum, der den Katalysatorkorb umgibt, durch die Wände 7, die Katalysatorfüllung und durch das Rohr· 32 nach aussen strömt. Der Verteilungseffekt, der durch die beschriebene Form der zylindrischen Wa&ä öss Katalysatorkorbes erzielt wird, wird durch diese Änderung der Strömungsrichtung nicht beeinflusst. -

Um eine streuende Strömung durch den obersten Teil des Katalysatorbettes zu verhindern, beispielsweise dann, wenn die Katalysatorfüllung geschrumpft ist, so dass sie nicht genau die Oberseite des Katalysatorkorbes erreicht, kann, wie in Fig. 4 gezeigt, die Decke des Katalysatorkorbes mit einer zylindrischen Wand 43 versehen werden, die in die Katalysatormasse hineinreicht. Damit wird eine Vorsichtsmassnahrae getroffen, die dem Einfluss des Schrumpfens dieser Masse während des Verfahrens entgegenwirkt. Die Ausführungsform der zylindrischen Platte gemäss den Figuren 5 und 6 kann in ähnlicher Weise in den Reaktoren gemäss den Figuren 1 und 3 ver-

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wendet werden, genauso wie das in Fig. 2 dargestellte Bett mit entsprechenden Änderungen im Reaktor gemäss Fig. 4 eingesetzt werden kann.

Der Reaktor gemäss der Erfindung kann auch in einer anderen Weise als oben beschrieben ausgeführt sein, z.B. als ein zylindrischer Reaktor mit radialer Strömungsrichtung, bei dem die Katalysatorfüllung in zwei oder mehr getrennten Katalysatorbetten untergebracht ist, oder als sphärischer Reaktor. Für jede Ausführungsform des erfindungsgemässen Reaktors ist das kennzeichnende Merkipal die oben beschriebene besondere Ausführung der Wand, die das Katalysatorbett begrenzt.

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Claims

Patentansprüche

1.) Reaktor zur Durchführung von Reaktionen in einer Gasphase mittels heterogener Katalyse, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Wände, d.h. Boden- und Deckenwände, die das Katalysatorbett (7) begrenzen und durch die das Gas strömt, aus zwei Flächen (9; 11) besteht, die voneinander durch einen gasgefüllten Zwischenraum (15) getrennt sind, beide Flächen mit öffnungen versehen sind, die das Reaktionsgas durchströmen lassen, die öffnungen in der einen der Wandflächen so gewählt sind, dass beim Durchgang des Reaktionsgases durch den Reaktor über dieser Fläche ein Druckabfall auftritt, der gegenüber dem Druckabfall durch den Katalysator erheblich ist.

2.) Reaktor nach Anspruch 1, bestehend aus einem zylindrischen Druckmantel, in dem der Katalysator in einem zylindrischen Katalysatorbett untergebracht ist, durch den das Reaktionsgas in radialer Richtung durchströmt und bei dem das Katalysatorbett durch zylindrische, das Reaktionsgas durchlassende Wände begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der zylindrischen Wände (36), die das Katalysatorbett (24) begrenzen, aus zwei zylindrischen, konzentrischen Wandflächen besteht, die durch einen gasgefüllten Raum voneinander getrennt sind und die zur Regulierung des Druckabfalles mit entsprechenden öffnungen versehen sind.

>.) Reaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen den Wänden gasdicht in horizontaler und/oder in radial-vertikaler Richtung abgeteilt ist. ■'.-...

4.) Reaktor nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeiohnet. dass zur Regelung des Druckabfalles Düsen (42) angeordnet sind.
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