DE1839937U - Feuerfeste ausmauerung. - Google Patents

Description

• Feuerfeste Ausmauerung Für die katalytische Spaltung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen, wie Methan, Äthan oder Propan mit Luft oder Sauerstoff werden Reaktoren benötigt, die Temperaturen bis zu etwa 1000°

  und erhöhtem Druck bis zu etwa 50 Athmosphären standhalten

  müssen. Die miteinander reagierenden Gase werden in einem Mischer oder sogenanntem Brenner gründlich miteinander gemischt. Der Mischer ist in einer Öffnung am Kopf des Reaktors angebracht. Von hier strömen die Gase in den mit Katalysator gefüllten Reaktionsraum. Wegen der hohen Temperaturen und der starken Beanspruchung war die Ausmauerung in dieser Öffnung im Oberteil des Reaktors wiederholt Anlass von Störungen. Es zeigte sich, daß die am Reaktoroberteil aufgehängten und damit auf Zug beanspruchten Steine durch die wechselnden Temperaturen Risse bekamen, und daß schließlich Stücke oder ganze Steine herausfielen. Dadurch wurde aber die vorgesehene

  Strömung der Gase empfindlich gestört und es kam zu Vor-

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  zündungen und Rußabsetzungen an den Seitenpartien der Einmündung in den Reaktionsraum.
• Gegenstand der Neuerung ist die feuerfeste Ausmauerung des mit einer Öffnung versehenen Oberteils eines Reaktors zur katalytischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen mit sauerstoffhaltigen Gasen. Die neue Ausmauerung ist gekennzeichnet durch einen Ring 1 von Gewölbesteinen, dessen innerer Durchmesser sich nach unten so weit verringert, daß er kleiner ist als der Durchmesser der Reaktorcffnung 2.
• Der erwähnte Ring aus Gewölbesteinen hat damit einen unterhalb der Öffnung 8 des metallischen Reaktors 7 nach innen ragenden Vorsprung 3, der einen enteren Steinring 4 mit zentraler Öffnung 4 trägt.
• Durch diese zentrale Öffnung 5 gelangen die vorgemischten Gase in den mit Katalysator gefüllten Reaktionsraum. Der innere Durchmesser des Ringes 1 nimmt zweckmäßig nach unten hin stetig ab, wie aus der Abb. 1 erkennbar. Der Vorsprung 3 besteht damit aus einer konischen Fläche, an der der innere Steinring 4 aufliegt. Der Ring 4 besteht zweckmäßig aus mehr als 3 beispielsweise aus 8 Steinen, wie in der Abb. 2 dargestellt. Die äußere Fläche des engeren Steinringes ist der Form des Vorsprungs 3 angepaßt. Weil die einzelnen Steine dieses Ringes die Form von Ringsektoren haben, können sie einfach eingesetzt werden und der letzte Stein kann dann von oben eingeschoben werden. Sie stützen sich durch ihr eigenes Gewicht fest gegeneinander ab und sind in der Lage auch noch weitere in der Reaktoröffnung 8 befindliche darüberliegende Steine

  zu tragen. An seiner äußeren Kante besitzt der engere

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  Steinring 4 vorzugsweise eine Ringnut 6 zur Aufnahme von Dichtungen, beispielsweise Asbestschnüre, um zu verhindern, daß aus dem Mischer Gase hinter die Ausmauerung gelangen.
• Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die zentrale Öffnung 5 zwischen dem Mischer und dem Eintritt in den eigentlichen Reaktionsraum leicht konisch zu erweitern. In diesem Teil besteht die neuerungsgemäße Ausmauerung aus hoch feuerfestem Material, wie beispielsweise aus Zirkon-Cristobalit, Sillimanit, Magnesit oder Korund.
• Die Praxis hat gezeigt, daß bei der neuen Ausmauerung kleine Risse in den Steinen noch keine Nachteile für die Spaltreaktion haben, weil die Steine auf dem Vorsprung oder Konus 3 fest aufsitzen und dank der gegenseitigen Abstützung auch nicht herausfallen können.
• Solche kleinen Beschädigungen der Steine sind während des Betriebes kaum zu vermeiden. Sie können sich z. B. bei großen Belastungsschwankungen ereignen, die eine unterschiedliche Wärmekonzentration im Reaktor hervorrufen, oder auch beim Anfahren und Abstellen in Folge des hierbei auftretenden schnellen Temperaturwechsels.
• Beim Anfahren oder Abstellen kann es passieren, daß durch Unvorsichtigkeiten der Bedienung feuchter Wasserdampf in den Reaktor eintritt, so daß die heißen Steine durch auftreffende Wassertröpfchen örtlich stark abgekühlt werden und springen. Diesen Bedingungen hat die neuerunggemnäße Ausmauerung des Reaktoroberteils im Gegenteil zu den bisher bekannten Ausführungen gut widerstandes.
• Bei der neuen Konstruktion bleibt die Oberfläche der Steine an der Öffnung auch über lange Betriebszeiten unverändert. Infolgedessen ist mit der neuen Ausmauerung

  eine geordnete Gasführung über längere Zeiträume ge-

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  währleistet, und die Anlage vertrug Belastungsschwankungen

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  und Teillastfahrweisen, ohne daß es zu Verbindungen und Ruß-

  abscheidungen. kam.

  Jberraschenderweise j-assen s'ch u. ie Steine des engeren

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  Hinä 4 aj). c'T. -ci nach monatelans Betrieb ohne Besc"'idi-

  nß. en herausnehmen. Das gleiche ilt f'lr tragenden

  Rir. 1 aus T-ewSlbesteinen. Es tritt also ach keine Ver-

  klemmung oder Festschwel. n der Steine auf dem Gewölbering

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  ein. Bei den bekannten AusfUhrunosformen, wie z. B. der Auf-

  hängung der Steine an dem Brenner oder Mischer wurde bei jedem Abheben des Brenners das Steinmaterial beschädigt, weil sich die Steine durch die Beanspruchung des Betriebes verschoben hatten, bei dem Ausbau aber erst wieder in die richtige Stellung gedrückt werden konnten, wenn der Brenner

  soweit gelüftet war, daß ein Zugang zu den Steinen möglich

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  wurde.
• - Schutzansprüche-

Claims (6)

1. SCHUTZANSPRÜCHE 1. Feuerfeste Ausmauerung des mit einer Öffnung versehenen Oberteils eines Reaktors zur katalytischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen mit sauerstoffhaltigen Gasen, gekennzeichnet durch einen Ring (1) aus Gewölbesteinen dessen innerer Durchmesser sich nach unten so weit verringert, daß er kleiner ist als die Reaktoröffnun, (2) und daß der nach innen ragende Vorsprung (3) des Ringes (1) einen engeren Steinring (4) mit zentraler Öffnung trägt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der innere Durchmesser des Ringes (1) nach unten stetig verringert.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der engere Steinring (4) aus mehr als drei Steinen besteht.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zentrale Öffnung (5) nach unten konisch erweitert.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fläche des engeren Steinringes (4) der Form des Vorsprungs (3) angepaßt ist.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der engere Steinring (4) an seiner Oberkante außen eine Ringnut (6) zur Aufnahme von Dichtungen besitzt.