DE1944019B - Kontaktapparat fur kornige Feststoffe und Gase - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf stehende Kontaktapparatc für körnige Feststoffe und Gase, bestehend aus einem mittleren Kolonnenteil mit Rohrbündeln, die von Rohrböden getragen werden, welche zugleich eine obere Beschickungs- und eine untere Austragskammer für die Feststoffe abgrenzen, wobei die Rohrbündel zwei in Längsrichtung getrennt voneinander liegende Unterbrechungszonen aufweisen, die durch Zwischenböden gegen die Nachbarzonen abgeschlossen sind und Gaszu- bzw. -ableitungsstutzen tragen und die zwischen den Unterbrechungszonen liegende Zone mit Stutzen für die Zu- und Ableitung eines Wärmeträgers in den Zwischenrohrraum ausgestattet sind.

Derartige Kontaktapparate, wie sie in der französischen Patentschrift 1169 577 beschrieben sind, werden kontinuierlich oder periodisch betrieben. Die Beschickung der bekannten Apparate bewirkt, daß sich der körnige Feststoff ungleichmäßig über alle Rohre und innerhalb der einzelnen Rohre verteilt, wodurch ein unterschiedlicher Widerstand der Feststoffschichten in den Rohren gegen den Gasdurchgang entsteht. Dies führt zu einem ungleichmäßigen Prozeßablauf und zu einer unvollständigen Ausnutzung des körnigen Feststoffes vor allem dann, wenn der Apparat kontinuierlich betrieben werden soll.

Um diesen Schwierigkeiten zu entgehen, ist eine vorherige Korngrößenklassierung und eine Vorauswahl bestimmter Korngrößen erforderlich, wodurch zusätzliche Aufwendungen notwendig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktapparat für körnige Feststoffe und Gase anzugeben, der eine maximale Gleichmäßigkeit der Verteilung der Körner des körnigen Feststoffes über alle Rohre des Kontaktapparates und in jedem einzelnen Rohr sichert sowie eine Regulierung des Beschickungs und Austragsvorganges des körnigen Feststoffes ermöglicht.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Kontaktapparat für körnige Feststoffe und Gase der oberste Rohrboden gelocht ist und oberhalb desselben eine poröse Platte angeordnet ist, über welche die Rohrenden hinausragen, wobei unterhalb des Rohrbodens ein Zuführstutzen und in der Beschickungskammer ein Austragsstutzen für ein Wirbelgas angeordnet sind.

Es ist vorteilhaft, daß die Austragskammer einen Diffusor mit Trennwänden und Zufuhrstutzen enthält, dessen erweiterter Teil durch einen gelochten Boden mit Ringwand abgeschlossen ist, wobei über dem Boden, jedoch unterhalb der Rohrenden eine von der Ringwand überragte poröse Platte liegt und oberhalb derselben eine Ableitung für ein Wirbelgas angeordnet ist.

Vorzugsweise enthält die Beschickungskammer eine Fülirungsglocke.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Konutktapparates für Gase und körnige Feststoffe.

F i g. 2 eine Ausführungsvariantc der Bcschickungskarnmer.

Der KoiUaktappurut für Gase und körnige Feststoffe enthüll ein Gehäuse I (Fig. 1), das in seinem oberen Teil eine Beschickungskammer 2 und in seinem unteren Teil eine Austrauskammer 3 besitzt.

Die Rohre 4 von Rohrbündeln des Kontaktapparates werden von einem gelochten oberen Rohrboden 5, einem unteren Rohrboden 6 und Zwischenrohrböden 7. 8 und 9 getragen. Das Gehäuse 1 des Kontaktapparates enthält einen Stutzen 10 zum Beschicken des Kontaktapparates mit körnigem Feststoff, einen Austragsstutzen 11 für das fertige Produkt aus dem Kontaktapparat, einen Zufuhrstutzcn 12 für das gasförmige Reaktionsmittel, einen Stutzen

ίο 13 zum Ableiten des gasförmigen Produktes, die Stutzen 14 und 15 zum Zuführen eines Wirbelgases, die Stutzen 16 und 17 zum Ableiten des Wirbelgases sowie einen Zuleitungs-18 und einen Ableitungsstutzen 19 für einen Wärmeträger.

»5 In der Austragskammer 3, die durch den unteren Rohrboden 6 und die Wände des unteren Teiles des Gehäuses 1 begrenzt ist, ist ein gelochter Boden 20 vorgesehen, der unter den Enden der Rohre 4 angeordnet ist. Über dem gelochten Boden 20 mit einer

Ringwand 22 ist eine poröse Platte 2t befestigt, die von der Ringwand 22 überragt wird. Unter dem gelochten Boden 20 ist in der Austragskammer 3 ein Diffusor 23 mit Trennwänden 24 vorgesehen.
In der Beschickungskammer 2, die von den Wänden des oberen Teiles des Gehäuses 1 und dem Zwischenrohrboden 7 begrenzt ist, ist eine poröse Platte 25 über dem gelochten oberen Rohrboden 5 angeordnet.

Unter dem Beschickungsstutzen 10 kann eine Führungsglocke 26 zum Ablenken des körnigen Feststoffes in den Umfangsraum der Beschickungskammer 2 befestigt sein.

Bei einem periodischen Betrieb des Kontaktapparates wird der körnige Feststoff in die Beschickungskammer 2 durch den Beschickungsstutzeu 10 geschüttet, gelangt auf die poröse Platte 25 und teilweise in die Rohre 4. Falls die Beschickungskammer 2 mit der Führungsglocke 26 ausgeführt ist, wird der körnige Feststoff auf dem Rand der porösen Platte 25 verteilt.

Durch den Zuführstutzen 14 wird unter dem gelochten oberen Rohrboden 5 ein Wirbelgas geleitet (die Bewegungsrichtung des Wirbelgases ist in F i g. 2 mit Pfeilen angegeben).

Die Feststoffkörner auf der porösen Platte 25 werden in einen pseudoverflüssigten Zustand gebracht und verteilen sich über die ganze Oberfläche der porösen Platte 25. In der pseudoverflüssigten Schicht werden die Körner des Feststoffes einer Vorklassierung nach der Korngröße unterzogen und fließen von der Schichtobcrfläche in die Rohre 4 ab. Das Wirbelgas wird mit dem von ihm aus dem körnigen Feststoff mitgerissenen Stoffteilchen aus der Beschickungskammer 2 durch den Austragsstuizen 16 abgeleitet. Die poröse Platte 21 unter den Rohren 4 verhindert ein Ausfließen des körnigen Feststoffes aus den Rohren 4.

Nach der Beschickung mit dem körnigen Feststoff wird ein gasförmiges Reaktionsmittel durch den Gas-

δο zufuhrstutzen 12 zugeführt, welches in die Rohre 4 durch Unterbrechungen 27 eintritt, sie von unten nach oben durchströmt und dabei mit dem körnigen Feststoff in Kontakt tritt (die Bewegung des gasförmigen Reaktionsmittels wird in Fig. I mit Pfeilen angegeben). Die gasförmigen Reaktionsprodukte treten durch die Unterbrechung 28 aus den Rohren 4 aus und werden durch den Gasablcituiigsstutzcn 13 aus (.lern KoiUakiapparai abgeführt. Durch den Zu

leimngsstiitzen 18 wird dem Zwisclicnrohrraum ein Wärmeträger zu- und durch den Ablcitungsstutzen 19 abgeleitet.

Nach Abschluß der Reaktion (d. h. wenn der körnige Feststoff seine Aktivität verliert) wird die Zuführung des gasförmigen Reaktionsmittcls eingestellt, und durch den Zufuhrstutzen 15 wird das Wirbelgas unter den gelochten Rohrboden 20 und die poröse Platte 21 geführt. Die Feststoffkörner auf der porösen Platte 21 werden in einen pseudoverflüssigten Zustand gebracht und beginnen von ihr über die Ringwand 22 in den Austragsstutzen 11 abzufließen. Durch den Diffusor 23 wird eine gleichmäßige Verteilung des Wirbelgases unter der Oberfläche der porösen Platte 21 erreicht. Die Trennwände 24 garantieren die gleichmäßige Verteilung des Wirbelgases bei einer relativ geringen Länge des Diffusors 23. Dadurch wird auf der porösen Platte 21 die maximal gleichmäßigste Pseudoverflüssigung der Feststoffkörner unter alten Rohren 4 gesichert, was wiederum zum gleichmäßigen und gleichzeitigen Auslauf der Teilchen des körnigen Feststoffes aus den Rohren 4 des Kontaktapparates führt.

Nach dem Ausbringen des fertigen Produktes wiederholt sich der Prozeß in derselben Reihenfolge.

Beim kontinuierlichen Betrieb werden die gasförmigen Reaktionsmittel kontinuierlich dem Kontaktapparat zugeführt und die gasförmigen Reaktionsprodukte abgeleitet, während der körnige Feststoff zyklisch eingeschüttet und ausgebracht wird, oder es werden die gasförmigen Reaktionsmittel kontinuierlich zugeführt und die gasförmigen Reaktionsprodukte abgeleitet sowie der körnige Feststoff kontinuierlich zu- und abgeführt.

Sowohl für die eine als auch für die andere Variante des kontinuierlichen Prozesses ist es erforderlich, die gleichmäßige Bewegung des körnigen Feststoffes clurch alle Rohre 4 des Kontaktapparates von oben nach unten zu sichern. Im erfindungsgemäßen Kontaktapparat wird das durch die Verbindung der Beschickungskammer 2, die die gleichmäßige Emschüttung des körnigen Feststoffes in alle Rohre 4 des Kontaktapparates sichert, mit der Austragskammer3 erreicht, die es ermöglicht, den körnigen Feststoff aus allen Rohren 4 des Kontaktapparates gleichmäßig und gleichzeitig auszuladen, was optimale Bedingungen für einen gleichmäßigen Prozeßablauf in der gesamten K. iikiionszonc (Ir-. K'nitaktapparates schafft.

Der erfindungsgemiil'.e Kontaktapparai Im Gase und körnige Feststoffe ermöglicht, den Kontaktprozeß zu intensivieren, die Leistung (durch die gleichmäßige Reaktionsführung in allen Rohren des Apparates) wesentlich zu erhöhen sowie den Verbrauch von Katalysatoren und anderen aktiven körnigen Feststoffen bei verschiedenen chemischen ίο Prozessen herabzusetzen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Stehender Kontaktapparat für körnige Feststoffe und Gase, bestehend aus einem mittleren Kolonnenteil mit Rohrbündeln, die von Rohrboden getragen werden, welche zugleich eine obere Beschickungs- und eine untere Austragskammer für die Feststoffe abgrenzen, wobei die Rohrbündel zwei in Längsrichtung getrennt voneinander liegende Unterbrechungszonen aufweisen, die durch Zwischenboden gegen die Nachbarzonen abgeschlossen sind und Gaszu- bzw. -ableitungsstutzen tragen und die zwischen den Unterbrechungszonen liegende Zone mit Stutzen für die Zu- und Ableitung eines Wärmeträgers in den Zwischen roh rraum ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Rohrboden (5) gelocht ist und oberhalb desselben eine poröse Platte (25) angeordnet ist, über welche die Rohrenden hinausragen, wobei unterhalb des Rohrbodens (5) ein Zuführstutzen (14) und in der Beschickungskammer (2) ein Austragsstutzen (16) für ein Wirbelgas angeordnet sind.

2. Kontaktapparat nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragskammer (3) einen Diffusor (23) mit Trennwänden (24) und Zufuhrstutzen (15) enthält, dessen erweiterter Teil durch einen gelochten Boden (20) mit Ringwand (22) abgeschlossen ist. wobei über dem Boden (20), jedoch unterhalb der Rohrenden eine von der Ringwand (22) überragte poröse Platte (21) liegt und oberhalb derselben eine Ableitung (17) für ein Wirbelgas angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungskammer (2) eine Führungsglocke (26) enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen