DE2310517A1 - Reaktor zur durchfuehrung katalytischer reaktionen mit festbettkatalysatoren - Google Patents

Reaktor zur durchfuehrung katalytischer reaktionen mit festbettkatalysatoren

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DE2310517A1 DE19732310517 DE2310517A DE2310517A1 DE 2310517 A1 DE2310517 A1 DE 2310517A1 DE 19732310517 DE19732310517 DE 19732310517 DE 2310517 A DE2310517 A DE 2310517A DE 2310517 A1 DE2310517 A1 DE 2310517A1
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Description

  • Patentanmeldung "Reaktor zur Durchführung katalytischer Reaktionen mit Festbettkatalysatoren" Anmelder: Rheinstahl AG, Essen Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur Durchführung katalytischer Reaktionen mit Festbettkatalysatoren, bestehend aus einem Reaktorgefäß und einem Kühler, dessen Reaktorgefäß gebildet ist von einem Reaktionsteil mit zwischen Rohrplatten befestigten Kontaktrohren, einer Gaseintritts- und einer Gasaustrittskammer und dessen Kiihler gebildet ist aus einen Trommelkörper mit Wasser-und iDempfraum und eingebauten Kühl rohren.
  • Zur Durchfiihrung katalytischer Gasphase-Reaktionen über fest angeordnete Kontakte (Festbettkatalysatoren) sind röhrenförmige Reaktionsapparte in vertikaler Anordnung bekannt, bei denen das Reaktionsgas durch die Kontaktrohre des Röhrenofens mit dem Katalysator-Festbett strömt und außerhalb der Kontaktrohre geeignete Kühlmittel, wie beispielsweise Salzschmelzen durch entweder in dem Reaktor selbst oder außerhalb des Reaktors an diesem angebrachte Umlaufvorrichtungen zirkulieren.
  • Die deutsche Patentschrift 1 181 177 beschreibt einen Reaktor, in dessen Mitte eine aufwendige Eintauchvorrichtung mit einem Rührwerk für das Salzbad und einem Salzbadkühler zur Ausnutzung der abzuführenden überschüssigen Reaktionswärme angeordnet ist. Bei dem Reaktor nach der deutschen Patentschrift 1 642 996 ist der Salzbadkühler bei sonst gleicher Konstruktion oberhalb des Reaktors angeordnet.
  • Bei beiden bekannten Reaktoren strömt das Salzbad parallel zu den Kontaktrohren. Hierbei ist nachteilig, daß durch die zentrale Anordnung der vorerwähnten Einbauten Raum für den Einbau weiterer Kontaktrohre verloren geht und der Reaktor wegen der Anordnung der Eintauchvorrichtung und des Salzbadkühlers schwer wird und ein kompliziertes Gebilde darstellt.
  • Dieser Nachteil wurde teilweise durch eine andere bekannte Konstruktion behoben, bei der die Umlaufvorrichtung fr das Salzbad und der Salzbadkühler aus der Mitte des Reaktors herausgenornmen und unmittelbar am Reaktor selbst befestigt wurde. (Vergl. P. Ellwood, Chem. En. 2. Juni 1969, Seite 80 ff.) Nuch bei pm zuletzt genannten Reaktor wird die Parailelströmung des Salzbades zu den Kontaktrohren besonders hervorgehoben.
  • Allen bekannten Reaktoren haftet jedoch der gemeinsame Nachteil an, daß das Rührwerk für das Salzbad und ein an diesem Rührwerk angeschlossener Salzbadkühler direkt im Reaktor selbst oder unmittelbar daran befestigt ist und daß das Salzbad parallel zu den Kontaktrohren zirkuliert. Das hat folgende Nachteile; Durch die direkte Koppelung des Reaktors mit dem motorgetriebenen Salzbadrührwerk werden Vibrationen auf den Reaktor selbst und auf die in den Kontaktrohren befindliche Kontsktmasse übertragen, dabei zerfallen die Kontaktmassen mit einem mechanisch nicht sehr widerstandsfähigen Kontaktträger in verhältnismäßig kurzer Zeit zu Pulver, die Kontaktrohre verstopfen und die Kontaktmasse muß vorzeitig ausgewechselt werden. Außerdem ist durch die Zirkulation des Salzbades parallel zu den Kontaktrohren bei Reaktionen mit sehr hoher Reaktionswärme und demnach großen abzuführenden Wärmemengen diese in vielen Fällen unzureichend. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß oberhalb des Reaktors ein freier Raum zum Ein- und Ausbau des Rührwerkes und Salzbadkühlers vorgesehen werden muß.
  • Der schwerwiegendste Nachteil bei den bekannten Reaktoren mit zentral angeordnetem Rührwerk für das Salzbad und einem angeschlossenen Salzbadkühler besteht jedoch darin, daß die @nzahl der Kontakrohre einer bestimmten Nennweite bei vorgegebenem Durchmesser des Reaktors beachtlich verringert wird.
  • Das wirkt sich ungünstig auf die Leistung des Reaktors aus.
  • Ein maximaler Durchmesser des Reaktors ist z.B. beim Transport auf der Straße oder Schiene durch Profilbegrenzungen vorgeschrieben.
  • Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Reaktor der eingangs beschriebenen Gattung so zu gestalten, daß zur Abführung der nicht immer konstant anfallenden-rReaktlgonswärmemenge die jeweils wirksame Kühl fläche in einem Kühler mit kleinen Abmessungen bei gleichwohl einfachem Aufbau des Reaktorgefäßes veränderbar ist und daß auf die in den Kontaktrohren befindliche Masse keine Erschütterungen übertragen werden. Der Kühler soll bei kleinster Abmessung eine optimale Kühlleistung erbringen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Reaktorgefäß und der Kühler lediglich durch eine Rohrleitung miteinander verbunden, ansonsten aber voneinander unabhängig in beliebigem gegenseitigen Abstand voneinander anzuordnen sind, daß das Reaktionsgefäß von einem oder mehreren Rohrelementen gebildet ist, daß jedes Rohrelement eine Zu- und Ableitung mit einem Verteiler mit horizontalen Durchlässen für das Wärmeaustauschmittel aufweist und daß im Bereich der Kontaktrohre mehrere ringförmige und scheibenförmige Umlenkbleche in wechselnder Reihenfolge angeordnet sind.
  • Durch die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels mit einem Verteiler mit horizontalen Durchlässen und die ringförmigen und scheibenförmigen Umlenkbleche wird eine optimale und intensive Kühlwirkung dadurch erzeugt, daß die Kontaktrohre rechtwinklig zu ihrer L-ingsachse angeströmt werden.
  • Damit die Zufuhr des Wärmeaustauschmittels gleichmäßig von der Peripherie des Reaktormantels in das Reaktorgefäß erfolgt, ist die Zu- und Ableitung gebildet von je einem im oberen und unteren Bereich jedes Rohrelementes mit diesem fest verbundenen ringförmigen, nach innen offenen U-Profil.
  • An dem unteren U-Profil ist ein Eintritts- und an dem oberen U-Profil cin Austrittsstutzen befestigt. In dem Mantel jedes Rohrelementes sind im Bereich jedes U-Profiles mehrere auf dem Umfang verteilte Öffnungen angeordnet.
  • An Stelle jedes U-Profiles kann auch um das jeweilige Rohrelement oben und unten eine rohrförmige Ringleitung angeordnet sein, die über kurze radial gerichtete Rohrstücke mit dem Rohrelement verbunden ist.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Zu-und Ableitung des Wärmeaustauschmittels gebildet von je einer ringförmigen Erweitung am unteren und oberen Ende jcdes Rohrelementes, an der unten ein Ein- und oben ein Austrittsstutzen befestigt ist.
  • Der mittlere Teil des Mantels kann axial im Bereich jeder ringförmigen Erweitung verlängert sein bis dicht unter die Rohrplatten. Die Erfindung sieht weiter vor, daß diese Verlängerungen Zacken oder Ausschnitte haben.
  • Um die gleichmäßige Zu- und Abfuhr des Wärmeaustauschmittels wirkungsvoller zu gestalten, schlägt die Erfindung vor, daß die horizontalen Durchlässe vom Verteiler zum Rohrelement von der Seite der Zu- und Ableitung bis zu der diesen gegenüberliegenden Seite einen zunehmenden Querschnitt aufweisen.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels gebildet von je einer zentral in jede Rohrplatte geführten und damit fesb- verbundenen Rohrleitung, deren in den Mantelraum C;orichtetes Ende bis zum ersten scheibenförmigen Umlenkblech geführt ist und in dessen Wand im Bereich zwischen der Rohrplatte und dem Umlenkblech auf dem Umfang verteilte Öffnungen angeordnet sind.
  • Sofern bauliche Gegebenheiten oder andre Gründe es für sinnvoll erscheinen lassen, können die Zu- und Ableitungen aus den vorbeschriebenen Ausführungen kombiniert werden.
  • Damit im Falle eirtrbetrieblichen Unterbrechung das Wärmeaustauschmittel in umgekehrter Strömungsrichtung beschleunigt durch den Eintrittsstutzen abgegeben werden kann, schlägt die Erfindung vort in der Austrittsleitung des Wärmeaustauschmittels am Reaktorgefäß einen verschließbaren Anschluß vorzusehen, in den ein unter Druck stehendes Inertgas eingeführt wird. Hierdurch wird ein vorzeitiges Erstarren der Salzschmelze beim Ablassen verhindert.
  • Vier Ausführungsbeispielesind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Skizze von dem Aufbau des erfindungsgemäßen Reaktors Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Reaktor, dessen Kühlmittelzufuhr über ein ringförmiges U-Profil erfolgt Fig. 3 den gleichen Schnitt durch einen Reaktor, bei dem die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels von je einer ringförmigen Erweiterung gebildet ist.
  • Fig. 4 den gleichen Schnitt durch einen Reaktor, bei dem die Zu- und Ableitung des IXärmeaustauschmittels von zentral in die Rohrplatten geführten Rohrleitungen gebildet ist.
  • Fie 5 den gleichen Schnitt durch einen Reaktor, dessen Keaktionsteil aus zwei übereinander angeordneten Rohrelementen gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht.
  • Gemäß Fig. 1 besteht der Reaktor aus dem Reaktorgefäß 1 und dem Salzbadkühler 7. Das Reaktorgefäß wird gebildet von einer Gaseintrittskammer 2, einer Gasaustrittskammer 3 und einem Rohrelement 4. In dem Rohrelement sind mehrere scheibenförmige und ringförmige Umlenkbleche 5 in wechselnder Reihenfolge übereinander angeordnet, die eine Strömungsrichtung quer zur Reaktorgetäß-Achse bewirken. Die Ableitung des Reaktorgefäßes ist iiber eine Rohrleitung 6 mit dem Salzbadkühler verbunden, und zwar in einem Abstand, bei dem Vibrationen der Umwälzeinrichtung nicht mehr auf das Reaktorgefäß übertragen werden können. Das in dem Salzbadkühler gekühlte Wärmeaustauschmittel wird in einen im einzelnen nicht dargestellten, an sich bekannten Aufschmelzbehälter mit Umwälzeinrichtung geleitet und in die Zuleitung des Reaktorgefäßes geführt.
  • Das erste Ausführungsbeispiel eines Reaktorgefäßes des erfindungsgemäßen Reaktors ist in Fig. 2 und 5 dargestellt.
  • In Fig. 2 besteht der Reaktionsteil aus einem, in Fig. 5 aus zwei Rohrelementen 4. Jedes Rohrelement wird gebildet von einem zylindrischen Mantel 11 mit einem die Wärmedehnungen ausgleichenden Dehnungskompensator 12, einer unteren Rohrplatte 13 und einer oberen Rohrplatte 14, die beide mit den Stirnseiten des Mantels 11 fest verbunden sind, und Kontaktrohren 15, deren Enden in den beiden Rohrplatten 13 und 14 befestigt sind. Auf der oberen Rohrplatte 14 ist ein zylindrischer Mantelteil 16 so befestigt, daß alle oberen Kontaktrohrenden inr rhalb dessen inneren Querschnittes liegen. Am freien Ende des zylindrischen Mantelteils 16 ist ein Flansch 17 fest angeordnet. Oberhalb der unteren Rohrplatte 13 weist der Mantel 11 Öffnungen 18 und unterhalb der oberen Rohrplatte 14 Öffnungen 19 auf. Im Bereich der Öffnungen 18 lmd 19 ist je ein ringförmiges, nach innen offenes U-Profil 20 und 21 fest mit dem Mantel 11 verbunden. Mit dem unteren U-Profil 20 ist ein die Zuleitung des Wärmeaustauschmittels bildender Anschluß 22, und mit dem oberen U-Profil 21 ein die Ableitung des Wärmeaustauschmittels bildender Anschluß 23 verschweißt. Oberhalb der Öffnungen 18 und unterhalb der Öffnungen 19 in dem Mantel 11 sind Umlenkbleche 5 angeordnet, die durch Anker 25 gehalten sind. Die Umlenkbleche 5 sind im IJecllscl ring- Imd scheibenförmig ausgebildet. Das ringförmige Umlenkblech 5 liegt mit seinem Außendurchmesser an dem Innendurchmesser des Mantels 11 an. Das scheibenförmige Umlenkblech hat zwischen seinem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser des Mantels 11 eine freie Durchtrittsfläche.
  • Eine Haube 26, die aus einem gewölbten Boden 27, einem damit verschweißten zylindrischen Mantelteil 28 und einem mit dem freien Ende des zylindrischen Mantelteils verschweißten Flansch 29 besteht, ist über diesen Flansch mit dem Flansch 17 des zylindrischen Mantelteile 16 oberhalb der oberen Rohrplatte 14 verschraubt und bildet mit diesem zusammen die Gaseintrittskammer 2. Die Gasaustrittskammer 3 besteht aus einem mit der unteren Rohrplatte 13 fest verbundendem zylindrischen Mantel 30 und einem mit diesem verschweißten gewölbten Boden 31.
  • In die Gaseintrittskammer 2 und in die Gasaustrittskammer 3 sind ein konisch erweiterter Eintrittsstutzen 32 und ein gleichermaßen ausgebildeter Austrittsstutzen 33 geschweißt.
  • Das Reaktorgefäß 1 ruht auf einer an die Gasaustrittskammer 3 gescllweißten Fußzarge 34. Zur Aufnahme der auf die untere ihirn£Jtte 13 wirkenden nolastung ist diese durch eine zentrale Stütze 35 von unten unterstützt. Um im Faile einer betrieblichen Untrbreciiung das Wärmeaustauschmittel in umgekehrter Strömungsrichtung durch den Eintrittsstutzen beschleunigt abgeben zu können, ist in dem oberen Anschluß für die Ableitung des Wärmeaustauschmittels ein verschließbarer Anschluß 36 vorgesehen, durch den unter Druck stehendes Inertgas eingeführt werden kann. Dic Kontaktrohre 15 sin(l am unteren Ende mit einem geeigneten lsohrverschluß 37 versehen. In der Gaseintrittskammer 2 und in der GasausLrLttkammer 3 des Reaktorgefäßes 1 sind Berstscheiben 38 angeordnet.
  • Zas oben beschriebene Reaktorgefäß eignet sich für alle Arten von Gasphase-Reaktionen über fest angeordnete Kontakte, beispielsweise zur katalytischen Gasphaseoxydation von Naphthalin oder o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid, zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus Benzol, zur Herstellung von Acrylnitril, Formaldehyd us.w. Die in dem Rohrelement 4 angeordneten Umlenkl>leche 5 bewirken, daß die Strömung der Salzschmelze im Mantelraum des izeaktorgefäßes radial verläuft und die Kontaktrohre 15 quer angeströmt werden.
  • Anstelle der ringförmigen nach innen offenen U-Profile 20 und 21 können für die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels auch rohrförmige Ringleitungen um das Rohrelement 4 angeordnet sein, die über kurze Rohrstücke mit den Öffnungen 18 und 19 des Mantels 11 verbunden sind.
  • Statt der gewölbten Böden 27 und 31 können auch ebene böden zur Anwendung kommen.
  • Das in Fig. 3 dargestellte Reaktorgefäß unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 dadurch, daß die Öffnungen 18 und 19 und die die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels bildenden U-Profile, bzw. Ringleitungen mit Rohrstücken getmä0 Fig. 2 entfallen. Zur Bildung der Zu- und Ableitung ist der Mantel 11 oberhalb der unteren Rohrplatte 13 und unterhalb der oberen Rohrplatte 14 unter Bildung eines unteren Ringraumes 39 und eines oberen Ringraumes 40 S-föriiig erweitert. An die Erweiterungen sind unten der untere Anschluß 22 und oben der obere Anschluß 23 geschweißt. Die Rohrplatten 13 und 14 sind ir Durchmesser entsprecrlend größer. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Dehnungskottipensator 12 gemäß Fig. 2 und 5 entfallen, weil die Wärmedennungen von der als Kompensator wirkenden S-förmigen Ausbildung des Mantels aufgenommen werden.
  • Der zylindrische Teil des Mantels 11 zwischen den S-förmigen ringförmigen Erweiterungen kann, wie in Fig. 3 dargestellt, nach oben und unten auf die Rohrplatten 13 und 14 zu verlängert werden. Dadurch entsteht im oberen Teil des Mantels 11 ein Uberlauf und im unteren Teil eine düsenförmige Verengung des Durchtrittsquerschnittes, die eine gleichmäßigere Verteilung der einströmenden Salzschmelzen ermöglicht. Diese Gleichmäßigkeit kann darüberhinaus noch durch Anordnung von Zacken oder anderen Ausschnitten am Umfang des bis dicht an die Rohrplatten 13 und 1t verlängerten mittleren Teiles des Mantels 11 erhöht werden.
  • In Fi. 4 ist ein weiteres AusLulurungsbeispiel dargestellt.
  • [ r erfolgt die Zuleitung der Salzschnelze durch eine in die Gasaustrittskammer 3 und untere Rohrplatte 13 zentral eingeschlci0te Rohrleitung 41 und die Ableitung der Salzschmelze durch eine durch die Gaseintrittskammcr 2 geführte in die obere Rohrplatte 14 zentral eingeschweißte Rohrleitung 42. Gegenüber dem Reaktorgefäß nach Fig. 2 und 5 entfallen die U-Profile 20 und 21 mit den Anschlüssen 22 und 23. Die zuführende Rohrleitung 41 und die ableitende lloilrleitung 42 sind in dem Rohrelement 4 über die Rohrplatten 13 und 14 hinaus bis dicht unter das jeweilige erste ringförmige IJmlenkblech 5 geführt und hier versclllossen. In dem Raum zwischen den Rohrplatten 13,14 und den zuvor genannten scheibenförmigen Umlenkblechen 5 weisen die Rohrleitungen 41 und 42 auf ihrem Umfang Öffnungen 43 auf. Die Rohrleitung 42 zur Ableitung der Salzschmelze ist senkrecht nach oben geführt und über eine izlanschverbindung mit dem gewölbten Boden 27 der Gaseintrittskammer 2 verschraubt. Ein in dem Rohr 42 angeordneter Dehnungskompensator 44 gleicht unterschiedliche Wärmeausdehnungcn gegenüber den mit dem Rohr est verbundenen Teilen aus. Der verschließbare Anschluß 36 zum Einführen von Inertgas ist hier in den Mantel 11 dicht unter der oberen Rohrplatte 14 geschweißt.
  • Durch den Wegfall des zentralen Rührwerkes mit dem Salzbadkühler, durch die optimale Ausnutzung des gegebenen Volumens und durch eine sehr einfache und somit wenig störanfällige Konstruktion lassen sich nach dem hier beschriebenen Prinzip Reaktoren auch solcher Ausmaße herstellen wie es bisher nicht möglich war.
  • Bei der verhältnismäßig kurzen Kontaktrohrlinge von etwa 2.000 mm bei Gasphase-Reaktionen mit großer Raumgescbwindigkeit, sind derartige große Reaktoren senkrecht mit Tiefladern zu transportieren. Für Verfahren mit einer längeren Verweilzeit, für die Kontaktrohre einer größeren Länge, beispielsweise bis zu 4.000 mm oder mehr benötigt werden, läßt sich das Transportproblem dadurch lösen, daß der Reaktionsteil von zwei Rohrelementen 4 gebildet wird, die getrennt voneinander zur Montagestelle transportiert werden. Ein solcher Reaktionsteil ist in Fig. 5 dargestellt. Jedes Rohrelement 4 gleicht dem in Fig. 2. Die Rohrelemente 4, die Gaseintrittskammer 2 und die Gasaustrittskammer 3 werden getrennt zur Baustelle befördert. Hier werden die beiden gleichen Rohrelemente 4 übereinander gestellt und dann nur jeweils mit der Gaseintrittskananer 2 und der Gasaustrittskammer 3 verschlossen. Durch eine temperaturbeständige Dichtung sind beide Rohrelemente miteinander dicht verbunden. Die Abführung der Reaktionswärme und die Zirkulation der Salzschmelze für die Rohrelemente 4 erfolgt hier getrennt, wie zu Fig. 2 und 3 beschrieben. Diese Anordnung hat überdies den Vorteil, daß beide Rohrelemente 4 des zusauKnengesetzten Reaktorgefäßes 1 mit einem unterschiedlichen Temperaturgefälle gefahren werden können, und daß beispielsweise auch der Zwischenraum zwischen dem oberen und unteren Rohre 1 entent des zusammengesetzten Reaktorgefäßes mit einem inerten Kontaktträger als zusätzliche Abkühlungszone gestaltet werden kann. Der Reaktionsteil kann bei Bedarf natürlich auch aus mehr als zwei Rohrelementen 4 zusammengesetzt werden.

Claims (10)

Patentansprüche
1. Reaktor zur Durchführung katalytischer Reaktionen mit Festbettkatalysatoren, bestehend aus einem Reaktorgefäß und einem Kühler, dessen Reaktorgefäß gebildet ist von einem Reaktionsteil mit zwischen Rohrplatten befestigten Kontaktrohren, einer Gaseintritts- und einer Gasaustrittskammer, und dessen Kühler gebildet ist von einem Trommelkörper mit r!asser- und Dampfraum und eingebauten Kühlrohren, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktorgefäß (1) und der Kühler (7) durch eine Rohrleitung (6) miteinander verbunden, ansonsten voneinander unabhängig in beliebigem gegenseitigen Abstand voneinander anzuordnen sind, daß der Reaktionsteil von einem oder mehreren Rohrelementen (4) gebildet ist, daß jedes Rohrelement (4) eine Zu- (22) und eine Ableitung (23) mit je einem Verteiler mit horizontalen Durchlässen (18 u. 19 bzw. 43) für das Wärmeaustauschmittel aufweist und daß im Bereich der Kontaktrohre (15) mehrere ringförmige und scheibenförmige Umlenkbleche (24) in wechselnder Reihenfolge angeordnet sind.
2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels gebildet ist von je einem im oberen und unteren Bereich jedes Rohrelementes (4) mit diesem fest verbundenen ringförmigen, nach innen offenen U-Profil (2O,21) daß an dem unteren U-Profil (20) ein Eintritts- (22) und an dem oberen U-Profil (21) ein Austrittsstutzen (23) befestigt ist und daß in dem Mantel (11) jedes Rohrelement (4) im Bereich jedes U-Profiles (20,21) mehrere auf dem Umfang verteilte Öffnungen (18,19) angeordnet sind.
3. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels gebildet sind von rohrförmigen Ringleitungen, die oben und unten um das jeweilige Rohrelement (4) angeordnet sind und über kurze, radial gerichtete Rohrstücke damit verbunden sind.
4. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels gebildet ist von je einer ringförmigen Erweiterung (39,40) am oberen und unteren Ende jedes Rohrelementes (4), an der unten der Ein- (22) und oben der Austrittsstutzen (23) befestigt ist.
5. Reaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil des Mantels (11) jedes Rohrelementes axial in den Bereich jeder ringförmigen Erweiterung (39,40) unter Bildung eines Abstandes gegen die Rohrplatten (13,14) verlänger ist..
6. Reaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungen des mittlcren Teiles des Mantels (11) gezackt oder mit Ausschnitten versehen sind.
7. Reaktor nach Anspruch 2,3,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Durchlässe vom Verteiler zum Rohrelement (4) von der Seite der Zu- (22) und Ableitung (23) nach beiden Seiten bis zu der diesen gegenüberliegenflen Seite einen zunehmenden Querschnitt aufweisen.
8. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitung des Wärmeaustauschmittels gebildet ist von je einer zentral in jede Rohrplatte (13,14) geführten und damit fest verbundenen Rohrleitung (41,42) deren in den Mantelraum gerichtetes Ende bis zum ersten scheibenförmigen Umlenkblech(5) geführt ist und in deren Wand im Bereich zwischen der jeweiligen Rohrplatte (13,bzw.14) und dem Umlcnkblech (5) auf dem Umfang verteilte Öffnungen (43) angeordnet sind.
9. etor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austrittsleitung des \wärrleaustauschmittels ein verschließbarer Anschluß (36) vorgesehen ist zur schnellen Entleerung des Wärmeaustalschmittels mit unter Druck stehendem Inertgas.
10. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß, in der Speisewasserleitung (8) d@@ Salzbadkühlers (7) eine von der Salzbadtemperatur ges@@@@rte Pegeleinrichtung (9) angeordnet ist zur stufenlosen inlorung dcr jeweils wirksamen Kühlfläche.
L e e r s e i t e
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2823454A1 (de) * 1978-05-30 1979-12-13 Metallgesellschaft Ag Verfahren und reaktor zur durchfuehrung katalytischer reaktionen
EP0700714A1 (de) 1994-09-08 1996-03-13 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zu katalytischen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein
EP0700893A1 (de) * 1994-09-08 1996-03-13 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur katalytischen Gasphasenoxidation von Acrolein zu Acrylsäure
DE102007017080A1 (de) 2007-04-10 2008-10-16 Basf Se Verfahren zur Beschickung eines Längsabschnitts eines Kontaktrohres
DE102007028332A1 (de) 2007-06-15 2008-12-18 Basf Se Verfahren zum Beschicken eines Reaktors mit einem Katalysatorfestbett, das wenigstens ringförmige Katalysatorformkörper K umfasst
US7731916B2 (en) 2004-05-07 2010-06-08 Basf Aktiengesellschaft Method of charging catalyst tubes of a bundle of catalyst tubes in a structured fashion

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2823454A1 (de) * 1978-05-30 1979-12-13 Metallgesellschaft Ag Verfahren und reaktor zur durchfuehrung katalytischer reaktionen
EP0700714A1 (de) 1994-09-08 1996-03-13 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zu katalytischen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein
EP0700893A1 (de) * 1994-09-08 1996-03-13 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur katalytischen Gasphasenoxidation von Acrolein zu Acrylsäure
US5739391A (en) * 1994-09-08 1998-04-14 Basf Aktiengesellschaft Catalytic gas-phase oxidation of acrolein to acrylic acid
US5821390A (en) * 1994-09-08 1998-10-13 Basf Aktiengesellschaft Catalytic gas-phase oxidation of propene to acrolein
US7731916B2 (en) 2004-05-07 2010-06-08 Basf Aktiengesellschaft Method of charging catalyst tubes of a bundle of catalyst tubes in a structured fashion
DE102007017080A1 (de) 2007-04-10 2008-10-16 Basf Se Verfahren zur Beschickung eines Längsabschnitts eines Kontaktrohres
US8598065B2 (en) 2007-04-10 2013-12-03 Basf Se Process for charging a longitudinal section of a catalyst tube
US9216395B2 (en) 2007-04-10 2015-12-22 Basf Se Process for charging a longitudinal section of a catalyst tube
DE102007028332A1 (de) 2007-06-15 2008-12-18 Basf Se Verfahren zum Beschicken eines Reaktors mit einem Katalysatorfestbett, das wenigstens ringförmige Katalysatorformkörper K umfasst

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BR7301620D0 (pt) 1974-05-16
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