DE3046921A1 - Rechteckige gebuendelte festkoerperkatalysatoranordnung - Google Patents

Description

Rechteckige gebündelte Pestkörperkatalysatoranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf einen gebündelten, wabenförmigen Katalysator zur Verwendung bei einem katalytischen Festkörper-Gas-Reaktor.

Eine übliche Praxis zum Bündeln von Katalysatoren besteht im Herstellen von Einzelkatalysatoren von wabenförmigem/ wabenartigem Aufbau, die verhältnismäßig klein, einheitlich lang sind und Gasdurchgänge eines gegebenen Querschnitts, z.B. sechseckigen, quadratischen oder dreieckigen Querschnitts aufweisen, und im Stopeln der einheitlichen wabenartigen Katalysatoren in Schichten innerhalb eines Gehäuses in gebündelter Form. Die Einzelkatalysatoren, die durch Extrusion oder eine andere ähnliche Technik hergestellt worden sind, sind häufig verzogen, verbogen, geschrumpft oder auf andere Weise verformt. Wenn mehrere solcher verformter Einzelkatalysatoren in der beschriebenen Weise gestapelt werden, neigen die einzelnen Katalysatoren, die nicht abgeflchte Außenwände wie nach Figur 1 besitzen, an den Spitzen der rechteckigen Festkörper dazu Belastungen, d.h. an den vier Ecken (bei A) zu überschreiten. Beim Fehlen einer Schutzhalterung können die Katalysatoren in gleicher Weise auf- und ab, nach links und rechts mit Vibrationen bewegt werden, die beim Transport oder bei der Installation innerhalb eines Reaktors entstehen. Besonders sind die Gasdurchgänge in axialer Richtung nicht feststehend und können leicht von ihrem Platz rutschen und beschädigt werden. Die Katalysatorbruchstücke, die sich aus den Beschädigungen ergeben, können die Gasdurchgänge teilweise bedecken oder verschießen, was Staubansammlungen und gegebenenfalls Verstopfungen bewirkt.

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Die Erfindung gibt einen gebündelten Katalysator in der Form eines rechteckigen Pestkörpers mit Verbesserungen gegenüber den üblichen gebündelten Katalysatoren an.

Diese Gegenstände der Erfindung werden durch einen gebündelten rechteckigen Pestkörperkatalysator erzielt, der mehrere rechteckige Pestkörper-Einzelkatalysatoren enthält, die gestapelt und zusammengefaßt sind. Diese Einzelkatalysatoren, die einen wabenförmigen Aufbau und je mehrere Gasdurchgänge besitzen, sind durch hitzebeständige Packungen gekennzeichnet, die zum Bedecken von mindestens der Spitzen und benachbarten Flächen der einzelnen Katalysatoren dienen, die nicht ihre Gasdurchgangsseiten sind, und auch die Kanten der die Gasbündel umgebenden Gasdurchgangsflächen bedecken, wobei die Packungen gut an den Einzelkatalysatoren befestigt und in einem rechteckigen Pestkörpergehäuse gebündelt sind. Ferner sind Haltestreifen über den Packungen an den Kanten der Gasdurchgangsflächen an mindestens jedem Gaseinlaß- oder Gasauslaßenden der Einzelkatalysatoren angeordnet und am Gehäuse befestigt.

Diese und andere Gegenstände und Merkmale und die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen.

In den Zeichnungen ist:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht von in üblicher Weise gestapelten Einzelkatalysatoren;

Figur 2 eine Darstellung einer Kombination eines Einzelkatalysators und Packungen nach der Erfindung;

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Figur 3 die Endansicht einer Anordnung, bei der Einzelkatalysatoren und hitzebeständige Packungen zusammengefaßt und parallel zur Sichtung der Gasströmung nach der Erfindung zusammengestapelt sind;

Figur 4 die Vergrößerung eines Teils des Aufbaues mit den hitzebeständigen Packungen und benachbarten Teilen;

Figur 5 ein Schnitt an der Linie B-B der Figur 6;

Figur 6 eine perspektivische Darstellung einer gebündelten rechteckigen Festkörper Katalysatoranordnung nach der Erfindung; und die

Fig. 7 bis 10 zeigen in Perspektive verschiedene Formen von hitzebeständigen Packungen nach der Erfindung.

Die im einzelnen beschriebene Ausführung nach der Erfindung verwendet eine wabenförmige Katalysatoranordnung zur Trokkendenitrierung von Gasen.

Figur 2 zeigt eine übliche Art zum Schutz eines Einzelkatalysators nach der Erfindung. Zwei L-förmige Packungen 2 aus hitzebeständigem Material, z.B. "Kaowool" (Warenzeichen für eine keramische Aluminiumoxid - Kieselsäurefaser der Firma Babcock & Wilcox Co). sind in ausreichendem Abstand zum Tragen des Einzelkatalysators 1 an den vorderen und hinteren Teilen seiner Gasdurchgänge verteilt angeordnet. Der Einzelkatalysator wird dann auf die Packungen gebracht und dort befestigt. Dieser Vorgang wiederholt sich bis die gewünschte Menge von Einzelkatalysatoren zum Bündeln ge-

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stapelt worden sind.

Pigur 3 zeigt mehrere Einzelkatalysatoren 1 und eine entsprechende Zahl von hitzebeständiger Packungen 2, wobei die Katalysatoren parallel zusammengefaßt und in Schichten gestapelt und ihre Gasdurchgänge in Richtung der Gasströmung ausgerichtet sind. An der oberen rechten Ecke der Zusammenfassung ist eine hitzebeständige Packung 7 in Form eines umgekehrten L und an der oberen Mittel und rechten Seite der Zusammenfassung sind flache hitzebeständige Packungen 8 angebracht. Nach Figur 4 sollen die hitzebeständigen Packungen 2 so dick wie die Außenwände des Einzelkatalysators sein und zwischen 2 bis 3 nun liegen, um die Endteile der Katalysatoren zu schützen und zu verhindern, daß sie senkrecht zur Gasströmung verformt werden. Nach Figur 2 besitzt Jede Packung 2 eine Haltekante 6, mit der ein Gleiten der Packung von ihrem Platz in der Gasströmung vermieden wird. Die Packungen 7 und 8 sind in ähnlicher Weise mit Kanten versehen.

Figur 5 ist ein Seitenschnitt einer Zusammenfassung von Einzelkatalysatoren 1 und hitzebeständigen Packungen 2, die in Kombination gestapelt sind, wie es in Figur 6 mit den Pfeilen B-B gezeigt wird.

Die Haltestreifen 4- sind gut am Gehäuse der Zusammenfassung befestigt und dienen zum Anlegen von zusätzlichen Halterungen an den Einzelkatalysatoren, um diese auf ihrem Platz zu halten. Die Streifen sind an den freigelegten Kanten der Packungen 2 am Gaseinlaß- und Gasauslaßende der Katalysatoranordnung, wo am Reaktor die Gasströme horizontal durch ihn hindurchgehen, oder am Auslaßende der Anordnung befestigt, wo die Gasströme vertikal verlaufen.

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Figur 6 zeigt eine gebündelte Katalysatoranordnung nach der Erfindung, die aus Einzelkatalysatoren 1 und den hitzebeständigen Packungen 2, 7 und 8 besteht, die in parallel zur Gasströmung im Gehäuse 5 verlaufenden Schichten zusammengefaßt sind und auf ihrem Platz durch Haltestreifen 4 befestigt sind. In den Figuren 5 und 6 zeigen die Pfeile 3 die -"-ichtung an, in der das Gas strömt.

Die Figuren 7 und 8 zeigen die hitzbeständigen Packungen 2, die in verschiedenen Formen nach der -Erfindung dnuckgeformt sind. Diese Formen sind entsprechend den Ausbildungen des Einzelkatalysators und danach gewählt, ob die Katalysatoranordnung horizontal oder vertikal installiert wird. Im allgemeinen wird die Packung nach Figur 7 benutzt und für die horizontale Anordnung dient die Packung nach Figur 8, deren Kante 6 von dreieckigem Querschnitt ist, um die Ablagerung von Staub aus dem ankommenden Gas so klein wie möglich zu halten.

Figur 9 zeigt eine ähnliche druckgeformte hitzebeständige Packung 7 und Figur Iu eine hitzebeständige Packung 8, die beide für die horizontale Anordnung bestimmt sind.

Wie erwähnt, ergibt die Erfindung eine geDÜndelte Kataiysatoranordnung, bei der mehx*ere rechteckige Festkörper-Einzelkatalysatoren mit wabenförmigem Aufbau, die verhältnismäßig klein sind, parallel zu den Gasdurchgängen in einem rechteckigen Festkörpergehäuse gestapelt sind und die dadurch gekennzeichnet ist, daß druckgeformte, L-förmige Packungen aus hitzebeständigem Material an den vorderen und hinteren Endteilen der Gasdurchgänge der Einzelkatalysatoren angebracht sind, daß Haltestreifen über den Packungen an den Kanten der Gasdurchgangsflächen an Jedem Gaseinlaß

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und Gasauslaßenden oder nur an den Auslaßenden der Einzelkatalysatoren angeordnet und gut am Gehäuse befestigt sind. Mit dieser Konstruktion kann das Gleiten der Einzelkatalysatoren vom Platz in der vertikalen, seitlichen und in der Gasdurchgangsrichtung beim Transport und bei der Montage und Demontage am oder vom Reaktor sehr klein gehalten werden.

Deshalb ist eine Beschädigung des Katalysators begrenzt und es werden vorteilhaft Kosten eingespart.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Rechteckige gebündelte Pestkörper Katalysatoranordnung aus mehreren rechteckigen Pestkörper-Einzelkatalysatoren, die gestapelt und zusammengesetzt sind, und einen wabenförmigen Aufbau mit je mehreren Gasdurchgängen aufweisen, gekennzeichnet durch hitzebeständige Packungen (2), die zum Bedecken von mindestens der Spitzen und der benachbarten Flächen der Einzelkatalysatoren (1), verwendet werden, die nicht die Gasdurchgangsflächen sind, und auch die Kanten der Gasdurchgangsflächen bedecken, und die als Ganzes an den Einzelkatalysatoren (1) befestigt und in einem rechteckigen Pestkörpergehäuse (5) gepackt sind, und daß über den Kanten (6,6*) der Gasdurchgangsflächen an mindestens entweder den Gaseinlaßenden oder den Gasauslaßenden der Einzelkatalysatoren Haltestreifen (4) angeordnet sind und am Gehäuse (5) befestigt sind.

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