DE542494C

DE542494C - Vorrichtung zur Ausfuehrung endothermer katalytischer Gasreaktionen

Info

Publication number: DE542494C
Application number: DEI36475D
Authority: DE
Inventors: Dr Georg Schiller; Dr Gustav Wietzel
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1928-12-16
Filing date: 1928-12-16
Publication date: 1932-01-25

Description

Vorrichtung zur Ausführung endothermer katalytischer Gasreaktionen Bei den zur Ausführung endothermer katalytischer Gasreaktionen verwendeten Vorrichtungen, die aus länglichen Reaktionsgefäßen, z. B. zu einem System vereinigten Rohren, bestehen, von denen jedes mit beiden Enden an der das System umgebenden Ofenwandung befestigt ist, sind besondere umständliche Vorrichtungen erforderlich, um eine ungehinderte Ausdehnung der Rohre bei der Temperatursteigerung zu ermöglichen; aber auch diese Maßnahmen können nicht verhindern, daß in manchen Fällen infolge ungleichmäßiger Erwärmung schädliche Spannungen auftreten.
Ein weiterer Mangel besteht besonders bei der Ausführung stark endothermer Reaktionen in Reaktionsgefäßen von größeren Ausmaßen darin, daß die im Innern der Gefäße befindlichen Katalysatorschichten schlechter beheizt werden als die an die Gefäßwandung grenzenden Schichten und daher die Vollständigkeit der Umsetzung der reagierenden Gase beeinträchtigt wird.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Mängel beseitigen kann, wenn man für Reaktionen der genannten Art eine Vorrichtung verwendet, die aus einer oder mehreren einseitig geschlossenen, nur mit einem Ende an der Wandung des sie umgebenden Heizraumes befestigten Kontaktkammern (-rohren) bestehen, die mit einem durch ihr Inneres gehenden Rohr für die Zu- oder Ableitung der Reaktionsgase versehen sind, wobei vorteilhaft Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung für die Gase sieh am gleichen Ende der Kontaktkammer befinden. Das im Innern angeordnete Zu- bzw.
Ableitungsrohr enthält zweckmäßig selbst keine Kontaktmasse. Diese wird in dem mantelförmigen Raum zwischen der inneren Wandung des Kontaktrohres und der äußeren Wandung des Zu- bzw. Ableitungsrohres untergebracht.
Man kann die Reaktionsgase entweder zuerst durch das innere Rohr und dann durch den mantelförmigen Raum, in dem sich die Kontaktmasse befindet, oder auch umgekehrt führen.
Als besonders geeignet hat sich eine Ausführungsform der Vorrichtung erwiesen, bei der die Kontaktkammer mit ihrem nicht an der Wandung des Heizraumes befestigten Ende durch die letztere frei beweglich hindurchgeführt ist und an diesem Ende zwecks Auswechslung der Kontaktmasse mit einem abnehmbaren Verschluß versehen ist. Bei dieser Anordnung können keinerlei schädliche Spannungen der Kontaktrohre auftreten, und die leicht auswechselbare Kontaktmasse wird bei der Umsetzung ohne Schwierigkeit in allen Teilen sehr gleichmäßig und hinreichend erhitzt.
Beispiel Ein Methan-Wasserdampf. Gemisch wurde in einer durch die beiliegende Zeichnung veranschaulichten Vorrichtung der katalytischen Umsetzung zu Wasserstoff, Kohlenoxyd und Kohlensäure unterworfen. In einem durch die Wänden und U begrenzten Heizraum ist das mit einer Nickel und Aluminiumoxyd enthaltenden Kontaktmasse gefüllte Kontaktrohr Ä von etwa o,zo m lichter Weite und 4,0 m Länge derart angeordnet, daß sein oberes Ende an der Wand 0 fest angebracht ist, während das mit der abnehmbaren Klappe Kt versehene untere Ende durch die Wand U frei beweglich hindurchführt. Die Eintrittsöffnung für das Reaktionsgemisch befindet sich bei S in der Nähe der Mündung des Ableitungsrohres J, das sich im Innern des Kontaktrohres JC nahezu über dessen ganze Länge erstreckt. Die Führung der Heiz- und Reaktionsgase erfolgt in der durch die Pfeile angedeuteten Weise.
Statt eines Kontaktrohres können in dem Heizraum H mehrere untergebracht sein, z. B. so, daß sie in einer Reihe angeordnet und bei S mittels eines gemeinsamen Zuführungsorgans für die Reaktionsgase miteinander verbunden sind.
Die Reaktionsgase werden auf ihrem Wege von oben nach unten durch die Kontaktmasse umgesetzt, erhitzen, da sie hierbei eine Temperatur von etwa 650 bis 700" erreicht haben, auf dem umgekehrten Wege durch das Rohr J die an dieses grenzenden Schichten der Kontaktmasse und tragen auf diese Weise sehr wirksam zur Vollständigkeit der Umsetzung der nachströmenden frischen Reaktionsgase bei.
Natürlich kann man die letzteren auch durch das Rohr 1 der Kontaktmasse zuführen, besonders dann, wenn sie bereits vorgewärmt, was durch Regenerierung der Wärme der abziehenden Gase geschehen kann, der Umsetzung zugeführt werden. In beiden Fällen ist die Umsetzung vollständiger als unter Anwendung leich weiter Kontaktrohre in der üblichen Anrdnung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Ausführung endothermer katalytischer Gasreaktionen, bestehend aus einer oder mehreren einseitig geschlossenen, nur mit einem Ende an der Wandung des sie umgebenden Heizraums befestigten Kontaktkammern (-rohren), die mit einem durch ihr Inneres gehenden Rohr für die Zu-oder Ableitung der Reaktionsgase versehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkammer mit ihrem nicht an der Wandung des Heizraumes befestigten Ende durch die letztere frei beweglich hindurchgeführt ist und an diesem Ende zwecks Auswechslung der Kontaktmasse zweckmäßig mit einem abnehmbaren Verschluß versehen ist.