DE659278C

DE659278C - Device for the treatment of gases, vapors or their mixtures at elevated temperatures in the presence of contact masses

Info

Publication number: DE659278C
Application number: DEG89839D
Authority: DE
Original assignee: GEWERKSCHAFT KOHLENBENZIN
Current assignee: GEWERKSCHAFT KOHLENBENZIN
Priority date: 1934-02-20
Filing date: 1935-02-21
Publication date: 1938-04-29

Description

Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, Dämpfen oder deren Gemischen bei erhöhtenTemperaturen in Gegenwart von Kontaktmassen Es ist bekannt, Gase oder Gas-Dampf-Gemische bei erhöhter Temperatur in Gegenwart von Kontaktmassen in Reaktionsräumen zu behandeln, die in möglichst gleichmäßiger Verteilung Zu- und Ableitungsrohre für die gasförmigen Ausgangsstoffe und Reaktionsprodukte aufweisen. Diese Vorrichtungen eignen sich besonders für die Umwandlung von schweren Kohlenwasserstoffen in niedriger siedende. Man verwendet hierfür meist metallische, vn einer Islierschicht umgebene Reaktionskammern von kreisförmigem oder einem anderen regelmäßigen Querschnitt, in denen das Kontaktmaterial zwischen zwei Siebböden untergebracht ist. An diesen Siebböden sind die Zuleittrngs- und Ableitungsrohre, die vollkommen in die Kontaktmasse eingebettet sind, angebracht.Device for the treatment of gases, vapors or mixtures thereof At elevated temperatures in the presence of contact masses it is known to gases or Gas-vapor mixtures at elevated temperature in the presence of contact masses in reaction spaces to treat the supply and discharge pipes in as evenly a distribution as possible for the gaseous starting materials and reaction products. These devices are particularly suitable for the conversion of heavy hydrocarbons into low boiling. Metallic ones surrounded by an insulating layer are usually used for this Reaction chambers of circular or other regular cross-section, in which the contact material is housed between two sieve trays. On these Sieve trays are the supply and discharge pipes, which are completely inserted into the contact mass are embedded, attached.

Es hat sich gezeigt, daß durch die gleichmäßige Verteilung der Zu- und Ableitungsrohre zwar eine erhebliche Verbesserung in der Reaktionsbeherrschung erreicht werden konnte, daß aber trotzdem in der Reaktionsmasse noch gewisse Stellen vorhanden sind, die in ihrer Temperatur und damit in ihrem Reaktionsverhalten von der Hauptmenge der Kontaktmasse abweichen. Es wurde gefunden, daß diese Steilen zwischen der Wand der Reaktionskammer und den dieser benachbarten Zu- und Ableitungsrohren liegen. It has been shown that the even distribution of the feed and drainage pipes are a significant improvement in reaction control could be achieved, but still certain places in the reaction mass are present, which in their temperature and thus in their reaction behavior of the main amount of contact mass differ. It was found that this steep between the wall of the reaction chamber and the supply and discharge pipes adjacent to it lie.

Sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus Sicherheitsgründen benutzt man meist zylindrische Reaktionskammern von kreisförmigem Querschnitt, weil besonders bei Anwendung von Drucken eine solche Form sich am besten bewährt hat. Die Verteilungs- und Ableitungsrohre sind jedoch fast immer so angeordnet, daß es in unmittelbarer Nähe der Reaktionskammerwand Stellen in der Kontaktmasse gibt, die von den nächsten Zu- und Ableitungsrohren weiter entfernt sind, als dies im Innern des Rohrsystems der Fall ist. Used for both economic and safety reasons one mostly cylindrical reaction chambers of circular cross-section, because special such a form has proven to be best when printing is used. The distribution and drainage pipes, however, are almost always arranged so that it is in the immediate vicinity Near the reaction chamber wall there are places in the contact mass that are different from the next Inlet and outlet pipes are further away than inside the pipe system the case is.

Hieraus ergeben sich verschiedene Nachteile. Die Reaktionsprodukte aus der äußeren Kontaktschicht weichen von denen aus dem Innern der Masse ab, da das Verhältnis von zugeführten Gasen zur Kontaktmenge verschieden ist. Vor allem, ergeben sich Temperaturunterschiede der äußeren Kontaktschicht gegenüber dem Innern der Masse, da die Geschwindigkeiten der durchgeleiteten Stoffe und damit ihre Abkühlung bzw. Erwärmung bei den Reaktionen verschieden sind. This results in various disadvantages. The reaction products from the outer contact layer differ from those from the inside of the mass, since the ratio of gases supplied to the amount of contact is different. Above all, there are temperature differences between the outer contact layer and the inside the mass, as the speeds of the substances passed through and thus their cooling and heating in the reactions are different.

Diese Mängel werden durch die vorliegende Erfindung behoben, und zwar dadurch, daß die innere Wandung der Reaktionskammern über die ganze Höhe der die Rohre umgebenden Kontaktmasse mit Vorsprüngen oder vollen oder hohlen Ausfütterungen aus Islolier. material oder Metall besetzt ist, die dera : geformt sind, daß die Schichtdicke der @@@@ taktmasse zwischen der inneren Wandung und den Rohren am Rande des Rohrbündeis -alle diese Rohre annähernd gleich ist. Es wird hierdurch erreicht, daß sämtliche Rohre des Rohrbündels praktisch von der gleichen Kontaktmenge umgeben sind. Diese Fiillstücke können entweder eingesetzt oder als Bestandteile der Kammerwand hergestellt werden. Im allgemeinen wird man es vorziehen, der Reaktionskammer die aus apparatebautechnischen Gründen günstigste Form zu geben, während man die Füllstücke an der Kammerwand in der später an verschiedenen Beispielen gezeigten Weise befestigt. These deficiencies are remedied by the present invention, and in that the inner wall of the reaction chambers about the full height of the contact mass surrounding the tubes with projections or full or Hollow linings made of Islolier. material or metal is occupied, which dera: are shaped that the layer thickness of the @@@@ clock mass between the inner wall and the pipes on the edge of the pipe bundle - all these pipes are approximately the same. It is thereby achieved that all tubes of the tube bundle practically from the are surrounded by the same amount of contact. These filler pieces can either be used or as components of the chamber wall. Generally one will prefer the reaction chamber which is most favorable for reasons of apparatus construction To give shape while placing the filler pieces on the chamber wall in the later on different Examples shown attached.

In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. In the drawings are various embodiments of the present invention Invention shown.

Die Fig. I zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Reaktionskammer. Die Zeichnung entspricht einem SchnittI-I der Fig. 2. FIG. I shows a schematic section through a reaction chamber. The drawing corresponds to a section I-I of FIG.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt lentsprechend 2-2 der Fig. 1. FIG. 2 shows a cross section corresponding to 2-2 of FIG. 1.

Die Fig. 3 läßt einen teilweisen Querschnitt durch eine Reaktionskammer erkennen, bei der das Bündel der Zu- und Ableitungsrobre anders als in dem Beispiel der Fig. I und 2 angeordnet ist. FIG. 3 shows a partial cross section through a reaction chamber recognize where the bundle of the inlet and outlet tubes is different than in the example of Figs. I and 2 is arranged.

Die Fig. 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung bei gleichartiger Anordnung der Rohrbündel wie in dem Beispiel der Fig. 3. 4 and 5 show further embodiments of the invention similar arrangement of the tube bundle as in the example of FIG. 3.

Die Fig. 6 stellt einen teilweisen Vertikalschnitt in vergrößertem Maßstabe dar. Sie zeigt die Befestigung eines Füllstückes. -Fig. 7 ist ein senkrecht, er Schnitt durch die Fig. 6. 6 shows a partial vertical section on an enlarged scale Scale represents. It shows the attachment of a filler piece. -Fig. 7 is a perpendicular, he section through FIG. 6.

Fig. 8 ist ein Teilabschnitt in wiederum der größertem Maßstabe, und zwar in Richtung 8-8 der Fig. 6. Fig. 8 is a section, again on a larger scale, namely in the direction 8-8 of FIG. 6.

Fig. 9 ist ein entsprechender Schnitt durch die Fig. 6, der eine andere Befestigungsart des Füllstückes zeigt. Fig. 9 is a corresponding section through Fig. 6, the one shows another type of attachment of the filler piece.

Die Reaktionskammer besteht aus einer metallischen Wand 10, die mit Isoliermaterial 11 umgeben ist. The reaction chamber consists of a metallic wall 10, which with Insulating material 11 is surrounded.

An dieser Kammerwand sind an sich bekannte Sieb- oder Zwischenböden 12 und 13, die die Zu- und Ableitungsrohre tragen, befestigt. Oberhalb und unterhalb der Siebböden befinden sich die Sammelräume 14 und IS für die Zu- und Ableitung der Reaktionsstoffe. Die Zuleitungsrohre sind mit I7, die Abieitungsrohre mit I8 bezeichnet. On this chamber wall there are sieve or intermediate floors known per se 12 and 13, which carry the inlet and outlet pipes, attached. Above and below of the sieve trays are the collecting spaces 14 and IS for the inlet and outlet of the reactants. The supply pipes are marked with I7, the discharge pipes with I8 designated.

An der Innenwand des Behälters sind Fiillstücke I9, 20 und 21 angeordnet. Diese können entweder voll oder bohl sein, aus Isoliermaterial oder metallischem Material bestehen. Fill pieces 19, 20 and 21 are arranged on the inner wall of the container. These can be either solid or hollow, made of insulating material or metallic Material.

In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Zuleitungsohre sind mit 22, die Ableitungsrohre mit 23 bezeichnet. Wienn, wie in dem vorliegenden Beispiel, die Füllstücke 24 und 25 an der Wand 10 der Reaktionskammer in der Weise angeordnet sind, daß zwischen der inneren Wand und den äußeren Rohren der Rohrbündel ein möglichst gleichmäßiger Zwischenraum besteht, so erreicht man dadurch, daß alle Elemente der Rohrbündel von der gleichen Menge an kontaktmasse umgeben sind. In Fig. 3, another embodiment of the invention is shown. The supply pipes are denoted by 22 and the discharge pipes by 23. Wienn how in the present example, the filler pieces 24 and 25 on the wall 10 of the reaction chamber are arranged in such a way that between the inner wall and the outer tubes the tube bundle has as uniform an interspace as possible, this is how it is achieved in that all elements of the tube bundle have the same amount of contact mass are surrounded.

Fig. 4 zeigt eine Abänderung der Erfindung, bei der das Füllstück 25 in einer Reihe von Füllstücken 25a1, 2 5a9 bis 25a6 aufgeteilt ist. Fig. 4 shows a modification of the invention in which the filler piece 25 is divided into a series of filler pieces 25a1, 2 5a9 to 25a6.

Aus Fig. 5 kann man erkennen, daß die Füllstücke 25b1, 25 b bis 25 b5 auch als hohle Körper ausgebildet sein können. In diesem Falle läßt man die Füllstücke oben und unten ofen, oder man bringt im Füllstück selbst Öffnungen an, so daß Drucke in den Hohlräumen nicht auftreten können. From Fig. 5 it can be seen that the filler pieces 25b1, 25b to 25 b5 can also be designed as a hollow body. In this case, the filler pieces are left Oven at the top and bottom, or openings are made in the filler piece itself so that prints can be made cannot occur in the cavities.

Die Befestigung der Füllstücke an der Wand 10 erfolgt beispielsweise in der Art, wie sie in den Fig. 6 bis 9 beschrieben ist. The attachment of the filler pieces to the wall 10 takes place, for example in the manner as described in FIGS. 6-9.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Befestigungsart der Füllstücke nach 25b5 der Fig. 5. Durch Keile 26 erreicht man, daß die Füllstücke nicht unmittelbar auf den Zwischenböden 13 aufsitzen, sondern so viel Zwischenraum lassen, daß ein ungehindert, er Druckausgleich zwischen dem Innen des hohlen Füllstückes und dem Reaktionsraum möglich ist. FIGS. 6 and 7 show a type of attachment of the filler pieces 25b5 of FIG. 5. Wedges 26 ensure that the filler pieces are not directly sit on the intermediate floors 13, but leave so much space that a unhindered, he pressure equalization between the inside of the hollow filler piece and the Reaction space is possible.

Die Füllstücke können an der Kammerwand 10 beispielsweise, wie es in den Fig. 6 und 8 ersichtlich ist, mit Winkeln 27 und 27a befestigt werden. Der an der Wand anliegende Schenkel des Winkels wird zweckmäßig angeschweißt. The filler pieces can be attached to the chamber wall 10, for example, like it 6 and 8 can be seen, are fastened with angles 27 and 27a. Of the Legs of the bracket resting against the wall are expediently welded on.

In der Seitenwand des Füllstückes 25b5 befindet sich eine Bohrung und im Schenkel 27 ein senkrechtes Schlitzloch 28, durch die ein Befestigungsbolzen 29 hindurchgeht, dessen Kopf sich mit einer Unterlegscheibe 31 gegen den Winkel 27 abstützt. Die Gegenmutter 30 auf der Zwischenwand 25b5 wird durch Anschweißen befestigt. Man erreicht auf diese Weise eine Ausgleichsbewegung zwischen dem Füllstück und der Kammerwand Falls der Zwischenraum zwischen den Füllstücken keinen Platz für einen Bolzen bietet, ist die Befestigung nach der Fig. 9 vorzunelunen. Hierfür wird an Stelle eines Winkels ein Verbindungsstück 32a-32-32b in Form eines Z verwendet, und zwar wird das Verbindungsstück 32a-32-32b mit dem einen Teil 32a an die Wandung 10 angeschweißt, der andere Teil 32b auf die Wand des Füllstückes 25b4 abgestützt und auf der Lhngswand dieses Füllstückes unter Benutzung des der Fig. 8 ähnlichen Befestigungsbolzens 29 angebracht. There is a bore in the side wall of the filler piece 25b5 and in the leg 27 a vertical slotted hole 28 through which a fastening bolt 29 passes, the head of which with a washer 31 against the angle 27 supports. The lock nut 30 on the intermediate wall 25b5 is welded on attached. In this way, a compensating movement is achieved between the filler piece and the chamber wall If there is no space between the filler pieces for a bolt, the fastening according to FIG. 9 is to be carried out. Therefor a connecting piece 32a-32-32b in the form of a Z is used instead of an angle, namely the connecting piece 32a-32-32b with one part 32a on the wall 10 welded on, the other part 32b supported on the wall of the filler piece 25b4 and on the side wall this one Filler piece using the der Fig. 8 similar fastening bolt 29 attached.

Die Füllstücke lassen sich auch gegebenenfalls unmittelbar an die Wand der Reaktionskammer anschweißen. The filler pieces can also be attached directly to the Weld the wall of the reaction chamber.

In diesem Falle gibt man dem Querschnitt der Füllstücke die Form eines U, dessen Schenkel sich an die Kammerwände anlegen, so daß praktisch keine Wand des Füllstückes mit der Kammerwand 10 in Berührung steht. In this case, the shape of the cross-section of the filler pieces is given of a U, the legs of which lie against the chamber walls, so that practically none Wall of the filler piece is in contact with the chamber wall 10.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Device for the treatment of Gases, vapors or their mixtures at elevated temperatures in the presence of contact masses, consisting of a chamber that has a regular cross-section, a heat-insulating one Has casing and inlet and outlet pipes embedded in the contact compound, characterized in that the inner wall of the chamber over the entire height of the the pipes surrounding contact compound with projections or full or hollow filler pieces is occupied by insulating material or metal, which are shaped such that the Layer thickness of the contact compound between the inner wall of the chamber and the pipes at the edge of the tube bundle is approximately the same for all these tubes.

2. Embodiment of the invention according to claim 1, characterized in that that the filler pieces are in the form of metal boxes on the lower Intermediate floor of the chamber z. B. supported by wedges and open at the top and bottom.