DE709665C - Reaktionsvorrichtung aus zwei mit konzentrischen Zylindern versehenen Boeden - Google Patents

Description

• Reaktionsvorrichtung aus zwei mit konzentrischen Zylindern versehenen Böden Durch die vorliegende Erfindung wird eine Vorrichtung zur Durchführung insbesondere heterogener Reaktionen unter normalem oder erhöhtem Druck im strömenden Medium gegeben. Diese Vorrichtung besteht aus zwei mit konzentrischen Zylindern versehenen Böden, die so ineinander gesetzt werden, daß konzentrische Ringräume entstehen, durch welche die reagierenden Stoffe abwechselnd aufwärts und abwärts steigend hindurchströmen. Der Querschnitt der konzentrischen Ringräume soll dabei flächengleich bleiben oder aber von Ringraum zu Ringraum einer Volumenänderung der reagierenden Phase angepaßt sein.
• Ähnliche aus konzentrischen Ringräumen bestehende Reaktionsvorrichtungen sind zwar schon bekannt, bisher sind aber die Volumenverhältnisse nicht genügend beachtet worden.
• Man hat vielmehr die Zylinderdurchmesser so gewählt, daß die Zylinder nach dem Einbau jeweils gleichen Abstand voneinander hatten. Dies führt in den allermeisten Fällen zu einer starken Änderung der Strömungsgeschwindigkeit von Ringraum zu Ringraum.
• Dadurch, daß die Volumenverhältnisse jetzt bereits bei der Ausgestaltung der Reaktionsvorrichtung berücksichtigt werden, ist es erst möglich, trotz des einfachen Aufbaus des beschriebenen Apparates eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit einzuhalten und die Verweilzeit genau zu überwachen, die beide in vielen Fällen einen entscheidenden ,Einfluß auf die Ausbeute und Zusammensetzung der Umsetzungsprodukte haben. Selbstverständlich soIlen die bekannten Reaktionsvorrichtungen mit glefchem Abstand der Zylinder nicht deshalb in bestimmten Fällen Gegenstand der vorliegenden Erfindung sein, weil zufällig die Volumenänderung bei der Durchführung dieser Verfahren gerade dlen Vo menverhältnissen dieser bekannten zyli schen Reaktionsräume entspricht.
• Es ist auch bereits bekannt, Räume denen strömende Gase umgesetzt werden, bei der Reaktion auftretenden Volumenänderungen anzupassen; bei diesen bekannten Verfahren war aber der Reaktionsraum als sich erweiternder oder verjüngender Kegel, in den gegebenenfalls ein kleiner Kegel zur Schaffung eines Ringraumes veränderlichen Querschnitts eingesetzt wird, ausgebildet.
• Die Reaktionsvorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich, insbesondere auch gegenüber dem genannten kegelförmigen Reaktionsraum, besonders durch langen ReaktiolTsweg bei kleinem Volumen ferner durch einfachen Aufbau, leichten Ein- und Ausbau und damit verbundener leichter Reinigungsmöglichkeit und Erneuerung von Kontakt-oder Fiillkörpern aus.
• Es ist weiter leicht möglich, bereits vorhandene Reaktionsvorrichtungeni mit den erfindungsgemäßen Einbauten zu versehen um auf diese Weise die Strömungsgeschwindigkeit bis zum Auftreten von Turbulenz zu erhöhen, ohne dabei die Reaktionszeit -wesentlich zu verringern, was für viele Fälle von Vorteil ist. Die Vorrichtung kann z. B. zur Durchführung der katalytischen Hydrierung kohlenstoffhaltiger Substanzen verwendet werden. An Hand der Abb. I soll eine Ausftihrungsform der Erfindung näher erläutert werden. Abb. 2 stellt eine heiz- oder kühlbare Abwandlung des Reaktionsgefäßes dar.
• Die Reaktionsvorrichtung besteht aus dem Gehäuse 6 mit den abnehmharen Deckeln 5 und 7. Im Innern sind die beiden Böden I und 2 angebracht, auf welche konzentrische Zylinder 3 derart aufgesetzt sind, daß von innen nach außen gesehen ein am Boden I mit einem am Boden 2 befestigten Zylinder abxvechselt, so daß ringförmige Räume entstehen, die von dem bei 8 in das Innere des Gefäßes eintretenden Reaktionsmedium auf seinem Wege zur hußeien Wandung und zum Ausgangsstutzen 9 abwechselnd ab- und aufwärts steigend durchströmt werden. Die Durchmesser der konzentrischen Zylinder sind dabei derart gewählt, daß die Querschnitte der Ringräume flächengleich sind und so eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit nicht eintritt. Zur Durchführung von Gasreaktionen kann eine während der Reaktion eintretende Volumenänderung durch Anpassung des Querschnitts der Ringräume entsprechend dieser Volumenänderung ausgeglichen werden. Das Gas wird dann vorteilhaft bei mit einer Volumenverminderung verbundenen Reaktion zuerst in den äußersten Ringraum und umgekehrt bei mit einer Volumenvermehrung verbundenen Reaktion erst in den Innenraum eingeleitet, so daß se Querschnitte der Ringräume im gleichen in ne zu- oder abnehmen wie die dazugeh renden Durdmesser.
• Zur Füllung der Ringräume mit Kontaktstoffen oder Füllkörpern dienen die Stutzen 4.
• Zur Entleerung können gegebenenfalls am unteren Boden geeignete Entleerungslöcher angebracht sein.
• Der Boden I und vorteilhaft auch der Boden 2 sollen mit den daran befestigten Zylindern leicht herausnehmbar angeordnet sein, wodurch die Vorrichtung leicht gereinigt und mit frischen Kontakt- oder Füllstoffen versehen werden kann.
• Abb. 2 zeigt eine heiz- oder kühlbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reaktionsvorrichtung. Die von dem Boden r ausgehenden Zylinder 3 sind in bei Taschenkühlern bekannter Weise hohl ausgebildet und außerdem im Innern noch durch eine ringförmige Wand IO unterteilt. Die Hohlräume selbst sind miteinander verbunden. Das in den Stutzen I I eintretende Heiz- oder Kühlmittel durchströmt nacheinander die Hohlräume der Zylinder, und zwar jeden Zylinder. im absteigenden und aufsteigenden Strom, und verläßt die Reaktionsvorrichtung wieder durch den Stutzen 12.
• Das Kühlmittel kann sowohl im Gleichals auch im Gegenstrom zu den reagierenden Stoffen geführt werden; zur Abführung oder Zuführung großer Wärmemengen können natürlich auch die vom Boden 2 ausgehenden Zylinder heiz- oder kühlbar ausgebildet sein.
• Die vorliegende Reaktionsvorrichtung zeichnet sich besonders durch einen langen Reaktionsweg aus, bei dem keine Ausweichmöglichkeiten für Gase oder leichte Flüssigkeiten bestehen. Auch sind Verstopfungen durch sich abscheidende Stoffe, wie sie z. B. in engen Röhrensystemen häufig auftreten, nicht zu befürchten.
• PATNTNSFRÜCE: I. Reaktionsvorrichtung aus zwei mit konzentrischen Zylindern versehenen Böden, die so ineinandergeschoben werden, daß konzentrische Ringräume entstehen, durch welche die reagierenden Stoffe abwechselnd aufwärts und abwärts steigend hindurchströmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der konzentrischen Ringräume einander flächengleich sind.

Claims (1)

1. 2. Abänderung der Reaktionsvorrichtung nach Anspruch I für mit Volumenänderungen verbundene Gasreaktionen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ouerschnitte der Ringräume der Volumenänderung angepaßt werden.

   3. Reaktionsvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche oder nur die von einem Boden ausgehenden konzentrischen Zylinder mit Doppelwänden versehen und die dadurch in diesen Zylindern gebildeten Hohlräume zur Aufnahme eines Heiz-oder Kühlmittels miteinander verbunden sind.