DE867844C - Dispersing device and method for its operation - Google Patents
Dispersing device and method for its operationInfo
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Description
Dispergiervorriditung und Verfahren zu deren Betrieb Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhal) ung fein zerteilter Feststoffe, insbesondere Verbesserungen zur Einführung solcher Stoffe in einen Strom eines fließbar machenden Mittels zur Weiterbeförderung in eine Behandlungsanlage oder zur - Einleitung einer Behandlungsstufe in einer solchen Anlage. Zweck der Erfindung ist, Mittel zur Erzielung der wirksamsten Dispergierung oder Verteilung der fein zerteilten Stoffe in dem Strom der fließbar machenden Substanz anzugeben, wobei eine übermäßig hohe Anfhäufung des Feststoffes an der Stelle der Einführung vermieden werden muß.Dispergiervorriditung and process for their operation The invention relates to a device for handling finely divided solids, in particular Improvements to the introduction of such substances into a stream of a flowable one Means for onward transport to a treatment facility or for - initiation of a Treatment stage in such a facility. The purpose of the invention is to provide means of achievement the most effective dispersion or distribution of the finely divided substances in the Indicate the flow of the flowable substance, with an excessively high build-up of the solid at the point of introduction must be avoided.
Weiter sollen Mittel zur Verwendung der kinetisehen Energie einer sich bewegenden Masse fein zerteilter Feststoffe, um die Dis-pergierung derselben in dem Strom eines fließbar machenden Stoffes zu erleichtern, angegeben werden.Furthermore, means for using the kinetic energy of a moving mass of finely divided solids in order to disperse them to facilitate the flow of a flowable substance.
Bei der katalytischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen hat man es beispielsweise mit großen Mengen fein zerteilter katalytischer Feststoffe zu tun. Es ist üblich, diese in flüssigkeitsähnliche Form zu bringen durch Einblasen von gasförmigen oder flüssigen Stoffen oder durch Einspritzen und Verteilen derselben in einem Strom der fließbar machenden Substanz. Durch Veränderung der Dichte der Dispersion, der Feststoffe in dem Gasstrom werden verschiedenartige Drücke erzielt, die zur Bewegung der Feststoffe durch das System beitragen. Zum Beispiel wird durch Einblasen fein zerteilten Feststoffes mit einer Dichte von ungefähr 0,4 bis o. 8 kg/l in einen Strom der fließbar machenden Substanz, der durch ein Rohr unter einem Druck von ungefähr 0,7 bis I, 7, 5. at zieht, eine Dispersion des Katalysators mit einer Dichte von ungefähr I6 bis 24 g/l erzeugt. In dieser Weise kann der pulverförmige Feststoff mittels Schwerkraft von einem senkrechten Standrohr oder einer Leitung in ein Rohr größeren Durchmesserss durch das ein Strom der fließbar machenden Substanz geschickt wird, eingeführt werden. You have it with the catalytic cracking of hydrocarbons dealing with large amounts of finely divided catalytic solids, for example. It is common practice to bring these into a liquid-like form by blowing in gaseous or liquid substances or by injecting and distributing the same in a stream of the flowable substance. By changing the density of the Dispersion, the solids in the gas stream are achieved different pressures, which help move the solids through the system. For example is through Blowing in finely divided solid with a density of about 0.4 to o. 8 kg / l in a stream of the flowable substance that passes through a tube under a Pressure of about 0.7 to 1.7.5 atm pulls a dispersion of the catalyst with it a density of produces approximately 16 to 24 g / l. That way the powdery solid can be removed from a vertical standpipe by means of gravity or a conduit into a pipe of larger diameter through which a stream can flow making substance is sent.
Es wurde festgestellt, daß bei einem solchen Vorgehen der Feststoff, der sich aus dem offenen Ende des Standrohrs in das größere Überleitungsrohr ergießt, infolge seiner Trägheit den Strom der fließbar machenden Substanz durchquert, ohne darin vollständig verteilt zu werden, wobei ein. kompakter Niederschlag auf der unteren Innen, fläche des über leitungsrohres gebildet wird. Dies kann zu erheblichen Störungen der Arbeit der ganzen Anlage führen und die Wirksamkeit des Verfahrens in vieler Beziehung stark beeinträchtigen. So kann eine Abscheidung des pulve,rfö'rmigen Feststoffes im Übergangsrohr zu übermäßiger Erschiitterung des Rohrsystems führen sowie zu örtlichem Verschleiß infolge unerwünschter Ablenkung des Stromes des fließbar machenden Stoffes durch den niedergeschlagenen Feststoff, ferner zu Druckstößen im Leitungssystem und seinem Zubehör und infolge der Isolationswi rkung des niedergeschlagenen, Katalysators zur Entwicklung von Temperaturunterschieden in den Leitungsteilen mit unausgeglichenen Spannungen in und zwischen diesen Teilen. Diese unerwünschten Erscheinungen verursachen eine allgemeine und ausgedehnte Beeintrachtigung der gesamten Betriebswirksamkeit und beeinflussen un mittelbar die Betriebs- und Anlagekosten. Es ist ein besonderer Zweck der Erfindung, derartige Zustände dadurch auszuschalten ; daß Mittel vorgesehen werden, um eine gleichmäßigere und wirksamere Verteilung der fein zerteilten Feststoffe im Strom der fließbar machenden Substanz, in den diese Stoffe eingeführt werden, herbeizuführen, Beispielsweise wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung beschrieben. It was found that with such a procedure the solid, which pours out of the open end of the standpipe into the larger transfer pipe, due to its inertia, it crosses the flow of the flowable substance without to be fully distributed therein, being a. compact precipitation on the lower inner surface of the conduit is formed. This can be significant Malfunctions in the work of the whole plant and the effectiveness of the process severely affect in many ways. Thus, a deposition of the pulve can be in the form Solids in the transition pipe lead to excessive shaking of the pipe system as well as local wear and tear as a result of undesired deflection of the flow of the flowable making substance through the precipitated solid, further to pressure surges in the pipe system and its accessories and as a result of the insulating effect of the Catalyst to develop temperature differences in the pipe parts with unbalanced tension in and between these parts. These undesirable phenomena cause a general and widespread deterioration in overall operational efficiency and have a direct impact on operating and system costs. It's a special one Purpose of the invention to thereby eliminate such conditions; that funds are provided to ensure a more even and effective distribution of the finely divided solids in the stream of the substance that makes it flowable, into which these substances are introduced, bring about, For example, the invention is described using a drawing.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Erfindung der miteinander verbundenen Reaktions-und Regenerationsanlage eines katalytischen Kracksystems; Fig. 2 ist eine perspektive Darstellung eines' Teils der in Fig. I gezeigten Apparatur mit daraus entfernten Teilen; Fig. 31 ist eine ähnliche Abbildung einer anderen Form der Erfindung; Fig. 4 stellt schematisch noch eine andere Form der hauptsächlichen Bestandteile dar, und Fig. 5 ist eine Darstellung des - Apparates im Querschnitt längs der Linie V-V von Zeichnung 4. Fig. 1 is a schematic representation of the invention of each other connected reaction and regeneration plant of a catalytic cracking system; FIG. 2 is a perspective view of part of the apparatus shown in FIG with parts removed therefrom; Fig. 31 is a similar illustration of another Form of the invention; Fig. 4 shows schematically yet another form of the main one And Fig. 5 is a cross-sectional view of the apparatus along the line V-V of drawing 4.
Was die Zeichnung im einzelnen betrifft, so bezeichnet die Zahl 1 in Fig. I ein. Reaktionsgefäß und Zahl 11 ein Regenerationsgefäß als Teile eines Systems zum Cracken von Kohlenwasserstoffen mittels eines fein zerteilten oder pulverisierten festen Katalysators. As for the drawing in detail, the number 1 denotes in Fig. I. Reaction vessel and number 11 a regeneration vessel as parts of one System for cracking hydrocarbons by means of a finely divided or pulverized one solid catalyst.
Verunreinigter oder verbrauchter Katalysator kann a,us dem Reaktionsgefäß I durch Leitung oder Abfluß rohr 2 mit Doppelsteuerventilen 3 und 4 entfernt werden. Leitung 2, gewöhnlich ein Standrohr. ist mit dichter Masse des wenigstens teilweise fließbar gemachten fein zerteilten Materials gefüllt, das sich in die Übergangsleitung oder Rohr 5 über eine Injektorverl)indung 6 entladet. Ein fließbar machendes Mittel, z. B. Luft, von der in der Regenerationsstufe-Gehrauch gemacht werden kann, wird durch Injektor 6 über Leitung 7 eingeführt, und zwar hinter oder aufwärts vom Einlaß des Rohrs 5. Dieses Mittel kann, falls es flüssig ist, durch Einpumpen zugeführt werden oder, falls es gas- oder dampfförmig ist, durch einen Kompressor oder ein Gehläs1e. Das auf diese Weise eingeführte Mittel dient dazu, die Dichte der Masse pulverisierten Materials, das aus Leitung 2 entladen und im Gas- oder Flüssigkeitsstrom dispergiert wird, zu reduzieren. Durch die Energie des Gas oder Flüssigkeitsstromes wird die fein zerteilte Dispersion des Feststoffes durch Leitung 6 in das Regenerationsgefäß 11 bewegt. Auf . ihnliche Weise kann der regenerierte fein zerteilte Faserstoff aus dem Regenerationsgefäß II durch Leitung oder Abzugsrohr I2, in dem die Doppelsteuerventile n3 und 14 eingebaut sind, entfernt und dann zum Reaktionsgefäß I durch ein Überleitungsrohr 15' zurückbefördert werden. Die Leitung I2, auch eine Art Standfohr, ist normalerweise mit einer dichten Säule von Feststoff gefüllt und entladet in die Leitung 15 über Injektorelement oder Verbindung 16. Ein Gas- oder Flüssigkeitsstrom, und zwar gewöhnlich das reagierende Mittel, wird über Element 16 durch Leitung 17 zugeführt. Contaminated or spent catalyst can be removed from the reaction vessel I through line or drain pipe 2 with double control valves 3 and 4 are removed. Line 2, usually a standpipe. is dense mass of at least partially Finely divided material made flowable, which is filled into the transition pipe or pipe 5 via an injector connection 6. A fluid that makes it flowable z. B. Air from which can be made in the regeneration stage-hearing smoke is introduced by injector 6 via line 7, behind or upstream of the inlet of the tube 5. This agent, if it is liquid, can be supplied by pumping or, if it is gaseous or vaporous, by a compressor or a Gehläs1e. The agent introduced in this way serves to increase the density of the mass pulverized material discharged from line 2 and in a gas or liquid stream is dispersed to reduce. By the energy of the gas or liquid flow the finely divided dispersion of the solid is through line 6 into the regeneration vessel 11 moves. On . The regenerated, finely divided fiber material can do the same from the regeneration vessel II through line or exhaust pipe I2, in which the double control valves n3 and 14 are installed, removed and then to reaction vessel I through a transfer tube 15 'to be returned. Line I2, also a kind of stand-by, is usually filled with a dense column of solid and discharged into line 15 over Injector element or connection 16. A stream of gas or liquid, usually the reactant is supplied via element 16 through line 17.
Es wurde festgestellt, daß die Massenträgheit des fein zerteilten Feststoffes. der durch die Leitungen oder Standrohre 21 und I2 läuft und sich in die Elemente 6 und IG entladet, dazu neigt, der dispergierenden Wirkung des Gas- oder Flüssigkeitsstromes aus Leitungen 7 und I7 zu widerstehen, wobei der Feststoff sich auf der unteren Innenfläche der Verbindungen 6 und I6 sowie auch in Leitungen 5 und 15 niederschlägt. Um über diesen unerwünschten Zustand hinwegzukommen, ist nach der vorliegen, den Erfindung ein Verteilerelement 8 in den Injektoren 6 und I6 angebracht, und zwar an der Einblasstelle des Feststoffes, um den Fluß solchen Materials aus den Leitungen 2 und 12 in -die Injektoren 6 bzw. I6 abzufangen, wobei die Massenträgheit dazu benutzt wird, die Richtung des Stromes zu ändern und der Dispergierung des Feststoffes im Strom des fließbar machenden Stoffes nachzuhelfen. It was found that the inertia of the finely divided Solid. which runs through the lines or standpipes 21 and I2 and is in the elements 6 and IG discharged, tending to the dispersing effect of the gas or to withstand liquid flow from lines 7 and I7, the solid on the lower inner surface of connections 6 and I6 as well as in lines 5 and 15 are reflected. To get over this undesirable condition is according to the present invention, a distributor element 8 in the injectors 6 and I6 attached, namely at the point of injection of the solid, to the flow of such Intercept material from lines 2 and 12 into injectors 6 and I6, respectively inertia is used to change the direction of the current and the To help disperse the solid in the flow of the substance that makes it flowable.
Das Element 8 wird in Fig. 2 als Längsabschnitt eines Zylinders gezeigt, der seitlich von einem In1-jektor 6 annähernd tangential zur Wand des Rohres 2 angebracht und dessen Enden und obere Kantenteile der Form des Injektors 6 gas- und flüssigkeitsdicht angepaßt sind. Es empfiehlt sich, den Radius der Krümmung des Elementes 8 größer zu wählen als den des Standrohres 2 mit dem Zentrum der Krümmung exzentrisch zum Standrohr 2 und Injektor 6. Auf diese Weise liegt die untere Kante des Elementes 8 seitwärts vom Injektor in einer Ebene unter der Mittellinie des Injektors 6 und der Leitung 5. Der untere Teil des Elementes 8 ist mit einer flachen Zunge 8a versehen. Diese erstreckt sich stromabwärts in einer Ebene, die uilgefähr parallel zu einer durch die Mitte des Injektors 6 gehenden Ebene verläuft, und steht nahezu tangential zu Element 8. Zweckmäßig erstreckt sich die Zunge 8a ein wenig über den Eintritt des Standrohres 2 in die Injektorverbindung 6 hinaus. The element 8 is shown in Fig. 2 as a longitudinal section of a cylinder, which is attached to the side of an injector 6 approximately tangentially to the wall of the pipe 2 and its ends and upper edge parts of the shape of the injector 6 gas-tight and liquid-tight are adapted. It is advisable to make the radius of curvature of the element 8 larger to choose as that of the standpipe 2 with the center of curvature eccentric to Standpipe 2 and injector 6. In this way the lower edge of the element lies 8 sideways from the injector in a plane below the center line of the injector 6 and of the line 5. The lower part of the element 8 is provided with a flat tongue 8a. These extends downstream in a plane that is roughly runs parallel to a plane passing through the center of the injector 6, and stands almost tangential to element 8. The tongue 8a expediently extends a little beyond the entry of the standpipe 2 into the injector connection 6.
In dem Konstruktionsteil, den Fig. 3 zeigt, ist das Verteilerelement 8 in der ungefähren Form eines vertikalen Viertelsegments eines hohlen, stark sphäroiden Körpers gehalten. In diesem Segment befindet sich ein Verteilerelement mit U-förmigen Kantenteilen im stark rechtwinkligen Verhältnis zu ihm, das an einer Kante mit der oberen Wand der Verbindungsstücke 6 oder 16 verbunden ist, so daß das Ende der Leitung 2 oder 12 bei seinem Aufwärtsstromeingang mit den Verbindungsstücken 6 oder 16 fest verbunden ist. In dieser Form ist Zunge 8a ein flacher Streifen, der so geformt ist, daß er ein U-förmiges Glied bildet, von dem ein wesentlicher Teil unter einer Ebene, die seitwärts durch die Mittellinie der Verbindung 6 oder I6 verläuft, liegt. Auch andere Formen der Verteilerelemente können verwandt werden, z. B. ein Segment eines Ringes von halbkreisförmigem Querschnitt oder ein Element, dessen Form ungefähr dem Segment einer Kugel entspricht. In the structural part shown in Fig. 3 is the distributor element 8 in the approximate shape of a vertical quarter segment of a hollow, highly spheroidal Body held. In this segment there is a U-shaped distributor element Edge parts in a strongly perpendicular relationship to it, the one on an edge with the upper wall of the connectors 6 or 16 is connected, so that the end of the line 2 or 12 at its upstream entry with connectors 6 or 16 connected is. In this form, tongue 8a is a flat strip shaped like this is that it forms a U-shaped link, a substantial part of which is under a Plane that runs sideways through the center line of connection 6 or I6. Other forms of distribution elements can also be used, e.g. B. a segment a ring of semicircular cross-section or an element whose shape is approximately corresponds to the segment of a sphere.
In der Form der Erfindung wie sie in Fig. 4 und 51 dargestellt ist, stellt das Verteilerelement eine quer liegende Trennscheibe oder Pflockglied 9 dar, die bzw, das an der inneren Fläche der Injektorelemente 6 oder 16 angebracht ist und die zwei Einlässe voneinander trennt. Wie dargestellt, neigt sich die Oberfläche des Teils 9 beim Auslaß nach unten in sanfter Kurve von ihrer höchsten Verbindung mit der inneren Fläche eines Elementes 6 seinem Auslaß zu. Auf einem Niveau unter einer Ebene seitwärts durch das Injektorelement ist eine größere Anzahl von Durchlässen 10 für den Durchfluß eines gasförmigen oder flüssigen Mittels vorgesehen. In the form of the invention as shown in Figs. 4 and 51, the distributor element represents a transverse cutting disk or peg link 9, which is attached to the inner surface of the injector elements 6 or 16 and separates the two inlets. As shown, the surface is sloping of the part 9 at the outlet downwards in a gentle curve from its highest connection with the inner surface of an element 6 towards its outlet. At a level below a plane laterally through the injector element is a larger number of passages 10 intended for the flow of a gaseous or liquid agent.
Die Form des in Fig. 4 und 5 dargestellten Verteilerelementes ist besonders für Verfahren geeignet, bei denen als dispergierende Mittel eine Flüssigkeit oder eine Mischung von Flüssigkeiten und gasförmigen Substanzen angewandt wird. Zum Beispiel können Katalysatorstoffe, die im Regenerator 11 wieder gereinigt und aufgefrischt wurden, mittels Standrohr 12 durch ein Injektorelement 16 entfert und zum Reaktionsgefäß 1 zusammen mit einem reagierenden Mittel, das über Leitung I7 eingeführt wird, mittels Leitung I5, zurückgeleitet werden. Letzteres ist in solchem Falle gewöhnlich eine Flüssigkeit, die auf eine hohe Temperatur erhitzt wurde und vor oder bei Entladung aus Leitung 17 in Injektorelement 16 teilweise verdampft ist. The shape of the manifold element shown in FIGS. 4 and 5 is particularly suitable for processes in which a liquid is used as the dispersing agent or a mixture of liquids and gaseous substances is used. For example, catalyst materials that are cleaned in the regenerator 11 and again were refreshed, removed by means of a standpipe 12 through an injector element 16 and to reaction vessel 1 together with a reacting agent, which is via line I7 is introduced via line I5. The latter is in such Usually trap a liquid that has been heated to a high temperature and partially evaporated before or during discharge from line 17 in injector element 16 is.
Beim Betrieb wird ein fein zerteilter Feststoff in Injektor 6 oder 16 in Form eines Stromes hoher Dichte aus der Einlaßöffnung der Leitung 2 oder 12 eingeführt, während ein Gas- oder Dampfstrom durch Leitung 7 oder 17 zugeführt wird. Der Feststoffstrom stößt beim Eintritt in die Injektorverbindung 6 oder 16 auf das Verteilerlement 8, wobei die kinetische Energie des sich bewegenden Stromes die Masse der festen Teilchen in Richtung des gewünschten Flusses ablenkt. Gleichzeitig läuft der- Gas- oder Flüssigkeitsstrom aus Leitung 7 oder 17 in den Injektor 6 oder 16, wo sich seine Geschwindigkeit durch die Konstruktion des Ablenkelementes erhöht. Die Masse festen Materials, die Leitung 2 oder 12 verläßt. neigt dazu, ihre Form zu behalten, so wie es ein Strom von Flüssigkeit bei Zusammentreffen mit dem Verteilerelement tun würde: dadurch wird die Gleichförmigkeit des Feststoffstromes geändert und dieser über eine größere Fläche in der vergrößerten Injektorverbindung verteilt, wobei die Masse des Feststoffes. vor Berührung mit dem Gas- oder Flüssigkeitsstrom aus Rohr 7 oder 17, etwas dispergiert wird. Die Kombination hoher Geschwindigkeit der eingeleiteten Gase oder Flüssigkeiten an der Ablenkungszunge mit gerichteter Injektion der Masse fein zerteilten Feststoffes bewirkt eine schnelle und einheitliche Dispersion desselben in dem Gas- oder Flüssigkeitsstrom und vermindert weitestgehend das Abscheiden der Feststoffe an den Injektionsstellen. In operation, a finely divided solid is in injector 6 or 16 in the form of a high density flow from the inlet port of conduit 2 or 12 while a gas or vapor stream is fed through line 7 or 17. The flow of solids hits the injector connection 6 or 16 when it enters Distribution element 8, the kinetic energy of the moving stream being the Diverts mass of solid particles in the direction of the desired flow. Simultaneously runs the gas or liquid flow from line 7 or 17 into the injector 6 or 16, where its speed increases due to the design of the deflector. The mass of solid material leaving line 2 or 12. tends to change their shape to retain it, just as there would be a stream of liquid when it meets the distributor element would do: this changes the uniformity of the solids flow and this distributed over a larger area in the enlarged injector connection, wherein the mass of the solid. before contact with the gas or liquid flow Tube 7 or 17, something is dispersed. The combination of high speed introduced gases or liquids at the diversion tongue with directed injection the mass of finely divided solid causes rapid and uniform dispersion the same in the gas or liquid stream and largely reduces the separation the solids at the injection sites.
Die Erfindung wurde besonders in der Anwendungsform der Verbindung mit der Injektion und der Überführung eines Katalysators von einem Reaktionsgefäß in ein Regenerationsgefäß, oder umgekehrt, in einer katalytischen Krackanlage erläutert. Sie ist aber ebenso anwendbar bei der Verarbeitung ähnlicher Stoffe in beliebigen Verfahren oder Vorrichtungen, die die Technik der flüssigkeitsähnlichen Bewegung fein zerteilter fester Stoffe anwendet, einschließlich der Erzreduktion, der Zementherstellung usw. The invention was particularly in the form of the compound with the injection and transfer of a catalyst from a reaction vessel in a regeneration vessel, or vice versa, in a catalytic cracking plant. But it can also be used when processing similar substances in any Process or device that utilizes the technique of fluid-like motion finely divided solids, including ore reduction, cement production etc.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US867844XA | 1948-03-13 | 1948-03-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE867844C true DE867844C (en) | 1953-02-19 |
Family
ID=22200889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST145A Expired DE867844C (en) | 1948-03-13 | 1949-11-01 | Dispersing device and method for its operation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE867844C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1003191B (en) * | 1953-12-29 | 1957-02-28 | Gulf Research Development Co | Method and device for the alternate transfer of solid particles in the fluidized state between two vessels through a conveyor line |
-
1949
- 1949-11-01 DE DEST145A patent/DE867844C/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1003191B (en) * | 1953-12-29 | 1957-02-28 | Gulf Research Development Co | Method and device for the alternate transfer of solid particles in the fluidized state between two vessels through a conveyor line |
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