DEP0053591DA - Verfahren und Anordnung zur Durchführung von Reaktionen zwischen feinverteilten festen Stoffen und Gasen oder Dämpfen oder von Gasreaktionen mittels feinverteilten festen Katalysatoren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Stoffen durch Katalyse oder allgemein zur Ausführung von Reaktionen zwischen festen und gasförmigen Stoffen.

Das unter dem Namen "Strömungskatalyse" bekannte Verfahren wird bisher in der Weise ausgeführt, daß der feste Katalysator in Form von feinen Teilchen in den Reaktionsraum eingeführt und in diesen ein aufwärts gerichteter Gas- oder Dampfstrom eingeleitet wird. Die Geschwindigkeit, mit der die Gase durch den Reaktionsraum geleitet werden, wird hierbei so gewählt, daß der feinverteilte feste Katalysator in Schwebe gehalten wird; durch geeignete Wahl der Steig- geschwindigkeit der Gase und der Abmessungen der feinen Teilchen innerhalb ziemlich scharfer Grenzen erhält man in der Reaktionskammer eine Reaktionsschicht, die das bekannte Aussehen einer aufbrausenden oder aufkochenden Flüssigkeit hat.

Von dem bekannten Verfahren unterscheidet sich das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch, daß die Gasgeschwindigkeit so hoch gewählt wird, daß die möglichst einheitlichen Katalysatorteilchen, deren Durchmesser vorzugsweise zwischen 50 oder 150 u liegen soll, mit dem Gas durch den Reaktionsraum geführt und aus diesem herausgetragen werden, so daß das Absetzen der Teilchen zu irgendwelchen Reaktionsschichten vermieden wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung bietet in Bezug auf das bekannte mit dichten Schichten folgende erhebliche Vorteile:

1. die geringe Dichte in dem Strom begünstigt die Gleichmässigkeit der Temperatur,

2. die Austauschoberflächen sind viel größer,

3. die Vorrichtung gestattet eine leichte und genaue Kontrolle der Reaktionsdauer, und

4. die Vorrichtung gestattet eine ständige Regeneration des Katalysators.

Obwohl das Verfahren hauptsächlich für katalytische Reaktionen gedacht ist, so ist es hierauf nicht beschränkt; auch für andere Vorgänge, wobei chemische Reaktionen oder physi- kalische Umsetzungen zwischen Gasen oder Dämpfen einerseits und festen Stoffen andererseits auftreten, ist es anwendbar.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, wobei

Fig. 1 eine Vorrichtung ohne Regeneration des Katalysators und

Fig. 2 eine Vorrichtung mit ständiger Regeneration des Katalysators zeigen.

Nach Fig. 1 gehen die reaktionsfähigen, von 1 kommenden Gase durch einen Ventilator 2 und fliessen in einer Leitung 3. Eine vom Katalysatorbehälter 7 ausgehende Leitung 4 mündet bei 5 in die Leitung 3, und an dieser Stelle nehmen die Gase den Katalysator in Form von feinen Teilchen auf und führen diese mit in eine Reaktionskammer 6. Die Mischung verläßt dann den Reaktionsraum und strömt durch einen Zyklon 7 oder gegebenenfalls durch einen elektrostatischen Scheider, wo sich die festen und gasförmigen Bestandteile trennen. Die festen Teilchen fallen in die Rohrleitung 4 und kehren durch 5 in den Kreislauf zurück. Die durch die Reaktion gebildeten Stoffe und die überschiessenden reaktionsfähigen Gase treten bei 8 aus.

Wenn man eine ständige Regeneration des Katalysators erreichen will, verwendet man eine Einrichtung oder Anordnung nach Fig. 2.

Aus dem Zyklon 7 gelangt der verwendete Katalysator durch eine Leitung 9 in den Gasstromkreis 10, 11, 12 für die Regeneration. Das Gemisch aus Gas und Katalysator wird in den Regenerator 13 geführt, die Trennung des regenerierten Katalysators und der Regenerationsgase geschieht in einem Zyklon 14. Die Rück- kehr des regenerierten Katalysators geschieht durch eine Leitung 15, die den Katalysator bei 5 in die Leitung 3 einführt.

Es ist einleuchtend, daß die Abmessungen und in geringem Masse die Form und Dichte der feinen Teilchen eine wichtige Rolle spielen für eine erfolgreiche Durchführung der Prozesse. Die besten Ergebnisse erhält man mit kugelförmigen Teilchen, deren Durchmesser zwischen 50 und 150 Mikron liegt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Durchführung von Reaktionen zwischen feinverteilten festen Stoffen und Gasen oder Dämpfen, oder von Gasreaktionen oder von physikalischen Umsetzungen zwischen gasförmigen und festen Stoffen Mittels fester feinverteilter und gegebenenfalls auf Trägerstoffen niedergeschlagener Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasgeschwindigkeit im Reaktionsraum die Fallgeschwindigkeit der feinen festen Teilchen mit Durchmessern vorzugsweise zwischen 50 und 150 Mikron erheblich übertrifft, wobei die Teilchen mit dem Gas durch den Reaktionsraum im Kreislauf geführt werden.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsraum eine Dampf- oder Gaszuleitung mit einer hierzu angeschlossenen Katalysatorzuleitung vorgeschaltet und einer bekannte Trennvorrichtung zwecks Abtrennung des im Kreislauf geführten und gegebenenfalls regenerierten Katalysators nachgeschaltet ist.