DEP0053591DA

DEP0053591DA - Method and arrangement for carrying out reactions between finely divided solid substances and gases or vapors or gas reactions using finely divided solid catalysts

Info

Publication number: DEP0053591DA
Authority: DE
Inventors: Léon Louvain Hellinckx; Eugène Louvain Mertens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1951-02-01

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Stoffen durch Katalyse oder allgemein zur Ausführung von Reaktionen zwischen festen und gasförmigen Stoffen.The present invention relates to processes for the production of substances by catalysis or, in general, for carrying out reactions between solid and gaseous substances.

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.The process known under the name of "flow catalysis" has hitherto been carried out in such a way that the solid catalyst is introduced into the reaction space in the form of fine particles and an upwardly directed gas or vapor flow is introduced into it. The speed at which the gases are passed through the reaction chamber is chosen so that the finely divided solid catalyst is kept in suspension; by suitable choice of the climbing speed of the gases and the dimensions of the fine particles within rather sharp limits, a reaction layer is obtained in the reaction chamber which has the familiar appearance of an effervescent or boiling liquid.

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.The process according to the invention differs from the known process in that the gas velocity is selected so high that the most uniform catalyst particles, whose diameter should preferably be between 50 and 150 μm, are passed with the gas through the reaction chamber and are carried out of it so that the settling of the particles into any reaction layers is avoided.

Das Verfahren gemäß der Erfindung bietet in Bezug auf das bekannte mit dichten Schichten folgende erhebliche Vorteile:The method according to the invention offers the following significant advantages in relation to the known with dense layers:

1. die geringe Dichte in dem Strom begünstigt die Gleichmässigkeit der Temperatur,1. the low density in the stream favors the uniformity of the temperature,

2. die Austauschoberflächen sind viel größer,2. the exchange surfaces are much larger,

3. die Vorrichtung gestattet eine leichte und genaue Kontrolle der Reaktionsdauer, und3. The device allows easy and precise control of the reaction time, and

4. die Vorrichtung gestattet eine ständige Regeneration des Katalysators.4. the device allows constant regeneration of the catalyst.

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.Although the process is primarily intended for catalytic reactions, it is not so limited; also for other processes, where chemical reactions or physical It can be used if there are potassium conversions between gases or vapors on the one hand and solid substances on the other.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, wobeiThe drawing shows an embodiment of an arrangement for carrying out the method according to the invention, wherein

Fig. 1 eine Vorrichtung ohne Regeneration des Katalysators undFig. 1 shows a device without regeneration of the catalyst and

Fig. 2 eine Vorrichtung mit ständiger Regeneration des Katalysators zeigen.Fig. 2 show a device with constant regeneration of the catalyst.

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.According to FIG. 1, the reactive gases coming from 1 go through a fan 2 and flow in a line 3. A line 4 emanating from the catalyst container 7 opens into the line 3 at 5, and at this point the gases take the catalyst in the form of fine particles and carry them with them into a reaction chamber 6. The mixture then leaves the reaction space and flows through a cyclone 7 or optionally through an electrostatic separator, where the solid and gaseous components separate. The solid particles fall into the pipe 4 and return through 5 to the circuit. The substances formed by the reaction and the excess reactive gases emerge at 8.

Wenn man eine ständige Regeneration des Katalysators erreichen will, verwendet man eine Einrichtung oder Anordnung nach Fig. 2.If one wishes to achieve constant regeneration of the catalyst, a device or arrangement according to FIG. 2 is used.

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.The catalyst used passes from the cyclone 7 through a line 9 into the gas flow circuit 10, 11, 12 for the regeneration. The mixture of gas and catalyst is fed into the regenerator 13, the separation of the regenerated catalyst and the regeneration gases takes place in a cyclone 14. The return The regenerated catalyst is returned through a line 15 which introduces the catalyst into line 3 at 5.

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.It is evident that the dimensions and, to a lesser extent, the shape and density of the fine particles play an important role in the successful operation of the processes. The best results are obtained with spherical particles between 50 and 150 microns in diameter.

Claims

1. A method for carrying out reactions between finely divided solid substances and gases or vapors, or of gas reactions or of physical conversions between gaseous and solid substances by means of solid finely divided and optionally precipitated catalysts, characterized in that the gas velocity in the reaction chamber is the falling velocity of the fine solid particles with diameters preferably between 50 and 150 microns significantly exceeds, wherein the particles are circulated with the gas through the reaction space.

2. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the reaction chamber is preceded by a steam or gas feed line with a catalyst feed line connected thereto and a known separating device for the purpose of separating the circulated and possibly regenerated catalyst is connected downstream.