ES2277895T3 - Aparato con elementos de seguridad para procedimientos industriales a elevadas temperaturas. - Google Patents

Abstract

Un aparato para un procedimiento industrial a alta temperatura, comprendiendo dicho aparato: a) una cabeza de reactor cónico o en forma de domo; b) un aislador, insertable de manera extraíble de la cabeza del reactor, que comprende una fibra de cerámica refractaria; c) al menos una brida que tiene una superficie circunferencial y una superficie de acoplamiento, estando la superficie de acoplamiento adaptada para ser acoplada a una brida concordante de una unidad de procedimiento químico; d) al menos tres orejetas de soporte unidas a la al menos una brida y capaces de soportar la cabeza del reactor; e) un tambor portacatalizador adaptado para ser acoplado a la cabeza del reactor; f) al menos una boquilla de instrumentación que tiene un pasadizo interno adaptado para alojar instrumentos montados en el costado del tambor portacatalizador formando un ángulo no normal de manera tal que no hay línea de visión directa alguna entre la elevación del catalizador y el pasadizo interno; en el que la cabeza del reactor está adaptada para conectar con una corriente de fluido y facilitar un procedimiento químico; en el que las al menos tres orejetas de soporte se extienden desde las superficies circunferencial y de acoplamiento de manera tal que se crea un espacio vacío entre la superficie de acoplamiento y las orejetas de soporte; y en el que el tambor portacatalizador presenta una elevación de trabajo vertical de entre 0, 60 m y 1, 1 m, y está adaptado para facilitar la aceptación de un catalizador instalado por o más operadores que permanecen fuera del diámetro del tambor al desacoplar el tambor portacatalizador de la cabeza del reactor.

Description

Aparato con elementos de seguridad para procedimientos industriales a elevadas temperaturas.

Esta invención se refiere generalmente a procedimientos industriales a alta temperatura y, más concretamente, a un aparato reactor y a su uso en procedimientos asociados.

Desde hace tiempo se conoce la producción de productos químicos, tales como el y el ácido nítrico, usando un reactor. Por ejemplo, la patente de EE. UU. 1.934.838, concedida a Andrussow, revela la síntesis en una etapa de cianuro de hidrógeno a partir de amoniaco y de un gas de hidrocarburo en la que el calor es suministrado por reacciones simultáneas con aire en presencia de un catalizador de metal de platino. En otras patentes se han descrito numerosas modificaciones y mejoras relativas a este procedimiento.

Para promover la eficiencia, con frecuencia se ha añadido un aislador al exterior del reactor para prevenir la pérdida de calor. Sin embargo, los materiales que comprende el reactor limitan las temperaturas a las que éste puede operar con seguridad. A veces se incorpora al reactor una camisa de agua para prevenir el sobrecalentamiento del reactor y un fallo potencial del vaso. En el caso de una interrupción del servicio a la camisa de agua, las temperaturas pueden ascender en el reactor aislado externamente hasta un nivel que provoca el fallo del reactor o de las conexiones embridadas o de otros componentes del vaso, permitiendo la emisión a la atmósfera de productos químicos peligrosos. El aislador externo, aunque incrementa la eficiencia, puede también incrementar la probabilidad de fallo de un reactor. Ha habido algunos ensayos de aislar reactores internamente con materiales refractarios, pero, típicamente, los materiales refractarios son muy susceptibles al agrietamiento en respuesta a choques térmicos y mecánicos, lo que hace difícil o imposible iniciar y detener los procedimientos o extraer la cabeza del reactor para mantenimiento sin dañar el aislador refractario. También es extremadamente difícil mantener un aislador refractario en suspensión, tal como en la superficie interior de una cabeza del reactor cónico o en forma de domo, porque los materiales refractarios tienen una elasticidad relativamente baja.

Además, los diseños de reactores convencionales, tales como el sistema mostrado en la figura 1, presentan una distribución del flujo defectuosa caracterizada por separaciones del flujo. Como se muestra en la figura 1, una distribución defectuosa del flujo que entra en el reactor 2 con un refractario 4 puede dar lugar a un flujo ascendente en la parte izquierda del reactor 2, dando lugar a la descomposición y acumulación 6 de hollín sobre la pared 8. El efecto de chorro de un flujo turbulento como el mostrado en la figura 1 puede dar lugar también a un acortamiento de la vida del catalizador 9. Además, en procedimientos que emplean mezclas introducidas altamente inflamables tales como los reactores de oxidación de HCN enriquecido con oxígeno o de amoniaco enriquecido con oxígeno, la distribución del flujo representada en la figura 1 crea un potencial significativo de retornos de llama y detonaciones.

Además, las cabezas de reactor típicamente incluyen un cuello soldado grande o una brida de unión con recubrimiento de conexión a un tambor, intercambiador o a otro aparato que puede soportar la cabeza del reactor. Con frecuencia, el cuello soldado grande o la brida de unión con recubrimiento es de diseño y producción muy costosos y la superficie de impermeabilización debe ser mantenida cuidadosamente para asegurar una impermeabilización correcta entre el reactor y, por ejemplo, el tambor. El mantenimiento de la superficie de conexión es muy importante cuando el reactor está en operación y contiene productos químicos potencialmente peligrosos, tales como el HCN, presentes en el procedimiento de Andrussow. Cuando se hace necesario retirar la cabeza del reactor para mantenimiento u otras razones, los operadores deben ser extremadamente cuidadosos para proteger la brida contra daños y que el reactor pueda ser puesto en servicio nuevamente con rapidez. Con frecuencia un operador simplemente pondrá el reactor sobre un bloque de madera, soporte elástico o algún otro material para proteger la brida; y aunque a veces un bloque de madera u otro soporte elástico colocado correctamente puede ser suficiente para proteger la brida contra daños, si el operador deja de bloquear la brida y coloca la cabeza del reactor directamente sobre una planta enrejada típica, el peso de la cabeza del reactor sobre la superficie de la brida muy probablemente la hará inservible (si la superficie de la brida es arañada o deformada, no sellará adecuadamente).

Finalmente, la elevación física de un tambor típico sobre el que reposa la cabeza del reactor crea una dificultad en la inserción y extracción de elementos, tales como, catalizadores, distribuidores, soportes o cualquier otro sistema diseñado para su instalación dentro del tambor. Con frecuencia la pared del tambor tiene una altura de cuatro pies (121,92 cm) o más, lo que exige que un operador se suba a una plataforma sobre la pared, y entre físicamente en el tambor para instalar o sustituir el catalizador. Subir al tambor y descender del mismo no solo es lento, sino que además los tambores están clasificados como espacios confinados y la entrada en espacios confinados requiere la obtención de permisos, una fuente de aire para respirar, la disponibilidad y ayuda de otro trabajador para servir de observador de agujeros y, a veces otras precauciones de seguridad costosas y retardantes. Se percibe una necesidad de un diseño que elimine la necesidad de estas precauciones y que facilite la instalación del catalizador.

La presente invención está dirigida a la superación o al menos a la reducción de los efectos de uno o más de los problemas definidos anteriormente.

La presente invención, en sus diferentes realizaciones, es conforme con lo expuesto en las reivindicaciones adjuntas. La presente invención se refiere a un aparato para un procedimiento industrial a alta temperatura e incluye al menos una conexión embridada, con al menos una brida de la al menos una conexión embridada protegida contra el daño mecánico por al menos tres orejetas de soporte unidas a la al menos una brida. El aparato puede incluir además una camisa de refrigeración unida a la al menos una brida, estando hecha la camisa de refrigeración de tubo de ½ pulgadas (12,7 mm).

En otra realización se describe un aparato para un procedimiento industrial a alta temperatura que incluye al menos una conexión embridada, en la que la brida se refrigera mediante una camisa de refrigeración unida con un tubo de ½ pulgada (12,7 mm).

En algunas realizaciones, un aparato para un procedimiento industrial a alta temperatura incluye una sección de tubería de entrada con una acotación en una primera sección transversal, una sección de proceso corriente abajo con una acotación en una segunda sección transversal, y una sección de transición de entrada que conecta la sección de tubería de entrada y la sección de proceso corriente abajo que incluye un aislador interno hecho de fibra de cerámica refractaria. La acotación de la segunda sección transversal puede ser mayor que la acotación de la primera sección transversal, y el aislador interno puede formar una superficie interior cónica. Además, la sección de transición de entrada puede estar formada con una geometría en forma de domo. La sección de transición puede ser una cabeza de reactor que incluye una conexión embridada con la sección de proceso corriente abajo.

En algunas realizaciones se incluyen una o más boquillas de indicador visual. También se puede lograr un perfil de la velocidad laminar en la sección de proceso corriente abajo usando al menos un tubo recto de longitud suficiente que comprende la sección de tubería de entrada para obtener el flujo laminar en un extremo corriente abajo de la sección de transición de entrada; al menos un CRV dispuesto dentro de la sección de tubería de entrada; un LAD en el extremo corriente arriba de la sección de transición de entrada; y un EHD en el extremo corriente arriba de la sección de transición de entrada.

Otra realización de un procedimiento industrial a alta temperatura incluye una sección de proceso que tiene una primera acotación de la sección transversal, tubería de salida que tiene una segunda acotación de la sección transversal menor que la primera acotación de la sección transversal; y una sección de transición de salida que conecta la sección de tubería de salida y la sección de proceso con una superficie interna de la sección de transición de salida que es cónica.

Y otra realización de un procedimiento industrial a alta temperatura incluye una cabeza de reactor que tiene una brida inferior y una sección de proceso corriente abajo con una brida superior en la que una elevación de trabajo de la brida superior de la sección de proceso corriente abajo es de aproximadamente 0,60 m a 1,1 m (2,0 y 3,5 pies).

Otra realización de la presente invención incluye una sección de tubería de entrada, una sección de transición de entrada, una sección de proceso, una sección de transición de salida y una sección de tubería de salida en la que el aislador interno está incluido en una o más de las secciones del aparato, y en la que el aislador comprende fibra cerámica refractaria. En esta realización, la sección de transición de entrada incluye además una superficie interior cónica, y la sección de transición de salida incluye además una superficie interna cónica. El aparato puede incluir además una conexión embridada que tiene primera y segunda bridas entre la sección de transición de entrada y la sección de proceso y al menos una de las primera y segunda bridas incluye una camisa de refrigeración unida a la misma.

Asimismo, se describe un procedimiento de producción de cianuro de hidrógeno que incluye las etapas de: provisión de al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxígeno, reacción de al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxígeno en un aparato para formar cianuro de hidrógeno, y suministro de calor por una reacción de combustión simultánea con el al menos un gas que contiene oxígeno en el aparato; donde el aparato comprende: al menos una conexión embridada en la que al menos una brida de la al menos una conexión embridada está protegida contra daños mecánicos por al menos una orejeta de soporte unida a la al menos una brida.

Se revela un procedimiento de producción de cianuro de hidrógeno que incluye: provisión de al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxígeno; reacción de los al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxigeno en un aparato para formar cianuro de hidrógeno, y suministro de calor por una reacción de combustión simultánea con el al menos un gas que contiene oxígeno en el aparato. En este procedimiento el aparato puede incluir una sección de tubería de entrada con una primera acotación de la sección transversal, una sección de proceso con una segunda acotación de la sección transversal, una sección de transición de entrada que conecta la sección de tubería de entrada y la sección de proceso corriente abajo, donde la sección de transición comprende un aislador interno que comprende fibra de cerámica refractaria.

El aparato de la presente invención incluye una cabeza de reactor y un aislador interno, en el que el aislador incluye una fibra de cerámica refractaria. La cabeza de reactor está adaptada para conectar con una corriente de fluido y facilitar un procedimiento químico. En esta realización un ángulo entre una pared de la cabeza del reactor cónico y una línea vertical es menor que aproximadamente 25°. El aislador puede ser mantenido en posición por al menos un manguito que se extiende a través tanto del reactor cónico como del aislador y el aislador puede estar soportado además por un collarín que se extiende a través de la entrada de la cabeza del reactor. La cabeza del reactor puede tener forma de cono o forma de domo. El aparato se puede usar para producir cianuro de hidrógeno u otros productos.

En una realización, el aparato incluye además una camisa de refrigeración dispuesta alrededor de la cabeza del reactor. La camisa de refrigeración está hecha de un medio tubo unido a una superficie exterior del reactor cónico. Se contempla que el aparato pueda incluir en uso álabes de paralelización del flujo corriente arriba de la cabeza del reactor.

La presente invención incluye una cabeza de reactor, al menos una brida que tiene una superficie circunferencial y una superficie de acoplamiento, estando adaptada la superficie de acoplamiento para ser acoplada con una brida de acoplamiento en una unidad de procedimiento químico, al menos tres orejetas de soporte unidas a la al menos una brida y capaz de soportar la cabeza del reactor, en la que la al menos una orejeta de soporte se extiende desde las superficies circunferencial y de acoplamiento de manera tal que se crea un espacio vacío entre la superficie de acoplamiento y las orejetas de soporte. Las orejetas de soporte pueden tener forma de U generalmente y extenderse alrededor de una camisa de refrigeración montada en la al menos una brida. Las orejetas de soporte pueden tener también un orificio circular generalmente perforado a su través para facilitar la refrigeración de las al menos dos orejetas de soporte.

En una realización se revela una cabeza de reactor, un tambor portacatalizador adaptado para ser acoplado a la cabeza de reactor, en la que el tambor portacatalizador presenta una elevación de trabajo vertical de entre aproximadamente 0,6 m y 1,1 m (entre aproximadamente 2,0 y 3,5 pies) y está adaptada para facilitar la aceptación de un catalizador u otro aparato instalado por uno o más operadores que permanecen fuera del diámetro del tambor cuando el tambor portacatalizador está desacoplado de la cabeza del reactor. En algunas aplicaciones, los operadores pueden usar un elevador u otros instrumentos para ayudar en la instalación de un catalizador u otro aparato, pero los propios operadores pueden permanecer fuera del tambor.

En una realización se revela un aparato que incluye una cabeza de reactor, un tambor portacatalizador adaptado para ser acoplado a la cabeza de reactor, y al menos una boquilla de termoacoplamiento que tiene un pasadizo interno adaptado para alojar un termopar u otra instrumentación, montado en la parte del tambor portacatalizador en ángulo no normal de manera tal que no hay línea de visión directa entre la elevación del catalizador y el pasadizo interno.

También se revela un procedimiento de producción de cianuro de hidrógeno que incluye la provisión en un reactor de al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxígeno, reacción de al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxígeno para formar cianuro de hidrógeno, y suministro de calor por una reacción de combustión simultánea en el reactor con el al menos un gas que contiene oxígeno. En este procedimiento se contempla que el reactor incluya una cabeza de reactor, un miembro de tambor portacatalizador y un aislador insertable en la cabeza del reactor, comprendiendo el aislador fibra de cerámica refractaria.

Las anteriores y otras características y aspectos de la invención se harán más evidentes al leer la siguiente descripción detallada y haciendo referencia a los dibujos en los que:

La figura 1 es una vista de un sistema de reactor de la técnica anterior.

La figura 2 es una vista frontal, mostrada parcialmente en sección transversal, de una realización de una cabeza de reactor cónico de acuerdo con la presente invención.

La figura 2a es una vista en perspectiva de la realización mostrada en la figura 2.

La figura 3 es una vista desde arriba del diseño de acuerdo con la figura 2.

La figura 4 es una vista desde arriba de un collarín de acuerdo con la presente invención.

La figura 4a es una vista frontal del collarín mostrado en la figura 4.

La figura 5 es una vista desde arriba de una orejeta de soporte unida a una brida de la cabeza del reactor cónico de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 6 es una vista lateral tomada a lo largo de la línea A-A de la orejeta de soporte mostrada en la figura 5.

La figura 7 es una vista frontal tomada a lo largo de la línea B-B del diseño de acuerdo con la figura 5.

La figura 8 es una vista desde arriba del reactor que incorpora el diseño mostrado en la figura 5.

La figura 9 es una vista desde arriba de una sección de un tambor de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 10 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea C-C del diseño de acuerdo con la figura 9.

La figura 11 es una vista frontal de un álabe de rotación para su uso con el reactor cónico de la figura 2.

La figura 12 es una vista esquemática del flujo de un fluido en un tubo sin álabe de rotación.

La figura 13 es una vista en sección transversal del flujo de fluido efectivo de acuerdo con la figura 12.

La figura 14 es una vista esquemática del flujo de un fluido en un tubo con álabe de rotación.

La figura 15 es una vista en sección transversal del flujo de fluido efectivo de acuerdo con la figura 14.

La figura 16 es una vista en perspectiva de un sistema que incorpora una cabeza de reactor cónico y un álabe de rotación de acuerdo con la presente invención.

La figura 17 es una vista frontal de una realización alternativa de un reactor de acuerdo con la presente invención.

La figura 18 es una vista frontal de otra realización alternativa de un reactor de acuerdo con la presente invención.

La figura 19 es una fotografía de un reactor cónico de acuerdo con la figura 2 mostrado en la proximidad de un operador.

La figura 20 es una representación de una unidad de reducción de NOx de Reducción Catalítica No Selectiva (NSCR) de acuerdo con la invención.

Aunque la invención es susceptible de varias modificaciones y formas alternativas, en los dibujos se han mostrado realizaciones específicas de la misma a modo de ejemplo y se describen en detalle en la presente.

A continuación se describen realizaciones ilustrativas de la invención. Por claridad, en esta memoria no se describen todos los aspectos de aplicaciones existentes. Por supuesto, se apreciará que en el desarrollo de cualquier realización efectiva se deben adoptar numerosas decisiones de implementación específicas para lograr los objetivos específicos de los creadores, tales como la conformidad con las limitaciones relacionadas con el sistema y las relacionadas con el comercio, que variarán de una implementación a otra. Además, se apreciará que un esfuerzo creador puede ser complejo y lento, aunque, no obstante, la tarea fuera una rutina para los expertos en la técnica que cuenten con la ayuda de esta revelación.

Volviendo ahora a las figuras y, en particular, a la figura 2, se revela una cabeza 10 de reactor cónico de acuerdo con la invención. La cabeza 10 de reactor cónico incluye una brida 12 superior adaptada para conectar con una brida 13 de acoplamiento (mostrada en la figura 16) en un procedimiento químico. La brida 12 superior es contigua a una entrada 14 del reactor, que opcionalmente tiene un collarín 16 rígido colocado concéntricamente en su interior. El collarín 16 se muestra más claramente en las figuras 4 y 4a y, típicamente, se compone de acero inoxidable. El collarín 16 es generalmente cilíndrico y presenta un reborde 15 que previene que el collarín caiga dentro de la cabeza 10 del reactor y es impermeabilizable entre la brida 12 superior y la brida 13 de acoplamiento. El collarín 16 ayuda a mantener el aislador 40 en posición (expuesto con mayor detalle más adelante en esta memoria).

La entrada 14 es contigua al miembro 18 lateral cónico. El miembro 18 lateral forma una región de dilatación y facilita el mantenimiento del flujo del fluido laminar desde la entrada. Si el flujo es laminar en la entrada, el flujo tenderá a permanecer unido si el ángulo 22 entre el miembro 18 lateral y una línea 20 vertical es menor que aproximadamente 25°. En la realización mostrada en la figura 2, el ángulo es de aproximadamente 21°. Se debe entender que una pequeña variación del ángulo 22 está dentro del ámbito de la presente invención, es decir, el ángulo puede ser algo menor que aproximadamente 25°, o cualquier otro ángulo que promueva el flujo laminar unido. El ángulo 22 puede ser modificado de manera efectiva variando adicionalmente el espesor del aislador 40 desde la parte superior a la inferior. Se debe entender que la cabezo 10 del reactor puede no ser cónica en absoluto sino que podría ser de cualquier forma conveniente con un difusor de gran angular (LAD) o con un Difusor de Cabeza Elíptica (EHD) para crear un perfil de flujo laminar similar por su forma a un cono (por ejemplo, como se muestra en la figura 20). Los Difusores de Gran Angular y de EHD están disponibles en Koch-Glitsch, Inc. El flujo laminar presenta el ventaja de prevenir el retrocedo de llama que, de otro modo, puede dar lugar a un régimen de separación del flujo turbulento. Haciendo referencia otra vez a la figura 1, cuando se crean flujos inversos existe un riesgo incrementado de retroceso de llama y de detonaciones, que no están presentes en un régimen de flujo laminar como se muestra en la figura 16.

Montados al lado del miembro 18 lateral están una pluralidad de orejetas 24 de elevación. Preferiblemente, como se muestra en la figura 3, tres orejetas 24 de elevación están espaciadas igualmente alrededor de una superficie 44 exterior del miembro 18 lateral. Las orejetas 24 de elevación presentan un ojete 26 adaptado para recibir un gancho, cable u otro apéndice de un sistema de elevación (no se muestra). Las orejetas 24 de elevación están diseñadas para soportar la totalidad del peso de la cabeza 10 del reactor, lo que facilita su transporte.

El miembro 18 lateral llega hasta una brida 28 inferior opuesta a la unión con la brida 12 superior. Las bridas 12 y 28 superior e inferior son, preferiblemente, bridas de cuello soldado, pero se pueden usar también otras bridas tales como los bridas de unión con recubrimiento. Un experto en la técnica con ayuda de esta revelación reconocerá que las bridas de cuello soldado son especialmente útiles con frisas arrolladas en espiral (no se muestran) que requieren esfuerzos de asentamiento muy grandes; las frisas arrolladas en espiral son preferentes en aplicaciones de mantenimiento crítico, tales como la producción de cianuro de hidrógeno (HCN). Se debe entender que "superior" e "inferior" en su uso para identificar la brida 12 superior y la brida 28 inferior, se refieren solamente a la orientación de la cabeza 10 del reactor con la que aparecen en las figuras. La orientación de la cabeza 10 del reactor se puede modificar y adoptar cualquier posición adecuada. En la realización mostrada en la figura 2, una camisa 30 de refrigeración de una brida está unida a la brida 28 inferior. La camisa 30 de refrigeración de una brida puede comprender un medio tubo soldado directamente a la brida 28 inferior como se muestra en las figuras 2 y 6. La camisa 30 de refrigeración incluye una entrada 32 y una salida 34. La salida 34 se muestra en la figura 3. El miembro 18 lateral puede incluir también una camisa 92 de refrigeración. La camisa 92 de refrigeración no se muestra en la figura 2, pero se puede ver en la figura 2a. La camisa 92 de refrigeración incluye una entrada (no se muestra) y una salida 94. En la configuración mostrada en la figura 2a, la camisa 92 de refrigeración puede comprender también un medio tubo soldado directamente al miembro 18 lateral. Estas entradas/salidas de camisa de refrigeración comprenden bridas que conectan sus respectivas camisas de refrigeración a una fuente de medio refrigerante mediante una manguera 91 embridada de acero inoxidable. En una realización preferente, algunas de las camisas pueden estar conectadas en serie - es decir, la brida de salida de una camisa puede estar conectada a la brida de entrada de otra camisa. En algunas realizaciones, se pueden eliminar las bridas de entrada/salida totalmente y sustituirlas por tubería continua hasta una fuente de medio refrigerante (no se muestra - esta puede ser, por ejemplo, un colector de suministro de agua). En algunas realizaciones no hay en absoluto camisa de refrigeración alguna asociada con la cabeza 10 del reactor.

Contiguas a la brida 28 inferior hay una pluralidad de boquillas 36 y 39 de indicadores visuales. En la figura 2 se muestra una sección transversal de una boquilla 36 de indicador visual. La figura 3 revela, en una vista desde arriba, una realización preferente tanto con una boquilla 32 de indicador visual como con una boquilla 36 de indicador visual. En la alternativa, solamente se incluye en el reactor la boquilla 36 de indicador visual. En algunas realizaciones se omiten totalmente los indicadores visuales. Las boquillas 36 y 38 de indicador visual se extienden a través del miembro 18 lateral hacia el interior de la cabeza 10 del reactor. Los indicadores visuales 36 y 38 permiten a un operador visualizar la reacción interna. Las boquillas 36 y 38 de indicador visual pueden ser usadas, alternativamente, como conexiones de muestreo o como conductos de otros instrumentos incluidos, pero no limitados a, termopares, indicadores de presión y encendedores.

La cabeza 10 del reactor incluye un aislador 40 interno contiguo a la pared 42 interna del reactor. Preferiblemente, el aislador 40 está hecho de fibra de cerámica de alúmina y/o sílice y puede incluir también un aglutinante. Por ejemplo, el aislador 40 puede comprender Pyrolite® (incluye aglutinante) que está disponible en Rex Roto Corporation, o módulos de fibra de cerámica K-mod (no incluye aglutinante) que están disponibles en Rath Perfomance Fibers Inc. La instalación del aislador 40 dentro de la cabeza 10 del reactor ofrece la ventaja de un incremento de la eficiencia reduciendo la pérdida de calor sin daños por sobrecalentamiento ni fallo de la cabeza del reactor asociados con los aisladores externos. Aunque la cabeza 10 del reactor y otros reactores convencionales pueden tener sistemas de refrigeración, en el caso de fallo del sistema de refrigeración, el calor generado dentro del reactor 10 puede hacer que el reactor de metal incremente su temperatura. La temperatura puede seguir aumentando hasta que una brida del propio reactor falle debido a que las temperaturas alcanzan el límite de elasticidad del metal. Cuando el reactor falla o una brida se deforma debido a temperaturas excesivas, se pueden liberar productos químicos potencialmente peligrosos contenidos en su interior. Sin embargo, utilizando solamente aislador 40 interno dentro de la cabeza 10 del reactor, la cabeza 10 del reactor puede actuar como un autorradiador, es decir, la superficie 44 exterior puede radiar calor a la atmósfera. Esto da a la cabeza 10 del reactor la ventaja de autolimitar su propia temperatura. Aunque la temperatura de la cabeza 10 del reactor sobrepase la temperatura de operación normal en caso de fallo del sistema de refrigeración, la capacidad de autorradiación constituye un mecanismo de refrigeración secundario; finalmente, la radiación de calor a través de la superficie 44 exterior del reactor 10 igualará el calor generado dentro del reactor y se alcanzará un estado de equilibrio. Por ejemplo, en un procedimiento de HCN que emplea el aislador 40 dentro de la cabeza 10 del reactor, la cabeza 10 del reactor autolimita su temperatura a varios cientos de grados Fahrenheit por debajo de la temperatura de deformación del metal. Por consiguiente, el uso de aislador 40 minimiza la pérdida de calor sin comprometer la seguridad en caso de fallo de una refrigeración. De hecho, en algunas realizaciones puede ser deseable eliminar totalmente el uso de un sistema de refrigeración. Los reactores anteriores han incluido un material refractario interno a la pared del reactor para minimizar las pérdidas de energía hacia la el medioambiente, pero como se expuso en los antecedentes, los materiales refractarios son pesados, frágiles y difíciles de mantener y susceptibles de agrietamiento debido al choque mecánico y térmico. Sería muy difícil crear una cabeza cónica que contenga material refractario, y la cabeza con material refractario no podría ser convenientemente desplazada fácilmente para su mantenimiento o para otros fines sin una posibilidad significativa de agrietamiento del material refractario. Convenientemente, la presente invención contempla el uso de Pyrolite® o K-mod^{TM} como aislador 40, que es ligero de peso, resistente al choque mecánico y térmico, y de fácil instalación y mantenimiento en un reactor cónico. El aislador 40 puede ser fabricado convenientemente con forma cónica para su acoplamiento a la cabeza 10 del reactor y su deslizamiento dentro y fuera del reactor sin riesgo de agrietamiento. Los Pyrolite® y K-Mod^{TM} son suficientemente duraderos para permitir que el reactor sea elevado y transportado sin las precauciones extraordinarias significativas normalmente exigidas por un sistema de aislador externo. En la realización mostrada en la figura 2, el aislador 40 es sustancialmente contiguo a la pared 42 interna de la cabeza 10 del reactor, pero en algunas realizaciones el aislador 40 está dispuesto de manera tal que puede existir una capa aislarte (no se muestra) o un espacio vacío (no se muestra) entre el aislador y la pared 42 interna.

El aislador 40 puede estar asegurado dentro del reactor 10 por un collarín 16. El collarín 16 se extiende hacia dentro de la cabeza 10 del reactor y una superficie 17 exterior del collarín constituye un límite rígido en el que reposa un extremo 41 superior del aislador 40. El collarín 16 también asegura que los gases introducidos en y contenidos dentro de la cabeza 10 del reactor no migren por detrás del aislador 40. Además del, o alternativamente al, uso del collarín 16, un cilindro 48 de indicador visual instalado en cada una de las boquillas 36 y 38 de indicadores visuales puede extenderse a través del aislador 40 para mantener en posición el aislador. Sin embargo, como se muestra en la figura 16, no se requiere que el aislador 40 esté en suspensión cuando el reactor 10 esté totalmente instalado sino que, por el contrario, puede reposar sobre el material refractario 50 moldeable vertido dentro de un tambor 52. Alternativamente, el material refractario 50 puede comprender Pyrolite®, K-mod^{TM} o, incluso, enladrillado refractario.

Debido a los peligros asociados con las reacciones químicas a alta temperatura y presión, la brida 28 inferior se debe producir y mantener cuidadosamente de manera tal que la superficie 54 de acoplamiento esté en condiciones para impermeabilizar adecuadamente la conexión de la cabeza 10 del reactor a, por ejemplo, el tambor 52. Sin embargo, la cabeza 10 del reactor no está limitada a su uso con el tambor 52, sino que, por el contrario, se puede acoplar directamente a intercambiadores de calor que comprenden tambores integrales (no se muestran) u otros aparatos diferentes a tambores. En la solicitud provisional pendiente de patente de EE. UU. nº. 60/141.769, que se incorpora a la presente como referencia, se describen ejemplos de varios tipos de intercambiador de calor que se pueden usar en combinación con una cabeza 10 de reactor. Debido a que la cabeza 10 del reactor puede pesar más de 906 kg (2.000 libras) la brida 28 inferior puede ser dañada o destruida fácilmente si el peso del reactor es soportado por la superficie 54 de acoplamiento. Por al menos esta razón, una pluralidad de orejetas de soporte, por ejemplo, soportes 56, 58 y 60 en forma de U, se disponen conveniente y equidistantemente alrededor de la circunferencia de la brida 28 inferior. En la vista desde arriba de figura 5 se muestra en detalle un soporte 56 en forma de U y en la figura 8 se ven las tres orejetas de soporte. Un experto en la técnica entenderá, con ayuda de esta revelación, que se pueden variar los diferentes espaciados y detalles de las orejetas de soporte realizadas en las figuras como soportes en forma de U. La figura 5 revela un soporte 56 en forma de U unido a la brida 28 inferior. El soporte 56 en forma de U se extiende más allá de la circunferencia de la brida 28 inferior y de la camisa 30 de refrigeración de la brida.

Volviendo a la figura 6, se muestra un soporte 56 en forma de U unido a la brida 28 inferior. En la figura, la brida 28 inferior se muestra contigua a la brida 82 de acoplamiento a un tambor. El soporte 56 en forma de U presenta una pata 64 que se extiende sobrepasando la superficie 54 de acoplamiento para crear un espacio 66 vacío entre la parte inferior del soporte y la superficie de acoplamiento. El espacio 66 vacío puede medir entre 1,27 cm y 7,62 cm, preferiblemente aproximadamente 3,18 cm (entre ½ y 3 pulgadas, preferiblemente aproximadamente 11/4 pulgadas) pero se puede crear cualquier otro espacio vacío según necesidades. Un experto en la técnica entenderá, con ayuda de esta revelación, que el espacio 66 vacío puede ser de cualquier acotación que proteja la superficie 54 de acoplamiento sin interferir con el asentamiento de la cabeza 10 del reactor sobre el tambor 52 u otro aparato de acoplamiento. Beneficiosamente, el espacio 66 vacío presta protección a la superficie 66 de acoplamiento cuando el reactor 10 está situado en un lugar diferente al tambor 52. Por ejemplo, si el reactor 10 está instalado en el suelo, no hay necesidad de poner cosa alguna debajo de la brida 28 inferior para proteger la superficie 54 de acoplamiento contra rasguños y otros daños que pueden dar lugar al contacto directo entre la superficie de acoplamiento y el suelo. Los soportes en forma de U 56, 58 y 60 son capaces de soportar todo el peso de la cabeza 10 del reactor sin permitir que la superficie 54 de acoplamiento entre en contacto con el suelo u otras superficies de soporte. Un experto en la técnica entenderá, con ayuda de esta revelación, que en algunas realizaciones multicomponente, tales como el reactor revelado en el documento E P847372 (A1), que se incorpora a la presente como referencia, se puede emplear, beneficiosamente, una pluralidad de orejetas de soporte para proteger bridas múltiples. Con referencia a la figura 7, los soportes en forma de U 56, 58 y 60 pueden presentar un orificio circular para reducir la masa de cada soporte y promover la refrigeración de cada uno.

Volviendo seguidamente a las figuras 9 y 10, se muestra el tambor 52 con algún detalle. El tambor 52 es generalmente cilíndrico y puede contener un catalizador 68. El tambor 52 está adaptado para conectar con la cabeza 10 del reactor. Las figuras 9 y 10 solamente presentan una sección del tambor, sin embargo, el tambor 52 incluye una brida 82 superior del tambor y una brida 84 inferior del tambor. En algunas realizaciones la brida se puede omitir y sustituir por una conexión continua entre la pared 100 y un intercambiador de calor (no se muestra) situado debajo. El tambor 52 incluye también tres camisas (70, 76 y 86) de refrigeración. La camisa 70 de refrigeración incluye una entrada 72 y una salida 74. La camisa 86 de refrigeración de la brida superior del tambor incorpora sus entrada 88 y salida 90 asociadas. La camisa 76 de refrigeración de la brida inferior incluye sus entrada 78 y salida 80 asociadas. Cada una de las camisas de refrigeración 70, 76 y 86 puede comprender un medio tubo soldado al tambor como se muestra en la figura 10. Cada una de las entradas 72, 74, 78, 80, 88 y 90 comprende bridas que conectan sus camisas de refrigeración asociadas con una fuente de medio refrigerante, (o pueden estar conectadas en serie a una fuente) mediante una manguera 91 embridada de acero inoxidable. Sin embargo, en algunas realizaciones las bridas de entrada y salida se pueden eliminar totalmente y sustituir por una tubería continua a una fuente (no se muestra) de medio refrigerante, y en otras realizaciones puede no haber en absoluto camisa de refrigeración alguna.

La elevación del tambor 52 esté convenientemente diseñada para agilizar la fácil instalación y extracción de elementos que incluyen, pero no se limitan a, catalizador, distribuidores, soportes, u otros conjuntos diseñados para ser insertados en el tambor. Como se expuso en la sección de antecedentes, con un tambor convencional es muy difícil y lento instalar el catalizador u otros elementos. El tambor 52 revelado en las figuras 9 y 10 comprende una acotación acortada de aproximadamente 0,45 m a 0,75 m (1,5 a 2,5 pies) preferiblemente 0,53 m (1,75 pies), desde la brida 82 superior del tambor hasta la brida 84 inferior del tambor. Esta distancia, cuando se combina con, por ejemplo, un intercambiador (no se muestra) da lugar a una elevación de trabajo bien sobre el suelo o sobre una plataforma hasta la brida 82 superior del tambor de 0,6 m a 1,1 m (2,0 a 3,5 pies) preferiblemente 0,9 m (3,0 pies). A una elevación de 0,6 m a 1,1 m (2,0 a 3,5 pies), la brida superior del tambor llega hasta el nivel de la cintura de una persona promedio y, convenientemente, permite a una persona promedio alcanzar el interior del tambor para instalar o retirar, por ejemplo, un catalizador desde el exterior del tambor. La figura 19 presenta una realización de la invención en la proximidad inmediata de un operador. Como se ve en la figura, un operador puede convenientemente alcanzar el interior del tambor sin trepar a su interior. Como consecuencia, no se requiere entrar en espacios confinados, obviando la necesidad los de permisos y precauciones asociados. Asimismo, no es necesario usar un taburete ni otro aparato para permitir al operador alcanzar el interior y cambiar el catalizador u otros elementos internos. Contemplando, por ejemplo, un catalizador, el catalizador se puede asentar dentro del tambor a aproximadamente 0,305 m (1 pie) de la brida 82 superior del tambor, pero el tambor puede estar adaptado para recibir el catalizador a cualquier distancia a la que alcance convenientemente el operador. La variedad de distancias a la brida 82 superior del tambor a las que se puede instalar el catalizador se considera que están entre aproximadamente 0,075 m y 0,6 m (tres pulgadas a 2 pies).

El tambor 52 también puede presentar una pluralidad de boquillas 96 y 98 de instrumentación para facilitar la monitorización de condiciones en el interior del reactor, tales como, la temperatura. Típicamente, los cables de termopar se deslizan dentro de un reactor desde arriba, lo que puede ser difícil con un objeto grande tal como la cabeza 10 del reactor. Convenientemente, introduciendo los termopares (no se muestran) a través de la pared 100 del tambor, la instalación es mucho más fácil y el termopar es fácilmente accesible. Las boquillas 96 y 98 de instrumentación están adaptadas para alojar termopares y se extienden a través de una camisa 70 de refrigeración del tambor para permitir la refrigeración de las boquillas. Las boquillas 96 y 98 de instrumentación están situadas aproximadamente a la misma elevación sobre el exterior del tambor 52 que el catalizador. Sin embargo, las boquillas 96 y 98 de instrumentación están dispuestas formando un ángulo no normal con la pared 100 del tambor 52 para asegurar que no haya línea de visión directa de la radiación del catalizador. No normal significa que las boquillas 96 y 98 de instrumentación forman un ángulo con la pared 100 del tambor diferente a 90º o que las boquillas no están a la misma elevación que el catalizador. Además, las boquillas 96 y 98 pueden tener un aislador insertado en su interior para proteger más los termopares. En la realización revelada, el ángulo entre la boquilla 96 y la pared 100 es aproximadamente 77º, pero se puede usar cualquier otro ángulo entre 0 y 180º, excepto 90º. Gran parte de la energía de una reacción química es transferida por radiación, y si las boquillas 96 y 98 de instrumentación son normales al tambor 52 con una línea de visión directa a la reacción del catalizador, el calor puede entrar directamente en las boquillas y derretir los termopares (no se muestran) dispuestos dentro de las boquillas. Por consiguiente, las boquillas 96 y 98 de instrumentación están situadas, convenientemente, cerca de la reacción del catalizador pero no en una línea de visión directa con la reacción, lo que prolonga la vida de los termopares.

Alternativamente, las boquillas 96 y 98 de instrumentación se pueden usar para muchos otros instrumentos incluidos, pero no limitados a, conexiones de muestreo de analizador de procedimientos, indicadores de presión y encendedores.

Volviendo seguidamente a las figuras 11 - 16, se revela un sistema de paralelización de flujos para su uso en conjunción con un reactor 10. Debido a los costes extremos asociados con los metales preciosos y otros catalizadores es deseable inducir un flujo sobre la totalidad del área de la superficie del catalizador para incrementar su vida útil. En un sistema de reactor típico, el efecto de chorro de los fluidos, bien conocido, al pasar a través de una expansión repentina hace que la mayoría de los fluidos mantengan aproximadamente el mismo diámetro que el tubo de entrada. Cuando el fluido llega al catalizador, típicamente el centro del área recibe entre el 80 y el 90% del flujo mientras que las áreas del catalizador más próximas a las paredes casi no participan. Además, los modelos de flujo ascendente, tales como el presentado en la figura 1, pueden producir y dar lugar a la descomposición del reactivo en la pared del reactor. Si se puede inducir un flujo laminar en la tubería de entrada y el reactor presenta una expansión gradual, el flujo permanecerá ligado a las paredes del reactor y se dirigirá a una distribución más uniforme del flujo en la totalidad de la superficie del catalizador. Un ángulo de expansión inferior a aproximadamente 25º mantendrá, normalmente, un flujo laminar ligado. En algunos casos el flujo laminar se puede inducir presentando al menos diez diámetros de tubo recto inmediatamente corriente arriba de la entrada a un reactor, pero, típicamente, las limitaciones de espacio exigen que haya un codo en la tubería con menos de los diez diámetros de tubo necesarios corriente arriba. En estas aplicaciones de espacio limitado típico, se hace necesario un paralelizador del flujo, tal como un álabe 102 de rotación para inducir un flujo laminar. Se conoce un álabe 102 de rotación con el nombre de CRV® que está disponible en Cheng Fluid Systems, Inc. o Koch-Glitsch, Inc. Un experto en la técnica entenderá, con ayuda de esta revelación, que también se pueden usar otros sistemas de paralelización del flujo para inducir un flujo laminar. La figura 11 muestra en vista frontal un álabe 102 de rotación que se puede usar con el reactor 2. La figura 16 revela la colocación típica del álabe 102 de rotación en relación con el reactor 10. Para compensar el efecto de dos codos se puede diseñar el álabe 102 de rotación para ese fin como se muestra en la figura 16, o se puede usar un segundo álabe de rotación (no se muestra) además del álabe 102 de rotación. Las figuras 12 - 15 ilustran el efecto del álabe 102 de rotación en funcionamiento. Sin el álabe 102 de rotación, el caudal del fluido a su paso alrededor del codo 104 se hace no uniforme y se produce la separación del flujo como se muestra en la figura 12. El flujo 106 efectivo se cambia para que se parezca a la sección transversal resultante mostrada en la figura 13. El flujo no uniforme mostrado en la figura 13 previene que un flujo ligado se distribuya uniformemente en el catalizador. Por otra parte, el uso del álabe 102 de rotación, hace que se produzca el modelo de flujo a través del codo 104 mostrado en la figura 14. Después del paso a través del álabe 102 de rotación, los caudales del flujo resultante son uniformes y laminares. La figura 15 muestra el flujo uniforme en sección transversal 107. Cuando se introduce un flujo laminar en una cabeza 10 de reactor cónico, el flujo tenderá a permanecer ligado a la pared 42 de la cabeza del reactor supuesto que el ángulo 22 del cono es de aproximadamente 25º o menos. En la realización revelada en la presente, el ángulo 22 del cono de la cabeza 10 del reactor es de aproximadamente 21º. El uso del álabe 102 de rotación con el reactor 10 cónico incrementa beneficiosamente la eficiencia de la reacción y la vida útil del catalizador.

En algunas realizaciones, un reactor tal como el reactor 202, como el mostrado en la figura 17, puede sustituir el reactor 10 cónico. El reactor 202 tiene una configuración de tambor dividido (204 y 206) conectado a una cabeza 208 existente, pero con el reactor 202 se pueden usar los mismos sistema de refrigeración, elevación del tambor, boquillas de termopares, álabes de rotación y aislador interno. El reactor 202 se puede acoplar con un LAD o EHD para crear un flujo laminar efectivo similar al flujo creado en el reactor 10 cónico.

Además, la figura 18 revela una tercera realización de un reactor 302 de acuerdo con la invención. El reactor 302 incluye una cabeza 304 alargada unida a un tambor 306 corto. Igual que el reactor 202, el reactor 302 puede estar unido a un tambor 52 e incluir los mismos sistemas de refrigeración, elevación del tambor, boquillas de termopar, álabes de rotación y aislador interno revelados anteriormente. El reactor 302 también se puede acoplar a un LAD o EHD para crear un flujo laminar cónico similar al flujo creado en el reactor 10 cónico.

En la figura 20 se muestra una alternativa al uso de los dispositivos LAD o EHD en cabezas 402 en forma de domo. Se muestra el uso del aislador 40 con una superficie 43 exterior cónica. También se muestra el uso del aislador para crea una superficie interior cónica también en la cabeza de salida en forma de domo.) El beneficio principal de la salida cónica es crear un flujo laminar de manera tal que se minimiza la caída de presión (el flujo turbulento no laminar crea remolinos que incrementan la caída de presión). Un experto en la técnica entenderá, con ayuda de esta revelación, que mientras que el ángulo del cono 43 de entrada es muy crítico, el ángulo de salida o del cono 45 es menos crítico y puede ser cualquier ángulo superior a cero grados y menor que 90 grados. Asimismo, aunque las bridas 47 se muestran en la figura 20, éstas son opcionales y se contempla que se pueda fabricar un aislador de fibra de cerámica refractaria en piezas para su fácil inserción en vasos sin brida y, seguidamente, ensamblarlo dentro del vaso para crear una superficie interior cónica deseada.

Se contempla que los reactores 10, 202 y 302 puedan ser más útiles para la producción de cianuro de hidrógeno. El procedimiento de preparación de cianuro de hidrógeno incluye la introducción de reactivos en un reactor (por ejemplo el reactor 10, 202 o 303). Los reactivos incluyen al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxígeno. Se debe entender que el gas que contiene oxígeno puede ser el mismo que contiene nitrógeno o el hidrocarburo.

El al menos un hidrocarburo puede ser un alifático o sustituto del alifático, ciclo alifático o sustituto del cicloalifático, o un hidrocarburo aromático o un sustituto o una mezcla de los mismos. Los ejemplos adecuados incluyen, sin limitación, metano (CH_{4}), etileno (C_{2}H_{4}), etano (C_{2}H_{6}), propileno (C_{3}H_{6}), propano (C_{3}H_{8}), butano (C_{4}H_{10}), metanol (CH_{3}OH), tolueno, nafta y metil formato. En una realización preferente, el al menos un hidrocarburo es metano o una mezcla de uno o más hidrocarburos que contienen metano. El al menos un gas que contiene nitrógeno incluye, sin limitación, amoniaco, formamida, u óxido nítrico (NO). En una realización preferente, el al menos un gas que contiene nitrógeno es amoniaco o mezclas de amoniaco con uno o más gases que contienen nitrógeno. El al menos un gas que contiene oxígeno puede ser cualquier material que contenga una cantidad de oxígeno adecuada para mantener la combustión y aportar calor para la formación cianuro de hidrógeno endotérmico. Los ejemplos adecuados incluyen, sin limitación, aire, aire enriquecido con oxígeno, gas de oxígeno puro, monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO_{2}), o mezclas de los mismos o compuestos que contienen oxígeno que a su descomposición apostarían oxígeno. Los ejemplos adecuados incluyen peróxidos, acetonas, éteres, y similares.

También se contempla el uso de los reactores revelados para otros procedimientos de preparación de HCN no del tipo Andrussow de la técnica anterior, en los que la energía para la reacción de formación de HCN es suministrada por una fuente diferente de la combustión "in situ". Los ejemplos de dichos procedimientos incluyen el procedimiento Degussa B-M-A, el procedimiento Fluohmic, y los procedimientos de calentamiento por microondas y calentamiento por inducción.

El aparato revelado también se puede usar en otros procedimientos industriales que incluyen, pero no se limitan a, producción de ácido nítrico (incluso el procedimiento de producción por oxidación de amoniaco), producción de gas de síntesis, producción de ácido (meta)acrílico, unidades de reducción de NOx, o cualquier otro procedimiento que requiera altas temperaturas y presiones con un absorbente, catalizador o intercambiador de calor. Las altas presiones incluyen cualquier presión superior a la presión atmosférica, mientras que las altas temperaturas incluyen cualquier temperatura superior a 60ºC. Además, el catalizador usado puede incluir, pero no está limitado a, un tamiz, un catalizador soportado, un lecho fluidizado, o una resina de intercambio iónico.

Finalmente, aunque la presente invención tiene aplicación en procedimientos de gases, un experto en la técnica entenderá, con ayuda de esta revelación, que la invención no está limitada a procedimientos de gases. También se contempla en la presente invención procedimientos industriales que incluyen el uso de líquidos a altas temperaturas y/o altas presiones.

La realización descrita anteriormente pretende ser meramente ilustrativa, y no se debe considerar que limite el ámbito de la presente invención.

Claims (7)

1. Un aparato para un procedimiento industrial a alta temperatura, comprendiendo dicho aparato:

a) una cabeza de reactor cónico o en forma de domo;

b) un aislador, insertable de manera extraíble de la cabeza del reactor, que comprende una fibra de cerámica refractaria;

c) al menos una brida que tiene una superficie circunferencial y una superficie de acoplamiento, estando la superficie de acoplamiento adaptada para ser acoplada a una brida concordante de una unidad de procedimiento químico;

d) al menos tres orejetas de soporte unidas a la al menos una brida y capaces de soportar la cabeza del reactor;

e) un tambor portacatalizador adaptado para ser acoplado a la cabeza del reactor;

f) al menos una boquilla de instrumentación que tiene un pasadizo interno adaptado para alojar instrumentos montados en el costado del tambor portacatalizador formando un ángulo no normal de manera tal que no hay línea de visión directa alguna entre la elevación del catalizador y el pasadizo
interno;

en el que la cabeza del reactor está adaptada para conectar con una corriente de fluido y facilitar un procedimiento químico;

en el que las al menos tres orejetas de soporte se extienden desde las superficies circunferencial y de acoplamiento de manera tal que se crea un espacio vacío entre la superficie de acoplamiento y las orejetas de soporte; y en el que el tambor portacatalizador presenta una elevación de trabajo vertical de entre 0,60 m y 1,1 m, y está adaptado para facilitar la aceptación de un catalizador instalado por o más operadores que permanecen fuera del diámetro del tambor al desacoplar el tambor portacatalizador de la cabeza del reactor.

2. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el aislador tiene una superficie interior cónica.

3. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el aislador se mantiene en posición mediante alguno de los siguientes: un cilindro que se extiende a través tanto del reactor como del aislador, o un collarín interno que se extiende concéntricamente dentro de una entrada de la cabeza del reactor.

4. Un procedimiento de producción de cianuro de hidrógeno, comprendiendo dicho procedimiento:

a) provisión de al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxígeno;

b) hacer reaccionar al menos un hidrocarburo, al menos un gas que contiene nitrógeno y al menos un gas que contiene oxígeno en un aparato para formar cianuro de hidrógeno, y

c) suministro de calor por una reacción de combustión simultánea con el al menos un gas que contiene oxígeno en un aparato como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el al menos un hidrocarburo se elige de la lista de: metano, etileno, etano, propileno, propano, butano, metanol, tolueno, nafta, y metil formato.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, en el que el al menos un gas que contiene nitrógeno es amoniaco, formamida o NO.

7. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4, 5 ó 6, en el que el gas que contiene oxígeno se elige de la lista de: aire, aire enriquecido con oxígeno, oxígeno gas puro, monóxido de carbono, NO, y dióxido de carbono.