ES2394337A1 - Aparato de enfriamiento rápido para reactor - Google Patents

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Abstract

Aparato de enfriamiento rápido para reactor. Incluye una unidad (31) de enfriamiento rápido que incluye cañerías (33) de distribución de fluido que se ramifican radialmente desde una porción central de la unidad de enfriamiento rápido y que expulsan fluido de enfriamiento rápido, y una o más primeras salidas (35) de fluido que están formadas a través del fondo de la unidad de enfriamiento rápido. También incluye deflectores inclinados (43), uno o más tabiques (42) y una segunda salida (45) de fluido. Los deflectores inclinados están dispuestos respectivamente debajo de las primeras salidas de fluido. Los tabiques dividen un espacio entre unas paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento en una pluralidad de espacios separados en los que están dispuestos respectivamente los deflectores inclinados. El fluido guiado por los deflectores inclinados y los tabiques se descarga afuera de la unidad de mezclamiento a través de la segunda salida de fluido.

Description

Aparato de enfriamiento rápido para reactor
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de enfriamiento rápido para retirar calor de reacción desde un reactor.
Técnica anterior
Como es bien conocido en la técnica, la mayoría de las reacciones generadas en un proceso de refinado de petróleo son reacciones exotérmicas. Generalmente, se forma una zona de enfriamiento rápido entre capas catalíticas para retirar calor generado por las reacciones exotérmicas. En la zona de enfriamiento rápido, se mezcla líquido o gas a alta presión que desciende desde la capa catalítica superior con fluido de enfriamiento rápido que se inyecta adentro de la zona de enfriamiento rápido, refrigerando por consiguiente por debajo de una temperatura predeterminada.
Típicamente, la zona de enfriamiento rápido incluye una caja de enfriamiento rápido y una caja de mezclamiento. En la caja de enfriamiento rápido, un anillo de enfriamiento rápido o una cañería de enfriamiento rápido expulsa fluido de enfriamiento rápido a líquido o gas que desciende desde la capa catalítica superior, básicamente mezclando por consiguiente fluido de enfriamiento rápido con el líquido o gas, refrigerando por ello el líquido o gas.
Para potenciar adicionalmente la eficiencia de enfriamiento rápido, el fluido de enfriamiento rápido y el líquido o gas fluyen adentro de la caja de mezclamiento y después se mezclan secundariamente entre sí en la caja de mezclamiento. La tendencia reciente de la estructura de la zona de enfriamiento rápido es a mantener el fluido de enfriamiento rápido en la zona de enfriamiento rápido durante un tiempo de permanencia más largo como para aumentar la duración del tiempo a lo largo del cual el fluido de enfriamiento rápido está en contacto con el líquido
o gas. Para realizar esto, se ha usado un mecanismo mecánico para crear remolinos.
Ejemplos representativos de aparatos convencionales de mezclamiento usado en zonas de enfriamiento rápido se propusieron en la patente de EE.UU. nº 3.353.924, nº 3.541.000, nº 4.669.890 y nº 5.152.967. Sin embargo, algunos de estos aparatos son complicados y por consiguiente son propensos a atascarse. Además, algunos necesitan un espacio relativamente grande para proporcionar un grado satisfactorio de mezclamiento. Además, algunos inducen una gran caída de presión y por consiguiente no se pueden usar.
Sumario
Problema técnico
La presente invención se ha hecho en un esfuerzo por proporcionar un aparato de enfriamiento rápido que tenga un rendimiento mejorado de enfriamiento rápido.
Solución técnica
De acuerdo con ello, la presente invención se ha hecho teniendo en mente los problemas anteriores que ocurren en la técnica anterior, y la presente invención proporciona un aparato de enfriamiento rápido para un reactor que incluye una unidad de enfriamiento rápido y una unidad de mezclamiento. La unidad de enfriamiento rápido incluye cañerías de distribución de fluido que se ramifican radialmente desde una porción central de la unidad de enfriamiento rápido y que expulsan fluido de enfriamiento rápido, y una o más primeras salidas de fluido formadas a través de un fondo de la unidad de enfriamiento rápido. La unidad de mezclamiento incluye deflectores inclinados dispuestos respectivamente debajo de las primeras salidas de fluido, uno o más tabiques que dividen un espacio entre unas paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento en una pluralidad de espacios separados en los que están dispuestos respectivamente los deflectores inclinados, y una segunda salida de fluido a través de la cual fluido agitado por los deflectores inclinados y los tabiques se descarga afuera de la unidad de mezclamiento.
Las cañerías de distribución de fluido pueden estar conectadas a una cañería de suministro de fluido. La cañería de suministro de fluido puede suministrar el fluido de enfriamiento rápido desde el exterior del reactor adentro de la unidad de enfriamiento rápido.
Las cañerías de distribución de fluido se pueden extender radialmente desde la porción central de la unidad de enfriamiento rápido y están configuradas de tal manera que unos primeros extremos de las cañerías de distribución de fluido están dispuestos en un centro radial de la unidad de enfriamiento rápido y unos segundos extremos de las mismas están dispuestos más altos que los primeros extremos de las mismas.
Además, cada uno de los deflectores inclinados puede estar inclinado hacia abajo un predeterminado ángulo, de manera que el fluido que ha caído verticalmente desde la correspondiente primera salida de fluido entra en contacto con el deflector inclinado y fluye hacia abajo a lo largo de él.
Además, se pueden proporcionar una pluralidad de deflectores en el fondo de la unidad de enfriamiento rápido.
La unidad de enfriamiento rápido se puede reducir en área de sección transversal de arriba abajo, de manera que el nivel de fluido se puede elevar fácilmente hasta un grado deseado.
Asimismo, se pueden proporcionar una pluralidad de deflectores en un fondo de la unidad de mezclamiento.
La o las primeras salidas de fluido pueden estar dispuestas en posiciones que corresponden al espacio entre las paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento.
La o las primeras salidas de fluido pueden estar dispuestas concéntricamente con la pared lateral exterior de la unidad de enfriamiento rápido.
Además, se pueden formar agujeros de descarga de fluido en cada una de las cañerías de distribución de fluido y se pueden disponer a lo largo de una dirección longitudinal de la cañería de distribución de fluido.
La segunda salida de fluido se puede formar a través de la pared lateral interior de la unidad de mezclamiento. Se puede proporcionar una guía alrededor de la segunda salida de fluido para arremolinar el fluido.
Efectos ventajosos
En un aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención, los remolinos de fluido se pueden crear en la totalidad del espacio tridimensional en una unidad de enfriamiento rápido mejor que solo en un plano bidimensional. Además, la creación de turbulencia de fluido se maximiza en la unidad de mezclamiento. Por lo tanto, la eficiencia de mezclamiento de fluido del aparato se puede potenciar notablemente.
Adicionalmente, se forman salidas en la pared lateral inferior de la unidad de mezclamiento, de manera que, cuando el fluido pasa a través de las salidas, se puede agitar adicionalmente. Además, se proporcionan guías en un agujero circular que se comunica con las salidas. Por consiguiente, el fluido se arremolina cando se deja caer hacia abajo a través del agujero circular, maximizando por consiguiente el contacto entre líquido y gas.
Descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra una unidad de enfriamiento rápido de un aparato de enfriamiento rápido, de acuerdo con una realización de la presente invención;
La figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra una unidad de mezclamiento de un aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención;
La figura 3 es una vista parcialmente en corte que muestra un reactor que tiene el aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención;
La figura 4 es una vista en corte parcial del reactor que tiene el aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención; y
La figura 5 ilustra un aparato de enfriamiento rápido que tiene una unidad troncocónica de enfriamiento rápido, de acuerdo con otra realización de la presente invención.
Descripción detallada
Los objetos, rasgos y ventajas anteriores y otros de la presente invención se entenderán más claramente a partir de la siguiente descripción detallada tomada conjuntamente con los dibujos que se acompañan. Ahora se debe hacer referencia a los dibujos, en los que los mismos números de referencia se usan por todos los diferentes dibujos para designar componentes iguales o similares.
En la siguiente descripción, cuando se determina que la descripción detallada de la función convencional y de la estructura convencional confundiría la esencia de la presente invención, tal descripción puede estar omitida.
En lo sucesivo, se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos realizaciones de la presente invención.
A diferencia de la técnica convencional que usa un inyector de fluido de enfriamiento rápido con forma de cañería única o anular básica, un aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención usa una cañería de enfriamiento rápido que está configurada de tal manera que se realiza un efecto de arremolinamiento para aumentar la duración del tiempo a lo largo del cual el gas está en contacto con el fluido.
La figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra una unidad 31 de enfriamiento rápido del aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención.
El aparato de enfriamiento rápido incluye la unidad 31 de enfriamiento rápido y una unidad 41 de mezclamiento. Se suministra fluido de enfriamiento rápido adentro de la unidad 31 de enfriamiento rápido. La unidad 31 de enfriamiento rápido pone el fluido de enfriamiento rápido en contacto con un reactivo que ha pasado a través de una capa catalítica dispuesta por encima de ella. La unidad 41 de mezclamiento funciona para mezclar de manera más fiable el fluido de enfriamiento rápido con el reactivo que ha pasado a través de la capa catalítica.
La unidad 31 de enfriamiento rápido incluye una cañería 32 de suministro de fluido que se extiende hasta la porción central de la unidad 31 de enfriamiento rápido para suministrar fluido de enfriamiento rápido desde el exterior adentro de la unidad 31 de enfriamiento rápido, y cañerías 33 de distribución de fluido que se ramifican desde el extremo interior de la cañería 32 de suministro de fluido en direcciones radiales para expulsar el fluido de enfriamiento rápido en la unidad 31 de enfriamiento rápido. Además, están formadas una o más primeras salidas 35 de fluido a través del fondo de la unidad 31 de enfriamiento rápido.
Las cañerías 33 de distribución de fluido forman una forma tal que dos o más cañerías se ramifican desde la porción central de la unidad 31 de enfriamiento rápido. En otras palabras, las cañerías 33 de distribución de fluido están configuradas de tal manera que dos o más cañerías se ramifican desde el extremo interior de la cañería 32 de suministro de fluido y se extienden a lo largo de una longitud predeterminada.
Además, las cañerías 33 de distribución de fluido que se extienden radialmente desde el centro de la unidad 31 de enfriamiento rápido están configuradas de tal manera que los extremos interiores de ellas están dispuestos en el centro radial de la unidad 31 de enfriamiento rápido y los extremos exteriores de ellas están dispuestos más altos que los extremos interiores de ellas.
Como tales, las cañerías 33 de distribución de fluido están configuradas de tal manera que se extienden hacia arriba a ángulos predeterminados con respecto a un plano horizontal de la unidad 31 de enfriamiento rápido. En la presente invención, las cañerías 33 de distribución de fluido están configuradas de tal manera que se extienden a lo largo de longitudes predeterminadas por todo el espacio tridimensional de la unidad 31 de enfriamiento rápido en lugar de extenderse sobre un plano, haciendo posible por consiguiente generar arremolinamiento por todo el espacio en el interior de la unidad 31 de enfriamiento rápido. Por ello, el fluido de enfriamiento rápido puede entrar en contacto con el reactivo durante más tiempo.
Además, están formados agujeros de descarga de fluido en cada cañería 33 de distribución de fluido en posiciones espaciadas entre sí en la dirección longitudinal. Si se descarga fluido de enfriamiento rápido solamente a través del extremo de la cañería 33 de distribución de fluido, como en la técnica convencional, la duración del tiempo durante el cual el fluido de enfriamiento rápido está en contacto con el reactivo se reduce. Esta reducción en la duración deteriora la eficiencia con la que el fluido de enfriamiento rápido se mezcla con el reactivo, reduciendo por consiguiente el efecto de enfriamiento rápido. Para evitar esta desventaja, en la presente invención, están formados agujeros de descarga de fluido en la cañería 33 de distribución de fluido en posiciones espaciadas entre sí en la dirección longitudinal, de tal manera que se puede distribuir fluido de enfriamiento rápido adentro de la unidad de enfriamiento rápido sobre un área lo más amplia posible, aumentando por consiguiente no solo el área de contacto entre el fluido de enfriamiento rápido y el reactivo sino también la duración del tiempo durante el cual el fluido de enfriamiento rápido está en contacto con el reactivo. Por lo tanto, la presente invención puede potenciar marcadamente la eficiencia de enfriamiento rápido, en comparación con la de la técnica convencional.
En particular, como diferencia de diseño entre la unidad convencional de enfriamiento rápido y la unidad 31 de enfriamiento rápido del aparato de enfriamiento rápido de la presente invención, la unidad convencional de enfriamiento rápido está configurada de tal manera que se crean remolinos sobre un plano de manera que la zona en la que el fluido de enfriamiento rápido entra en contacto con un reactivo se restringe, pero la presente invención está configurada de tal manera que las cañerías 33 de distribución de fluido se ramifican desde la cañería 32 de suministro de fluido a ángulos predeterminados y se extienden hacia arriba a lo largo de unas longitudes predeterminadas. Por lo tanto, se puede descargar fluido de enfriamiento rápido desde las cañerías 33 de distribución de fluido sobre la totalidad del espacio tridimensional de la unidad 31 de enfriamiento rápido. Por consiguiente, se pueden crear remolinos por todo el espacio de la unidad 31 de enfriamiento rápido.
Además, se proporcionan una pluralidad de deflectores 34 en el fondo de la unidad 31 de enfriamiento rápido. Los deflectores 34 pueden tener diversas formas, por ejemplo una forma circular, una forma lineal que se curva varias veces, etc.
Además, en consideración de un caso en el que se requiera un aumento del nivel de fluido, la unidad de enfriamiento rápido puede tener una forma troncocónica para controlar el nivel de fluido. En otras palabras, en la unidad cilíndrica de enfriamiento rápido, si la cantidad de fluido en la unidad 31 de enfriamiento rápido es relativamente pequeña, es difícil controlar, esto es, elevar, el nivel de fluido. Sin embargo, en la unidad troncocónica de enfriamiento rápido cuyo área de sección transversal se reduce de arriba abajo, incluso si la cantidad de fluido en la unidad 31 de enfriamiento rápido no es suficiente, el nivel de fluido se puede elevar fácilmente hasta un grado deseado. En la descripción anterior, se usa el término “troncocónico”, pero la forma de la unidad 31 de enfriamiento rápido no está limitada a ello. En otras palabras, la unidad 31 de enfriamiento rápido puede tener cualquier forma, siempre que el área de sección transversal de la misma se reduzca de arriba abajo.
En la realización de la presente invención, los deflectores 34 están dispuestos en el fondo de la unidad 31 de enfriamiento rápido entre las primeras salidas 35 de fluido y la pared lateral 36 de la unidad de enfriamiento rápido. Los deflectores 34 comprenden dos o más deflectores 34 que están espaciados entre sí a intervalos angulares regulares y rodean las primeras salidas 35 de fluido.
Además, los deflectores 34 están orientados en la dirección en la que perturban el flujo de fluido de enfriamiento rápido y reactivo en la unidad 31 de enfriamiento rápido. Gracias a esta orientación de los deflectores 34, el fluido de enfriamiento rápido se puede mezclar mejor con el reactivo.
La figura 2 es una vista que ilustra la unidad 41 de mezclamiento de acuerdo con la presente invención. Haciendo referencia a la figura 2, la unidad 41 de mezclamiento del aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención incluye deflectores inclinados 43, uno o más tabiques 42, y segundas salidas 45 de fluido. Los deflectores inclinados 43 están dispuestos respectivamente debajo de las primeras salidas 35 de fluido. Los tabiques 42 compartimentan el espacio entre las paredes laterales interior y exterior 44 y 48 de la unidad de mezclamiento en varios espacios en los que están dispuestos respectivamente los deflectores inclinados. El fluido mezclado que es agitado por los deflectores inclinados 43 y los tabiques 42 se descarga afuera de la unidad 41 de mezclamiento a través de las segundas salidas 45 de fluido.
Típicamente, la unidad 41 de mezclamiento tiene una forma de caja cilíndrica. En la realización, aunque la unidad de mezclamiento se ha ilustrado como que tiene una forma de caja cilíndrica, no se restringe a ello.
La unidad de mezclamiento de la técnica convencional tiene una estructura de caja que incluye una entrada de fluido a través de la cual se suministra fluido desde la unidad 31 de enfriamiento rápido adentro de la unidad 41 de mezclamiento, y una salida de fluido que está dispuesta en una posición que mira hacia la entrada de fluido de tal manera que se mezcla el fluido de enfriamiento rápido cargado adentro de la caja. La unidad convencional de mezclamiento tiene la ventaja de una estructura sencilla pero la desventaja de una baja eficiencia de mezclamiento.
Por lo tanto, para potenciar la eficiencia de mezclamiento, en la unidad de mezclamiento de la presente invención, el espacio (zona de mezclamiento) en la unidad de mezclamiento está dividido en varias secciones, preferiblemente dos o más secciones, más preferiblemente seis secciones. Como tales, para dividir el espacio en la unidad 41 de mezclamiento, los tabiques 42 están provistos en la unidad 41 de mezclamiento.
Además, se puede proporcionar un deflector (no mostrado) en el fondo de cada sección de la unidad 41 de mezclamiento para crear turbulencia en el fluido arrastrado a su interior. El deflector que se proporciona en el fondo de la zona de mezclamiento comprende una placa delgada que tiene una altura predeterminada y está colocada de pie. Asimismo, el deflector puede estar curvado con un ángulo predeterminado o ser redondo.
Los deflectores inclinados 43 de la unidad 41 de mezclamiento están diseñados de tal manera que el fluido que cae verticalmente desde las primeras salidas 35 de fluido entra en contacto con las superficies superiores de los deflectores inclinados 43 y fluye hacia abajo en direcciones inclinadas.
En otras palabras, la zona de mezclamiento puede tener los deflectores inclinados 43 junto con los deflectores que están colocados verticalmente en el fondo de la zona de mezclamiento o, alternativamente, puede tener solamente los deflectores inclinados 43. Cada deflector inclinado 43 está inclinado con respecto al fondo de la unidad 41 de mezclamiento con un ángulo predeterminado debajo de la correspondiente primera salida 35 de fluido de la unidad 31 de enfriamiento rápido.
Esto es, para crear turbulencia eficazmente en el flujo del fluido arrastrado adentro de la zona de mezclamiento, la unidad 41 de mezclamiento está diseñada de tal manera que el fluido arrastrado desde la unidad 31 de enfriamiento rápido adentro de la unidad 41 de mezclamiento fluye hacia abajo a lo largo de los deflectores inclinados 43 como en un tobogán y golpea la pared lateral de la unidad 41 de mezclamiento, aumentando por consiguiente la eficiencia de mezclamiento.
Como tal, la función de los deflectores inclinados 43 que están dispuestos respectivamente debajo de las primeras salidas 35 de fluido de la unidad 31 de enfriamiento rápido es permitir que el fluido arrastrado adentro de la unidad 41 de mezclamiento se deslice sobre ellos.
Además, en la unidad 41 de mezclamiento, las secciones que están separadas unas de otras están formadas respectivamente debajo de las primeras salidas 35 de fluido de la unidad 31 de enfriamiento rápido. Cada sección en la unidad 41 de mezclamiento tiene un deflector inclinado 43. El fluido que se descarga a través de cada primera salida 35 de fluido de la unidad 31 de enfriamiento rápido se deja caer sobre la superficie superior del correspondiente deflector inclinado 43 de la unidad 41 de mezclamiento.
El fluido que ha sido arrastrado adentro de la unidad 41 de mezclamiento y se ha dejado caer sobre los deflectores inclinados 43 dispuestos debajo de las primeras salidas 35 de fluido se desliza a lo largo de las superficie superiores de los deflectores inclinados 43 y crea flujo turbulento. Después de eso, el fluido golpea los tabiques 42, la pared lateral exterior 48 o los deflectores en las secciones divididas de la zona de mezclamiento y se agita por consiguiente de manera adicional. Por ello, el rendimiento de mezclamiento de la unidad 41 de mezclamiento se puede potenciar adicionalmente.
Las segundas salidas 45 de fluido están formadas en la pared lateral interior 44 de la unidad 41 de mezclamiento, de manera que se descarga fluido mezclado afuera de la unidad 41 de mezclamiento hacia abajo a través de las segundas salidas 45 de fluido para pasar a través de un proceso adicional de reacción del reactor
o un reactivo de descarga. Además, cuando el fluido mezclado se descarga hacia abajo a través de las segundas salidas 45 de fluido formadas en la pared lateral interior 44, el fluido se puede agitar adicionalmente mientras fluye a través de un agujero circular concéntrico 47 que está definido por la pared lateral interior 44.
En otras palabras, las segundas salidas 45 de fluido están formadas haciendo agujeros en las paredes laterales interiores 44, de tal manera que se agita fluido después de pasar a través de los agujeros.
Además, se proporcionan guías 46 en el agujero circular 47 que está definido por la pared lateral interior 44. Por consiguiente, cuando se cae fluido hacia abajo a través del agujero circular 47, el fluido se arremolina debido a las guías 46, maximizando por consiguiente el contacto entre líquido y gas. Por lo tanto, el rendimiento de mezclamiento de la unidad 41 de mezclamiento se puede potenciar adicionalmente mediante las guías 46.
Las figuras 3 y 4 son respectivamente una vista parcialmente en corte y una vista en corte parcial que ilustran un reactor que tiene el aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la presente invención.
Como se muestra en las figuras 3 y 4, se suministra reactivo desde la porción superior del reactor adentro de la unidad 31 de enfriamiento rápido del aparato de enfriamiento rápido de la presente invención. El reactivo arrastrado adentro de la unidad 31 de enfriamiento rápido puede entrar en contacto con fluido de enfriamiento rápido descargado desde las cañerías 33 de distribución de fluido en la totalidad del espacio de la unidad 31 de enfriamiento rápido.
Además, cuando el fluido de enfriamiento rápido y el reactivo son arrastrados adentro de la unidad 41 de mezclamiento a través de las primeras salidas 35 de fluido, se deslizan a lo largo de las superficies de los deflectores inclinados 43 y se arremolinan, mezclándose entre sí por consiguiente de manera adicionalmente eficaz.
La figura 5 ilustra una unidad 51 de enfriamiento rápido que tiene la forma troncocónica descrita anteriormente.
Como se muestra en la figura 5, la unidad 51 de enfriamiento rápido incluye dos o más cañerías 53 de distribución de fluido, una cañería 52 de suministro de fluido, dos o más deflectores 54 y una o más primeras salidas 55 de fluido, de la misma manera que en la unidad 31 de enfriamiento rápido que se ha descrito anteriormente. Sin embargo, a diferencia de la unidad 31 de enfriamiento rápido, la pared lateral 56 de la unidad 51 de enfriamiento rápido está configurada de tal manera que el área de sección transversal de la misma se reduce de arriba abajo.
En el caso de la unidad troncocónica 51 de enfriamiento rápido, cuando se requiere un aumento en el nivel de fluido, incluso si la cantidad de fluido en la unidad 51 de enfriamiento rápido es relativamente pequeña, el nivel de fluido se puede aumentar fácilmente; en otras palabras, se puede controlar fácilmente.
En la descripción anterior de la figura 5, aunque se ha usado el término “troncocónico”, la forma de la unidad 51 de enfriamiento rápido no está limitada a ello; en otras palabras, puede tener cualquier forma, siempre que el área de sección transversal de la misma se reduzca de arriba abajo.
Además, se proporciona una unidad 61 de mezclamiento debajo de la unidad 51 de enfriamiento rápido. La unidad 61 de mezclamiento tiene la misma forma que la de la unidad 31 de mezclamiento que se ha descrito anteriormente. En otras palabras, el fluido de enfriamiento rápido y el reactivo que básicamente se han mezclado entre sí en la unidad 51 de enfriamiento rápido se suministran adentro de la unidad 61 de mezclamiento a través de las primeras salidas 55 de fluido. El fluido mezclado arrastrado adentro de la unidad 61 de mezclamiento se desliza a lo largo de deflectores inclinados 63 y se agita adicionalmente en secciones que están formadas dividiendo el espacio en la unidad 61 de mezclamiento. Las secciones de la unidad 61 de mezclamiento están separadas unas de otras mediante tabiques 62. Después de ello, el fluido mezclado que ha estado en las secciones separadas se descarga afuera de la unidad 61 de mezclamiento a través de una o más segundas salidas 65 de fluido que están formadas en una pared lateral interior 64 que es concéntrica con una pared lateral exterior 68 de la unidad 61 de mezclamiento. Asimismo, se pueden proporcionar guías 66 en el agujero circular
67. Las guías 66 funcionan para arremolinar el fluido descargado desde las segundas salidas 65 de fluido, agitando adicionalmente por consiguiente el fluido. Por ello, el aparato de enfriamiento rápido de la presente invención puede potenciar adicionalmente el rendimiento de mezclamiento.
Aunque las realizaciones preferidas de la presente invención se han divulgado con fines ilustrativos, los expertos en la técnica apreciarán que son posibles diversas modificaciones, adiciones y sustituciones, sin salir del alcance y espíritu de la invención como se divulga en las reivindicaciones que se acompañan.
Aplicación industrial
La presente invención proporciona un aparato de enfriamiento rápido en el que se puede crear remolinos de fluido por todo el espacio tridimensional del interior de una unidad de enfriamiento rápido en lugar de ser creados solamente en un plano bidimensional. Además, en la unidad de mezclamiento se maximiza la creación de turbulencia de fluido. Por lo tanto, la eficiencia de mezclamiento de fluido del aparato se puede potenciar marcadamente.
Además, se forman salidas en la pared lateral interior de la unidad de mezclamiento, de manera que, cuando el fluido pasa a través de las salidas, se puede agitar adicionalmente. Además, se proporcionan guías en un agujero circular que se comunica con las salidas. Por consiguiente, el fluido se arremolina cuando se cae hacia abajo a través del agüero circular, maximizando por consiguiente el contacto entre líquido y gas.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un aparato de enfriamiento rápido para un reactor, que comprende una unidad de enfriamiento rápido y una unidad de mezclamiento, caracterizado porque:
    la unidad de enfriamiento rápido comprende cañerías de distribución de fluido que se ramifican radialmente desde una porción central de la unidad de enfriamiento rápido y que expulsan fluido de enfriamiento rápido, y una
    o más primeras salidas de fluido formadas a través de un fondo de la unidad de enfriamiento rápido; y
    la unidad de mezclamiento comprende: deflectores inclinados dispuestos respectivamente debajo de las primeras salidas de fluido; uno o más tabiques que dividen un espacio entre unas paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento en una pluralidad de espacios separados en los que están dispuestos respectivamente los deflectores inclinados; y una segunda salida de fluido a través de la cual fluido agitado por los deflectores inclinados y los tabiques se descarga afuera de la unidad de mezclamiento.
  2. 2.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las cañerías de distribución de fluido están conectadas a una cañería de suministro de fluido suministrando la cañería de suministro de fluido el fluido de enfriamiento rápido desde el exterior del reactor adentro de la unidad de enfriamiento rápido.
  3. 3.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las cañerías de distribución de fluido que se extienden radialmente desde la porción central de la unidad de enfriamiento rápido están configuradas de tal manera que unos primeros extremos de las cañerías de distribución de fluido están dispuestos en un centro radial de la unidad de enfriamiento rápido y unos segundos extremos de las mismas están dispuestos más altos que los primeros extremos de las mismas.
  4. 4.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los deflectores inclinados está inclinado hacia abajo un predeterminado ángulo, de manera que el fluido que ha caído verticalmente desde la correspondiente primera salida de fluido entra en contacto con el deflector inclinado y fluye hacia abajo a lo largo de él.
  5. 5.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las cañerías de distribución de fluido comprenden dos o más cañerías de distribución de fluido.
  6. 6.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en el fondo de la unidad de enfriamiento rápido están provistos una pluralidad de deflectores.
  7. 7.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en un fondo de la unidad de mezclamiento están provistos una pluralidad de deflectores.
  8. 8.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la una o más primeras salidas de fluido están dispuestas en posiciones que corresponden al espacio entre las paredes interior y exterior de la unidad de mezclamiento.
  9. 9.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la una o más primeras salidas de fluido están dispuestas concéntricamente con una pared lateral exterior de la unidad de enfriamiento rápido.
  10. 10.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque unos agujeros de descarga de fluido están formados en cada una de las cañerías de distribución de fluido y dispuestos a lo largo de una dirección longitudinal de la cañería de distribución de fluido,
  11. 11.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de enfriamiento rápido se reduce en área de sección transversal de arriba abajo
  12. 12.
    El aparato de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda salida de fluido está formada a través de la pared lateral interior de la unidad de mezclamiento, y está provista una guía alrededor de la segunda salida de fluido para arremolinar el fluido.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201290048
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 29.12.2009
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : B01J19/00 (2006.01) F25D9/00 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    US 4960571 A (BHAGAT PHIROZ M ET AL.) 02/10/1990, Columna 1 líneas 36-68; columna 2 1-12
    líneas 40-68; columna 3 líneas 1-35; columna 4 líneas 3-5; figuras 1,3 y 4
    A
    WO 9746303 A1 (FLUOR CORP ET AL.) 11/12/1997, Todo el documento. 1-12
    A
    US 3353924 A (RIOPELLE JAMES E) 21/11/1967, Todo el documento. 1-12
    A
    US 5756055 A (KELLY BRIAN J ET AL.) 26/05/1998, Todo el documento. 1-12
    A
    ES 350313 A1 (VULCAN CINCINNATI INC) 16/11/1969, Todo el documento. 1-12
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 10.01.2013
    Examinador C. Rodríguez Tornos Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201290048
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B01J, F25D Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201290048
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 10.01.2013
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-12 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-12 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201290048
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    US 4960571 A (BHAGAT PHIROZ M et al.) 02.10.1990
    D02
    WO 9746303 A1 (FLUOR CORP et al.) 11.12.1997
    D03
    US 3353924 A (RIOPELLE JAMES E) 21.11.1967
    D04
    US 5756055 A (KELLY BRIAN J et al.) 26.05.1998
    D05
    ES 350313 A1 (VULCAN CINCINNATI INC) 16.11.1969
  13. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    D01 se considera el más representativo del estado de la técnica y divulga (las referencias entre paréntesis se refieren a las figuras de D01) un aparato para el enfriamiento rápido en reactores que posee una unidad de enfriamiento en la que se introduce un fluido de enfriamiento a través de cañerías con una configuración anular (figura 4). El aparato posee también una unidad de mezcla separada de la unidad de enfriamiento por un plato horizontal (16) con un agujero central a través del cual entra el fluido proveniente de la zona de enfriamiento. La unidad de mezcla posee un plato horizontal (29) con unas aberturas de salida (21) dispuestas concéntricamente a una distancia del centro del plato horizontal (29). Sobre el plato horizontal de mezcla (29) se ubican unos bafles (24) dispuestos concéntricamente entre la abertura central de entrada de fluido y los agujeros de salida (21). Por debajo de la zona de mezcla se ubica una unidad de distribución de fluido.
    Las principales diferencias entre la primera reivindicación de la solicitud y D01 radican en la configuración de las múltiples primeras salidas de fluido de la unidad de enfriamiento rápido; la ubicación y disposición de los deflectores inclinados y su colocación debajo de dichas primeras salidas y la colocación de tabiques verticales entre los deflectores inclinados. Además la segunda salida del fluido de la unidad de mezcla se realiza a través de un agujero central en lugar de múltiples agujeros concéntricos como en D01. Debido a estas diferencias, la reivindicación 1 de la solicitud posee novedad (Artículo 6 de la Ley de Patentes).
    Además la invención reivindicada no se considera obvia para un experto en la materia ya que no hay información en los documentos citados (D01-D05) que puedan dirigir al experto en la materia al aparato reivindicado. Por ello la reivindicación 1 de la solicitud posee actividad inventiva (Artículo 8 de la Ley de Patentes).
    Las reivindicaciones 2-12 son dependientes de la reivindicación 1 y como ella también cumplen los requisitos de novedad y actividad inventiva (Artículos 6 y 8 de la Ley de Patentes).
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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