ES2611253T3

ES2611253T3 - Reactor para oxidaciones parciales con módulos de placas de chapa térmica

Info

Publication number: ES2611253T3
Application number: ES04741193.9T
Authority: ES
Inventors: Gerhard Olbert; Claus Hechler
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2017-05-05
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: US7410622B2; US20050042154A1; TW200510067A; TWI370753B

Abstract

Reactor para oxidaciones parciales de una mezcla de reacción fluida en presencia de un catalizador heterogéneo en forma de partículas, con - uno o varios módulos de placas de chapa térmica de forma cuadrada (1), que están formados en cada caso por dos o más placas de chapa térmica (2) rectangulares, dispuestas de manera paralela entre sí dejando libre en cada caso una grieta (3), que está rellenada con el catalizador heterogéneo en forma de partículas y por la que fluye la mezcla de reacción fluida, siendo absorbido el calor de reacción por un medio portador de calor que fluye a través de las placas de chapa térmica (2) y, al hacerlo, se evapora por lo menos parcialmente, así como con - una envuelta de forma predominantemente cilíndrica (4, 15, 16), que descarga la presión de los módulos de placas de chapa térmica (1) y los rodea completamente, que comprende una camisa cilíndrica (4) y cubiertas (15, 16) que la cierran en ambos extremos y cuyo eje longitudinal está orientado de forma paralela al plano de las placas de chapa térmica (2), así como con - uno o varios elementos de obturación (7, 23), que están dispuestos de tal manera que la mezcla de reacción fluida, excepto por los espacios interiores del reactor delimitados por las cubiertas (15, 16), solo fluye a través de la grieta (3), - estando el espacio intermedio (6) entre los módulos de placas de chapa térmica (1) y la envuelta de forma predominantemente cilíndrica (4) cargado con una presión de gas, al ser la presurización estática y lograrse mediante la alimentación y el drenaje de nitrógeno con regulación de la presión, o al lograrse presurización mediante el flujo continuo a través del espacio intermedio (6) con un gas interno del proceso o intrínseco al proceso, en particular con nitrógeno o gas de circuito, - o en el que adicionalmente a la presurización el espacio intermedio (6) entre los módulos de placas de chapa térmica (1) y la envuelta de forma predominantemente cilíndrica (4) está rellenado con un material a granel de sustancia inerte formado por un material químicamente inerte y suficientemente estable tanto mecánica como térmicamente, - en el que para la presurización hay previstas tubuladuras correspondientes y/o un conducto circular interno con pequeños agujeros, que preferentemente están dirigidos hacia abajo, y en el que el espacio intermedio (6) entre los módulos de placas de chapa térmica (1) y la envuelta (4), en el extremo superior de los módulos de placas de chapa térmica (1), está cerrado por una cubierta de chapa (8) con aberturas (9) o por una cubierta de chapa (8) similar a una plataforma de válvulas.

Description

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DESCRIPCION

Reactor para oxidaciones parciales con modulos de placas de chapa termica

La presente invencion se refiere a un reactor para oxidaciones parciales de una mezcla de reaccion fluida en presencia de un catalizador heterogeneo en forma de partfculas, as^ como a un uso del mismo.

En la tecnica de procedimientos qmmicos se conoce un gran numero de reacciones de oxidacion parcial de mezclas de reaccion fluidas, es decir, en forma gaseosa, lfquida o gaseosas/lfquidas, las que se efectuan en presencia de catalizadores heterogeneos en forma de partfculas. Este tipo de transformaciones normalmente son exotermicas con frecuencia fuertemente exotermicas. A gran escala tecnica, hasta ahora se han realizado principalmente en reactores de haces tubulares, con tubos de contacto, en los que se introduce el catalizador heterogeneo en forma de partfculas y a traves de los que se dirige la mezcla de reaccion fluida, y en los que el calor de reaccion liberado se disipa indirectamente a traves de un medio portador de calor, que circula en el espacio intermedio entre los tubos de contacto. Como medio portador de calor frecuentemente se usa una sal fundida.

Alternativamente, tambien es posible disipar el calor de reaccion a traves de un portador de calor que se dirija a traves de transmisores de calor en forma de placas. Para los transmisores de calor en forma de placas, los terminos “placas de intercambio de calor”, “placas transmisoras de calor”, “chapas termicas”, “placas termicas” o “placas de chapa termica” se emplean en gran medida como sinonimos.

Las placas transmisoras de calor se definen principalmente como estructuras de forma plana, que presentan un espacio interior provisto con conductos de entrada y de salida de reducido espesor en relacion con la superficie. Normalmente se fabrican de chapas, por frecuencia de chapas de acero. Dependiendo del caso de aplicacion, en particular de las propiedades del medio de reaccion y del portador de calor, sin embargo, tambien se pueden emplear materiales especiales, en particular resistentes a la corrosion, pero tambien materiales revestidos. Los dispositivos de entrada y salida para los portadores de calor normalmente estan dispuestos en extremos mutuamente opuestos de las placas de intercambio termico. Como portador de calor frecuentemente se usa agua, pero tambien Diphyl® (una mezcla de 70 a 75% en peso de dinfenileter y 25 a 30% en peso de difenilo), que parcialmente tambien se evaporan en un proceso de ebullicion; tambien es posible el uso de otros portadores de calor organicos con baja presion de vapor, asf como lfquidos ionicos.

El uso de lfquidos ionicos como portadores de calor se describe en la solicitud de patente alemana no prepublicada 103 16 418.9. Se da preferencia a los lfquidos y ionicos que contienen un anion de sulfato, fosfato, borato o silicato. Particularmente apropiados son tambien los lfquidos ionicos que contienen un cation de metal monovalente, en particular un cation de metal alcalino, asf como un cation adicional, en particular un cation de imidazolio. Tambien son ventajosos los lfquidos ionicos que contienen un cation de imidazolio, piridinio o fosfonio.

El termino “chapas termicas” o “placas de chapa termica” se emplea en particular para placas transmisoras de calor, cuyas chapas individuales, generalmente dos, se unen entre sf mediante soldaduras puntuales y/o de cordon y que con frecuencia se conforman plasticamente mediante el uso de presion hidraulica con formacion de almohadillas.

El termino “placas de chapa termica” se emplea en la presente solicitud en el sentido de la definicion enunciada mas arriba.

Reactores para realizar oxidaciones parciales mediante el uso de chapas termicas se conocen, por ejemplo, por el documento DE-A 199 52 964. Se describe la disposicion de un catalizador para realizar oxidaciones parciales en una distribucion a granel alrededor de placas transmisoras de calor en un reactor. La mezcla de reaccion se dirige al espacio interior del reactor en un extremo del reactor entre las placas transmisoras de calor. Debido a esto se produce una mezcla transversal de la mezcla de reaccion que tiene como resultado una alta homogeneidad de la misma, y con un volumen de rendimiento especificado se alcanza una selectividad sustancialmente mejor en comparacion con la realizacion de la reaccion en un reactor de haces tubulares.

El documento DE-C 197 54 185 describe un reactor adicional con disipacion de calor indirecta a traves de un medio de refrigeracion, que circula a traves de placas transmisoras de calor, en el que las placas transmisoras de calor estan configuradas como chapas termicas que estan formadas por al menos dos placas de chapa de acero, unidas en puntos predeterminados con formacion de canales de flujo.

Un desarrollo ventajoso de esta se describe en el documento DE-A 198 48 208, por el que las placas transmisoras de calor, que estan realizadas como chapas termicas por las que fluye un medio refrigerante, se reunen en paquetes de placas, por ejemplo, con una seccion transversal rectangular o cuadrada, y en el que los paquetes de placas presentan un asf llamado encofrado. El paquete de placas encofrado es libremente adaptable en el lado de su circunferencia y en consecuencia se inserta a distancias predeterminadas con respecto a la pared interior del recipiente cilmdrico del reactor. Las superficies libres entre el transmisor de calor en forma de placas o su encofrado, respectivamente, y la pared interior del recipiente estan cubiertas en la zona superior e inferior del encofrado con chapas directrices, para prevenir el desvfo del medio de reaccion alrededor de las camaras rellenadas con el catalizador.

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Un reactor adicional con dispositivos para la disipacion del calor de reaccion en forma de transmisores de calor de placas, se describe en el documento WO-A 01/85331. El reactor de forma principalmente cilmdrica contiene un lecho de catalizador coherente, en el que se encuentra embutido un transmisor de calor de placas.

Otros reactores con intercambiadores de calor de placas de chapa termica se conocen por los documentos EP-A 0 995491 y EP 1 147 807.

Los extensos ensayos en reactores con chapas termicas han demostrado que en particular se presentan problemas por deformaciones debidas a una carga unilateral elevada de las chapas termicas con una diferencia de presion demasiado grande entre la mezcla de reaccion y el entorno exterior, asf como problemas de estabilidad mecanica por deformacion bajo fuerte carga termica. Estos problemas se pueden presentar cuando la mezcla de reaccion se encuentra sometida a sobrepresion, pero tambien si la reaccion se efectua bajo presion negativa.

El objetivo de la presente invencion consiste en proveer un reactor con disipacion del calor de reaccion a traves de un portador de calor que fluye a traves de placas de chapa termica, el que pueda ser operado de una manera rentable y libre de fallos, y que, en particular, permita prevenir los problemas previamente expuestos. A traves de la invencion se quiere asegurar la estabilidad geometrica de los modulos de placas de chapa termica, en particular la de las grietas destinadas a recibir el catalizador.

Este objetivo se logra a traves de un reactor para oxidaciones parciales de una mezcla de reaccion fluida en presencia de un catalizador heterogeneo en forma de partfculas, de acuerdo con la reivindicacion 1.

De acuerdo con la presente invencion, por lo tanto, se proveen modulos de placas de chapa termica, con placas de chapa termica, por los que fluye un medio portador de calor que absorbe el calor de reaccion y que, al hacerlo, se evapora por lo menos parcialmente, los que estan realizados con forma cuadrada y se encuentran insertados con alivio de presion en una envuelta principalmente cilmdrica que los envuelve completamente.

Los modulos de placas de chapa estan formados por respectivamente dos o mas placas de chapa termica rectangulares, dispuestas de manera paralela entre sf, dejando libre respectivamente una grieta.

Las placas de chapa termica estan hechas de materiales libres de corrosion, preferentemente acero inoxidable, por ejemplo, con los numeros de material 1.4541, 1.4404, 1.4571 o 1.4406, 1.4539, pero tambien 1.4547, o bien de otros aceros de aleacion.

El espesor de material de las chapas empleadas para esto puede seleccionarse entre 1 y 4 mm, 1,5 y 3 mm, pero tambien entre 2 y 2,5 mm o espedficamente de 2,5 mm.

Normalmente se unen dos chapas rectangulares por sus lados longitudinales y frontales para formar una placa de chapa termica, en la que es posible una costura de cordon o un cierre de soldadura lateral o una combinacion de ambas cosas, de tal manera que el espacio en el que posteriormente se encontrara el medio portador de calor sea hermetico en todos sus lados. De manera ventajosa, el borde de las placas de chapa termica se separa en o ya en la costura de cordon del borde longitudinal, para que la zona marginal mal refrigerada o no refrigerada, en la que generalmente tambien se ha introducido el catalizador, presente una extension geometrica tan pequena como sea posible.

Distribuidas sobre la superficie rectangular, las chapas se unen entre sf y mediante puntos de soldadura. Tambien es posible una union por lo menos parcial mediante costuras de cordon rectilmeas o tambien curvadas y tambien circulares. Asimismo, es posible la subdivision del volumen por el que fluye el medio portador de calor en varias zonas separadas por costuras de cordon adicionales.

Una posibilidad de disposicion de los puntos de soldadura sobre las placas de chapa termica es en forma de hileras con distancias entre puntos equidistantes de 30 a 80 mm o tambien de 35 a 70 mm, en las que tambien son posibles distancias de 40 a 60 mm, y en las que en una forma de realizacion adicional se preven distancias de 45 a 50 mm y tambien de 46 a 48 mm. Normalmente, las distancias entre puntos vanan de manera condicionada por la fabricacion hasta un total de ± 1 mm, y los puntos de soldadura de hileras inmediatamente adyacentes, vistos en la direccion longitudinal de las placas, estan dispuestos de manera desplazada por respectivamente media distancia entre puntos de soldadura. Las hileras de las soldaduras de punto en la direccion longitudinal de las placas pueden ser equidistantes con distancias de 5 a 50 mm, pero tambien de 8 a 25 mm, en las que tambien se usan distancias de 10 a 20 mm y tambien de 12 a 14 mm. Adicionalmente, tambien son posibles los pares adaptados al respectivo caso de aplicacion de las mencionadas distancias entre puntos de soldadura y distancias entre hileras. Las distancias entre hileras pueden estar en una relacion geometrica definida con respecto a la distancia entre puntos, normalmente % de las distancias entre puntos o un poco menos, de tal manera que se logra una ampliacion uniforme definida de las chapas termicas durante la fabricacion. A las distancias predeterminadas entre puntos de soldadura y entre hileras se asigna un numero correspondiente de puntos de soldadura por cada m2 de superficie de placa.

La anchura de las placas de chapa termica esta limitada sustancialmente por la tecnica de fabricacion y puede variar entre 100 y 2500 mm, o tambien entre 500 y 1500 mm. La longitud de las placas de chapa termica depende de la

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reaccion, en particular del perfil de temperatura de la reaccion, y puede ubicarse entre 500 y 7000 mm, o tambien entre 3000 y 4000 mm.

Respectivamente dos o mas placas de chapa termica se disponen de manera paralela y distanciada entre s^ para formar un modulo de placas de chapa termica. Debido a esto, entre las placas de chapa inmediatamente adyacentes se forman grietas similares a pozos, que en los sitios mas estrechos de la distancia entre placas presentan una anchura ubicada entre, por ejemplo, 8 y 150 mm, pero tambien entre 10 y 100 mm. Una forma de realizacion posible tambien preve anchuras de 12 a 50 mm o de 14 a 25 mm, aunque tambien se pueden seleccionar anchuras de 16 a 20 mm. Tambien se ha aprobado una distancia de grieta de 17 mm.

Entre las diferentes placas de chapa termica de un modulo de placas de chapa termica, por ejemplo, en el caso de placas de gran superficie, se pueden montar adicionalmente elementos distanciadores para prevenir deformaciones que pudieran modificar la distancia entre placas o la posicion de las mismas. Para el montaje de estos elementos distanciadores, zonas parciales de las chapas pueden separarse de la zona de flujo del medio portador de calor, por ejemplo, mediante costuras de cordon de forma circular, a fin de poder disponer en las placas, por ejemplo, agujeros para los tornillos de sujecion de los elementos distanciadores.

Las grietas pueden tener la misma distancia, aunque si se requiere, las grietas tambien pueden ser de diferente anchura, si la reaccion lo permite o si la reaccion deseada lo exige, o si se pueden lograr ventajas desde el punto de vista de los aparatos o de la tecnica de refrigeracion.

Las grietas rellenadas con partmulas de catalizador de un modulo de placas de chapa termica pueden estar estanqueizadas mutuamente, por ejemplo, mediante soldadura estanca, o tambien pueden estar conectadas entre sf en el lado del proceso.

Para ajustar la distancia de grieta deseada durante el ensamblaje de las diferentes placas de chapa termica para formar un modulo, las placas se fijan en su posicion y distancia.

Los puntos de soldadura de placas de chapa termica inmediatamente adyacentes pueden estar mutuamente opuestos o desplazados entre sf.

Normalmente, por razones tecnicas de la fabricacion, puede ser preferente que, con una disposicion con dos o mas modulos de placas de chapa termica de forma cuadrada, los mismos se realicen respectivamente con dimensiones iguales. Con disposiciones de 10 o 14 modulos de placas de chapa termica, puede ser ventajoso para la compacidad del aparato en su totalidad si se seleccionan dos tipos de modulo con diferente longitud de bordes o con diferente relacion entre las longitudes de borde.

Preferentemente se usan disposiciones de 4, 7, 10 o 14 modulos de placas de chapa termica con dimensiones respectivamente iguales. La superficie de proyeccion visible en la direccion de flujo de un modulo puede ser cuadrada, pero tambien puede ser rectangular con una relacion de lados de 1,1, pero tambien de 1,2. Son ventajosas las combinaciones de 7, 10 o 14 modulos con proyecciones de modulo rectangulares, de tal manera que se minimice el diametro de la envuelta cilmdrica exterior. Se pueden lograr disposiciones geometricas particularmente ventajosas, si, conforme a lo expuesto anteriormente, se selecciona un numero de 4, 7 o 14 modulos de placas de chapa termica.

Ventajosamente, a este respecto, los modulos de placas de chapa termica pueden ser sustituibles de manera individual, por ejemplo, en caso de fugas, deformaciones de las chapas termicas o problemas que afectan al catalizador.

De manera ventajosa, los modulos de placas de chapa termica se disponen en una caja de estabilizacion rectangular, estable a la presion.

Cada modulo de placas de chapa termica ventajosamente se sostiene por medio de una grna apropiada, por ejemplo, por las cajas de estabilizacion rectangulares, con pared lateralmente continua o, por ejemplo, por una construccion angular.

En una forma de realizacion, las cajas de estabilizacion rectangulares de modulos de placas de chapa termica adyacentes estan estanqueizadas redprocamente. De esta manera se previene una corriente de desviacion o “bypass” de la mezcla de reaccion entre los distintos modulos de placas de chapa termica.

Por el montaje de modulos de placas de chapa termica de forma cuadrada en una envuelta predominantemente cilmdrica con transmision de presion, en el borde orientado hacia la pared de camisa cilmdrica de la envuelta quedan espacios intermedios libres relativamente grandes, en los que pueden ocurrir depositos, reacciones secundarias o una descomposicion del producto de fabricacion. La limpieza, la descontaminacion de producto, por ejemplo, en caso de requerirse actividades de montaje, solo es posible con grandes dificultades en esos sitios. Por lo tanto, es ventajoso separar dicho espacio intermedio del espacio de reaccion, es decir, de las grietas entre placas de chapa termica inmediatamente adyacentes.

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Para esto, el espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica se cierra en el extremo inferior de los modulos de placas de chapa termica mediante un fondo de retencion. Para prevenir las corrientes de desviacion de la mezcla de reaccion, el fondo de soporte o retencion debe cerrar el espacio intermedio de forma hermetica al gas.

El espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica esta cerrado en el extremo superior de los modulos de placas de chapa termica por una cubierta de chapa. Para esto, sin embargo, no es necesario un cierre hermetico al gas; la cubierta de chapa esta provista con aberturas o algo similar a un fondo de valvulas.

El eflujo del gas empleado para acumular la presion puede lograrse adicionalmente por medio de un organo de rebose, realizado como diafragma, valvula u organo autorregulable cargado por fuerza (por ejemplo, con un muelle o presion de gas), tambien en combinacion con un seguro de retencion. Los organos de rebose tambien pueden estar dispuestos en el exterior de la envuelta exterior cilmdrica.

La cubierta de chapa superior puede estar montada sobre riostras, que estabilizan adicionalmente las cajas de estabilizacion rectangulares, en las que se encuentran introducidos los modulos de placas de chapa termica.

El espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta predominantemente cilmdrica puede rellenarse ventajosamente con materiales inertes, a fin de reducir allf el volumen gaseoso libre y para prevenir la conveccion de gas, que puede conllevar, por ejemplo, a una perdida de calor incontrolada.

En la envuelta cilmdrica se proveen ventajosamente manguitos para la entrada y salida del material inerte a granel, que estan realizados con un tamano apropiado y montados con una inclinacion adecuada, de tal manera que es posible la carga y descarga sin congestionamientos ocho por fuerza de gravedad. Formas de realizacion posibles de los manguitos preven anchuras nominales de 80, 100, 150 o 200 mm.

Como material inerte a granel en principio se puede usar cualquier material qmmicamente inerte y suficientemente estable desde el punto de vista mecanico y termico, por ejemplo, perlita expandida y/o vermiculita expandida.

El espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica, que puede estar rellenado con material inerte, esta cargado con una presion de gas.

La presurizacion puede ser sustancialmente estatica y se logra mediante la alimentacion y drenaje de nitrogeno con regulacion de la presion. Como senal de regulacion se puede seleccionar, por ejemplo, a diferencia de presion entre el valor de presion en el espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica y el valor de presion medido en el extremo inferior del relleno de catalizador en las grietas de los modulos de placas de chapa termica, o en el extremo superior del mismo. De manera ventajosa, la senal de presion diferencial puede corregirse por un valor de desviacion, y preferentemente se puede seleccionar un valor medio, en particular el valor medio aritmetico de la presion a lo largo de la altura del relleno de catalizador, como senal de regulacion.

Para la presurizacion, en la envuelta de forma predominantemente cilmdrica se proveen tubuladuras correspondientes y/o un conducto anular interno con pequenos agujeros, que preferentemente estan dirigidos hacia abajo.

Alternativamente, la presurizacion se logra mediante el flujo continuo a traves del espacio intermedio de un gas inerte al proceso o intrmseco al proceso, en particular con nitrogeno o con gas de circuito.

El gas empleado para la presurizacion ventajosamente se une con la mezcla de reaccion fluida en su punto de salida desde los modulos de placas de chapa termica, normalmente todavfa dentro de la envuelta de forma predominantemente cilmdrica del reactor. Los sitios de eflujo del gas empleado para la presurizacion se localizan ventajosamente en zonas de flujo de la mezcla de reaccion fluida, para lavar las mismas.

El flujo volumetrico del gas empleado para la presurizacion normalmente es menor que el flujo volumetrico de la mezcla de reaccion fluida y de maneras ventajosas se selecciona de tal manera que es inocuo para la reaccion desde el punto de vista tecnico del proceso.

Los modulos de placas de chapa termica ventajosamente debenan ser sustituibles respectivamente de forma individual, para que, como ya se ha expuesto previamente, los posibles problemas, tales como fugas, deformaciones de las chapas termicas o problemas con el catalizador, pueden ser resueltos de manera dirigida. Para esto es ventajoso configurar los modulos de placas de chapa termica con un poco de juego con respecto a la pared de las cajas de estabilizacion rectangulares.

Debido a que, por lo tanto, los modulos de placas de chapa termica en esta forma de realizacion ventajosa estan colocados de forma no estanqueizante en las cajas de estabilizacion rectangulares, es posible que se produzcan corrientes de desviacion del medio de reaccion. Para prevenir que esto suceda, las faltas de estanqueidad entre los modulos de placas de chapa termica y las cajas de estabilizacion rectangulares se obturan de manera apropiada,

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por ejemplo, mediante bandas de chapa metalica colocadas en el lado exterior de los modulos de placas de chapa termica, las que al ser insertadas en la caja de estabilizacion rectangular ejercen presion contra la pared del mismo. Alternativamente, tambien es posible el uso de cubiertas y conexiones de chapa hermeticas al gas, por ejemplo, en forma de obturaciones de labios de soldadura.

Despues de la insercion de los modulos de placas de chapa termica en las cajas de estabilizacion rectangulares, las mismas pueden ser estanqueizadas contra el fondo de retencion, que cierra el espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica en el extremo inferior de los modulos de placas de chapa termica. Para esto, en principio se puede usar cualquier posibilidad de obturacion conocida. Se puede tratar de obturaciones convencionales, que, por ejemplo, se atornillan adicionalmente.

Tambien es posible lograr la obturacion mediante labios de soldadura, por ejemplo, a traves de una variante, en la que un labio de soldadura se fija en el fondo de retencion y un segundo labio de soldadura se coloca en el borde exterior del modulo de placas de chapa termica o de la caja de estabilizacion rectangular. Ambos labios de soldadura estan realizados de tal manera que concuerdan geometricamente y pueden ser soldados entre sf Para la sustitucion del modulo de placas de chapa termica, la costura de soldadura se separa nuevamente y se renueva segun sea necesario.

Los modulos de placas de chapa termica pueden tensarse y de la parte superior con las cajas de estabilizacion rectangulares. Con una presion de tension suficiente desde la parte superior se alcanza una presion de contacto superficial suficiente ejercida sobre la obturacion y los modulos de placas de chapa termica se fijan ventajosamente.

Las cajas de estabilizacion rectangulares no necesariamente tienen que estar obturadas de forma redproca, mientras se prevenga una corriente de desviacion inadmisible alrededor de las grietas. Tambien es posible conectar las cajas de estabilizacion rectangulares entre sf con pequenos agujeros, por los que pueden entrar gas inerte desde el espacio interior entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica, por lo que en el espacio entre el modulo de placas de chapa termica y la caja de estabilizacion rectangular se previenen las reacciones.

Los modulos de placas de chapa termica pueden presentar adicionalmente tambien en el lado exterior elementos de grna y de orientacion. Por ejemplo, es posible proveer en las esquinas de los mismos angulos de esquina de cualquier forma y proveer junto a ellos bandas de chapa de forma conica. Adicionalmente, es ventajoso fijar en los modulos dispositivos de enganche o medios auxiliares de enganche, tales como ojales, lenguetas o agujeros roscados, a fin de permitir un enganche facil de un medio de elevacion o, por ejemplo, de una grua. Para el enganche con grua de los modulos de placas de chapa termica, los mismos tambien se pueden sujetar en anclajes de traccion, los que alcanzan verticalmente a traves de la columna en principio vacfa hasta el borde inferior de las placas y se conectan allf con un travesano para recibir la carga.

En una forma de realizacion particular, la placa de chapa termica exterior de un modulo de placas de chapa termica puede estar hecha en el lado exterior de la misma de una chapa mas gruesa y, por lo tanto, mas estable que las otras chapas usadas para la fabricacion de las placas de chapa termica.

Para compensar la expansion termica, en o junto al fondo de retencion, que cierra el espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta predominantemente cilmdrica en el extremo inferior de los modulos de placas de chapa termica, ventajosamente se pueden proveer en particular compensadores de forma anular. Particularmente apropiada es una compensacion de forma anular con un perfil que presenta una forma aproximada de Z, visto en la direccion perpendicular al plano del fondo de chapa. Sin embargo, es igualmente posible el uso de compensadores convencionales de forma ondulada.

Adicionalmente, de manera preferente tambien se proveen en o junto a la cubierta de chapa en el extremo superior del espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta predominantemente cilmdrica compensadores para la expansion axial y/o radial.

Cada modulo de placas de chapa termica se abastece mediante uno o varios dispositivos de distribucion con el medio portador de calor. Despues de fluir a traves del espacio interior, el portador de calor se evacua en las distintas placas de chapa termica en el otro extremo del modulo de placas de chapa termica a traves de uno o varios dispositivos colectores. Debido a que de acuerdo con la presente invencion se emplea un portador de calor que absorbe el calor de reaccion liberado y, al hacerlo, se evapora por lo menos parcialmente, para adaptar las velocidades de flujo es particularmente ventajoso proveer por cada modulo de placas de chapa termica respectivamente un dispositivo de distribucion, pero dos dispositivos colectores.

Los dispositivos de distribucion y coleccion preferentemente se configuran de tal manera que respectivamente presentan una compensacion para absorber la expansion termica de los modulos de placas de chapa termica de manera relativa a la envuelta predominantemente cilmdrica. A este respecto, es posible una compensacion, por ejemplo, mediante un diseno curvado de los conductos de tubena.

Para absorber la expansion termica de los modulos de placas de chapa termica en relacion a la envuelta circundante de forma predominantemente cilmdrica, es posible proveer una configuracion geometrica apropiada en forma de

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arco o de Z o en forma de omega de la tubena de los dispositivos de distribucion y coleccion para el medio portador de calor que fluye a traves de las placas de chapa termica. En una forma de realizacion adicional, esta compensacion se puede lograr mediante compensadores axiales o laterales, en los que, dado el caso, se puede proveer un soporte necesario para los tubos con una estructura de soporte interior.

Los tubos colectores en las placas de chapa termica para la alimentacion y distribucion, asf como para la coleccion y evacuacion del medio portador de calor se realizan de manera particularmente preferente con una asf llamada soldadura de fondo ranurado, de la siguiente manera: Las diferentes placas de chapa termica de un modulo primero se unen con una chapa curvada en forma canaleta en direccion hacia el espacio interior de las placas de chapa termica, la que presenta una seccion transversal de forma aproximadamente semicircular, asf como aberturas o ranuras para la salida del medio portador de calor. En este estado de fabricacion, es posible probar las soldaduras de fondo ranurado tanto en una muestra representativa como tambien en su volumen completo, por ejemplo, mediante rayos X, a fin de comprobar la ausencia de errores de fabricacion. A continuacion, esta primera chapa con una forma aproximada de canaleta se conecta con una segunda chapa de forma analoga, aunque con una curvatura opuesta y sin aberturas o ranuras, a lo largo de los dos lados longitudinales, en particular a traves de una soldadura de costura longitudinal, con lo que se forma un componente constructivo con forma de tubo con una seccion transversal aproximadamente circular. Los dos extremos de este componente de forma tubular se cierran mediante tapas, que, dado el caso, pueden reforzarse con un anclaje de traccion interior.

En una forma de realizacion adicional, tambien es posible la union por soldadura directa de piezas de tubo con una anchura nominal mas bien pequena de, por ejemplo, 4 a 30 mm, a las placas de chapa termica, frecuentemente en los bordes de chapa, para la alimentacion y evacuacion del medio portador de calor.

Las grietas entre las distintas placas de chapa termica de cada modulo de placas de chapa termica sirven para recibir el catalizador heterogeneo en forma de partmulas.

Para excluir la posibilidad de un drenaje de las partmulas de catalizador fuera de las grietas por efecto de la gravedad, en el extremo inferior de las mismas deben proveerse rejillas de retencion de catalizador apropiadas. Esto se puede realizar, por ejemplo, con chapas de rejilla o agujereadas, y de manera particularmente ventajosa se pueden emplear para esto los asf llamados tamices de hendidura marginal, que aseguran una buena retencion del catalizador y al mismo tiempo tambien una elevada estabilidad de forma con poca perdida de presion para el medio de reaccion que fluye a traves.

Las rejillas de retencion de catalizador pueden estar montadas, por ejemplo, de manera pivotable.

Es particularmente ventajoso, si los dispositivos de distribucion para el medio portador de calor hacia las placas de chapa termica se instalan de tal manera que las distancias laterales desde los dispositivos de distribucion hasta el borde del paquete de placas de chapa termica sean iguales, de tal manera que solo se requiera un unico tipo de rejilla de retencion de catalizador. Ventajosamente se proveen respectivamente dos rejillas de retencion de catalizador por cada modulo de placas de chapa termica, es decir, en ambos lados del dispositivo de distribucion para el medio portador de calor.

Las rejillas de retencion de catalizador ventajosamente se han de dimensionar de tal manera que puedan ser montados y desmontados a traves de los agujeros de hombre en la envuelta de forma aproximadamente cilmdrica. Con frecuencia, los agujeros de hombre tienen un diametro interior de 700 mm. De manera correspondiente, es preferente una longitud de bordes de las rejillas de retencion de catalizador de 650 mm.

En una forma de realizacion adicional, es posible dividir estas rejillas de retencion adicionalmente en unidades mas pequenas, o tambien cerrar individualmente cada hendidura o cada mitad de hendidura, de tal manera que tambien pueda ser vaciada por separado.

Alternativamente, tambien es posible rellenar los modulos de placas de chapa termica con catalizador antes de la instalacion de los mismos en el reactor, es decir, todavfa en el exterior del reactor.

La envuelta que rodea los modulos de placas de chapa termica se ha descrito arriba como de forma predominantemente cilmdrica. Con esto se ha de entender que la misma presenta una camisa de cilindro con una seccion transversal circular, que en ambos extremos se cierra respectivamente con una cubierta.

La envuelta de forma predominantemente cilmdrica normalmente se coloca en posicion vertical.

El medio de reaccion fluido se dirigiera a traves de una de las cubiertas, frecuentemente la cubierta inferior, al espacio interior del reactor, fluye a traves de las grietas rellenadas con el catalizador heterogeneo en forma de partmulas entre las diferentes placas de chapa termica y se extrae en el otro extremo del reactor a traves de la otra cubierta, que frecuentemente es la cubierta superior.

Las cubiertas preferentemente estan hechas de acero inoxidable o chapeadas con acero inoxidable.

Las cubiertas pueden estar unidas a la camisa cilmdrica de la envuelta bien sea soldadas de manera fija o

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separables, por ejemplo, a traves de una union de brida. La union de brida puede estar configurada de forma rebajable mediante un sistema hidraulico.

Las cubiertas ventajosamente pueden ser inspeccionadas en la circunferencia a traves de uno o varios agujeros de hombre, que normalmente presentan un diametro de 700 mm. Para esto es ventajosa una elevacion cilmdrica aumentada que, al igual que la cubierta, esta hecha de acero inoxidable o chapeada con acero inoxidable.

A traves de los agujeros de hombre en las cubiertas se tiene acceso al lado superior de los modulos, de tal manera que el catalizador se puede introducir facilmente en la grieta entre las placas de chapa termica, asf como tambien al lado inferior de los modulos, de tal manera que las rejillas de retencion pueden montarse y desmontarse facilmente.

Para el desmontaje del catalizador, en la cubierta inferior se pueden proveer adicionalmente dispositivos para el soporte de medios auxiliares y para recoger el catalizador, los que pueden montarse ya durante el funcionamiento, asf como una o varias tubuladuras para descargar el catalizador.

Como material para el espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la pared interior de la envuelta de forma predominantemente cilmdrica, para el fondo de retencion de cierre, asf como tambien para las cajas de estabilizacion rectangulares para los modulos de placas de chapa termica, se puede emplear acero al carbono. Alternativamente, tambien es posible el uso de acero inoxidable para esto.

En una de las dos cubiertas ventajosamente se instalan tubuladuras, por las que los elementos multitermicos pueden introducirse en los distintos modulos de placas de chapa termica. Adicionalmente, allf se pueden instalar tubuladuras para otros aparatos de campo y dispositivos de medicion del proceso.

Preferentemente, en la camisa cilmdrica de la envuelta predominantemente cilmdrica se provee uno o varios compensadores para absorber preferentemente la expansion termica axial.

Tambien es objeto de la presente invencion el uso de un reactor para realizar oxidaciones parciales de una mezcla de reaccion fluida, en las que el calor de reaccion se disipa por medio de un portador de calor que fluye a traves de las placas de chapa termica y que, al hacerlo, se evapora por lo menos parcialmente.

A este respecto, en particular en el caso de reacciones fuertemente exotermicas, el reactor se opera de tal manera que la mezcla de reaccion fluida se alimenta a traves de la cubierta inferior y se extrae del reactor a traves de la cubierta superior.

Debido a que el medio portador de calor, que disipa el calor de reaccion en particular mediante refrigeracion por evaporacion, se alimenta desde abajo a las chapas termicas, siempre esta disponible una cantidad suficiente del medio portador de calor para la refrigeracion cuando la mezcla de reaccion se alimenta desde abajo, es decir, cuando la mezcla de reaccion y el medio portador de calor fluyen en un mismo sentido de la corriente.

Adicionalmente, se debe asegurar, tanto desde el punto de vista constructivo como tambien desde el punto de vista de la direccion de corriente del medio de reaccion y el modo de funcionamiento, que ni el medio de reaccion se enfne demasiado antes de alcanzar la zona de catalizador activa a causa de la hipotermia del medio portador de calor, ni que el medio portador de calor se evapore previamente en una medida inadmisiblemente alta.

Como medio portador de calor se puede usar agua de alimentacion, tal como se usan normalmente en las centrales electricas para la generacion de vapor y que corresponde al estado de la tecnica (Technische Regeln fur Dampfkessel (“Reglas tecnicas para calderas de vapor”) (TRD 611 del 15 de octubre de 1996 en BArbBI. 12/1996 p. 84, ultima modificacion del 25 de junio de 2001 en BArbBI. 8/2001 p. 108). Parametros tfpicos del agua de alimentacion pueden ser los siguientes: Capacidad de conduccion menor que 0,4 o menor que 0,2 microsiemens/cm, dureza de calcio y magnesio menor que 0,0005 milimoles por litro o debajo del lfmite comprobable, sodio menos de 5 microgramos por litro, dioxido de silicio menos de 20 microgramos por litro, hierro menos de 50 microgramos por litro y oxfgeno menos de 20 microgramos por litro, asf como un contenido total de carbono disuelto menor que 0,2 miligramos por litro. Adicionalmente, el agua de alimentacion debena estar libre de halogeno, en particular cloro. Tambien es posible acondicionar el agua de alimentacion de manera espedfica, por ejemplo, mediante la adicion de sustancias auxiliares tales como hidrazina o amomaco, para ajustarla en particular de forma alcalina, y adicionalmente se pueden anadir inhibidores de corrosion al agua de alimentacion.

La cubierta superior, por la que el medio de reaccion abandona el reactor en el desarrollo del proceso preferente arriba descrito, puede estar hecha de acero al carbono.

Para asegurar el acceso a los modulos de placas de chapa termica para labores de reparacion o sustitucion, es necesario que la cubierta superior tambien pueda ser removida. Si no existe una union de brida, la cubierta superior puede ser separada y soldada nuevamente despues del montaje del modulo.

Es posible la integracion del vapor extrafdo de las placas de chapa termica en diferentes conductos de vapor.

El reactor opcionalmente puede ser conectado a dos conductos de vapor, uno de ellos con mayor presion, que puede utilizarse para calentar el reactor a la temperatura de servicio.

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Es ventajosa la operacion con un solo conducto de vapor.

El reactor preferentemente puede ser operado con circulacion natural del medio refrigerante agua, en donde la relacion de agua de alimentacion a vapor normalmente es de 3 a 12, preferentemente de 5 a 10.

Tambien es posible la operacion con circulacion forzada, en cuyo caso es posible una variacion de carga mas amplia de la refrigeracion. Para esto, el agua de alimentacion se alimenta con una mayor presion que la existente en el sistema de refrigeracion, por ejemplo, por medio de una bomba.

Se puede ajustar una velocidad de circulacion del agua de alimentacion en los dispositivos de distribucion de entre 0,5 y 3,0 m/s, o tambien de 1,0 a 2,0 m/s, asf como un numero de circulacion de agua de entre 3 y 12. La velocidad de flujo de la corriente de dos fases (vapor/agua) en los dispositivos de coleccion puede ubicarse entre 0,5 y 15 m/s, o tambien entre 2,0 y 6,0 m/s.

De manera particularmente preferente, el calentamiento de los modulos de placas de chapa termica para la puesta en funcionamiento del reactor se realiza a partir de la misma red del medio portador de calor, a la que durante el funcionamiento del reactor se disipa el calor a traves del medio portador de calor evaporado por lo menos parcialmente.

Por la regulacion de la presion de vapor en el sistema de refrigeracion es posible un ajuste preciso de la temperatura de refrigeracion. Las placas de chapa termica conforme a la experiencia pueden ser operadas hasta una presion de aproximadamente 80 bar en el medio refrigerante. El reactor de acuerdo con la presente invencion permite la generacion de vapor directa a niveles de presion de hasta 80 bar.

El reactor de acuerdo con la presente invencion puede ser empleado para realizar oxidaciones parciales a gran escala tecnica.

Comparado con la carga de un gran numero, frecuentemente de cinco dfgitos, de tubos de contacto, la puesta a disposicion del catalizador y la carga de un numero de dos o tres dfgitos de la quieta entre las chapas termicas con el catalizador esta asociada con un esfuerzo sustancialmente menor.

Debido a la configuracion modular, el reactor puede adaptarse de manera flexible a la capacidad requerida. Se puede montar u operar un numero reducido de modulos de placas de chapa termica, comparado con el numero maximo posible que es limitado por la geometna relativa de la vuelta y de los modulos de placas de chapa termica. En caso de requerirse, tambien es posible aislar modulos individuales con respecto al flujo del gas de proceso ni efectuar la reaccion a capacidad reducida con las mismas condiciones externas.

Es posible suministrar el reactor en piezas individuales para ser ensambladas en el sitio de uso.

La presente invencion se describe mas detalladamente a continuacion en base a los dibujos.

En las figuras se muestra en particular lo siguiente:

La Fig. 1 muestra una seccion longitudinal a traves de una forma de realizacion preferente de un

reactor conforme a la presente invencion con seccion transversal C-C en la figura 1A, asf como otras disposiciones preferentes de modulos de placas de chapa termica en seccion transversal en las figuras 1B a 1F.

La Fig. 2 muestra una representacion de detalle de un modulo de placas de chapa termica en

seccion transversal con respecto a las placas de chapa termica, con representaciones de seccion longitudinal en los planos A-A y B-D en las figuras 2A y 2B, respectivamente. La Fig. 3 muestra dos formas de realizacion posibles de obturaciones entre el fondo de retencion

y las cajas de estabilizacion.

La Fig. 4 muestra una representacion de detalle con agujeros en las cajas de estabilizacion

rectangulares.

Las Figs. 5A, 5B y 5D a 5I muestran representaciones de detalle con elementos adicionales de grna y orientacion

en los lados exteriores de los modulos de placas de chapa termica.

La Fig. 6 muestra una representacion de detalle de un dispositivo tensor para la fijacion de los

modulos de placas de chapa termica en las cajas de estabilizacion rectangulares.

La representacion de seccion transversal traves de una forma de realizacion preferente en la Fig. 1 muestra un reactor con modulos de placas de chapa termica 1 que estan rodeados por una envuelta de forma predominantemente cilmdrica 4. El espacio intermedio 6 entre los modulos de placas de chapa termica 1 y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica 4 esta cerrada de forma hermetica al gas en la zona del extremo inferior de los modulos de placas de chapa termica 1 por un fondo de retencion 7, y en la zona del extremo superior de los modulos de placas de chapa termica 1 por una cubierta de chapa 8, que en la forma de representacion preferente representada en la figura presenta agujeros 9.

En el extremo inferior de los modulos de placas de chapa termica 1 se provee un dispositivo de distribucion 11 para

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el medio portador de calor, frecuentemente agua de alimentacion, y en la zona del extremo superior de los modulos de placas de chapa termica 1 se provee un dispositivo colector 12 para el medio portador de calor, que en esta zona frecuentemente existe en forma de vapor o como mezcla de agua/vapor. La envuelta de forma predominantemente cilmdrica 4 presenta compensadores 13 para la expansion termica.

En la forma de realizacion preferente representada en la Fig. 1, el medio de reaccion fluido se alimenta traves de la cubierta inferior 15 y se extrae a traves de la cubierta superior 16. En la zona de la cubierta inferior 15, al igual que en la zona de la cubierta superior 16, se encuentra instalado respectivamente una elevacion cilmdrica adicional, con respectivamente dos agujeros de hombre 17. En la envuelta de forma predominantemente cilmdrica 4 se proveen tubuladuras 18 para la descarga del material inerte desde el espacio intermedio 6 entre los modulos de chapa termica 1 y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica 4, asf como tubuladuras 19 para la alimentacion de nitrogeno al espacio intermedio 6. El catalizador es retenido por rejillas de retencion de catalizador 24, que, por ejemplo, estan realizadas como tamices de hendidura marginal.

La representacion de seccion transversal en el plano C-C en la Fig. 1A muestra una disposicion preferente que de manera ventajosa esta formada por siete modulos de placas de chapa termica 1 con un espacio intermedio 6 entre los modulos de placas de chapa termica 1 y la envuelta 4, que preferentemente esta rellenado con material inerte.

La Fig. 1B muestra una representacion de seccion transversal con un solo modulo de placas de chapa termica de seccion transversal cuadrada, que esta dispuesto en la envuelta 4.

La Fig. 1C muestra una forma de realizacion con cuatro modulos de placas de chapa termica de seccion transversal cuadrada 1 en la envuelta 4.

La Fig. 1D muestra una forma de realizacion con siete modulos de placas de chapa termica de seccion transversal rectangular con una relacion de lados de respectivamente 1 : 1,2.

La Fig. 1E muestra una forma de realizacion con once modulos de placas de chapa termica de seccion transversal rectangular con una relacion de lados de respectivamente 1 : 1,1.

La Fig. 1F muestra una forma de realizacion con diez modulos de placas de chapa termica 1 de seccion transversal respectivamente rectangular con una relacion de lados de respectivamente 1 : 1,1.

En la Fig. 2 se representa una seccion de un modulo de placas de chapa termica 1, con placas de chapa termica 2 y grietas 3 entre las placas de chapa termica para recibir el catalizador heterogeneo en forma de partmulas. En la figura se representan los puntos de soldadura entre las chapas que forman las diferentes placas de chapa termica 2, asf como la sujecion de las placas de chapa termica 2 en sus extremos laterales en una delimitacion lateral 20. El modulo de placas de chapa termica esta insertado en una caja de estabilizacion rectangular 5.

En la representacion de seccion en el plano A-A en la Fig. 2A, se representa la soldadura de cordon lateral 22 que encierra distintas placas de chapa termica, asf como las bandas de obturacion 23 entre las placas de chapa termica 2 del modulo de placas de chapa termica 1 y la pared de la caja de estabilizacion rectangular 5. La figura tambien muestra una disposicion preferente de los puntos de soldadura sobre las placas de chapa termica 2.

La seccion B-B, que se representa en la Fig. 2B, se extiende en un plano a traves de la grieta 3 rellenada con el catalizador en forma de partmulas. Entre la delimitacion lateral 20 del modulo de placas de chapa termica 1 y la pared de la caja de estabilizacion rectangular 5 se proveen bandas de obturacion 23.

La Fig. 3 muestra dos variantes diferentes para la obturacion de los modulos de placas de chapa termica contra el fondo de retencion. El lado izquierdo de la representacion muestra una obturacion 25 entre el fondo de retencion 7 y la delimitacion lateral 20 de un modulo de placas de chapa termica, en donde la union se fija mediante un tornillo 26. La seccion tambien muestra una parte del tamiz de hendidura marginal 24 empleado como rejilla de retencion de catalizador, asf como una panda de obturacion 23 entre la delimitacion lateral 20 del modulo de placas de chapa termica y la caja de estabilizacion rectangular 5.

El lado derecho de la representacion en la Fig. 3 por muestra una variante adicional de una obturacion entre el fondo de retencion 7 y el modulo de placas de chapa termica, espedficamente mediante dos labios de soldadura 27, de los que uno esta soldado en el fondo de retencion 7 y el segundo en la delimitacion lateral 20 del modulo de placas de chapa termica. Los dos labios de soldadura posteriormente se unen entre sf mediante una costura de soldadura.

La Fig. 4 muestra una forma de realizacion con agujeros 28 en las cajas de estabilizacion rectangulares 5, por los que el gas usado para acumular presion puede fluir desde el espacio intermedio entre los modulos de placas de chapa termica y la envuelta hacia los espacios entre los modulos de placas de chapa termica 1 y las cajas de estabilizacion rectangulares 5.

La Fig. 5A muestra una representacion de detalle con un angulo de esquina 29 en el lado exterior de la delimitacion lateral 20 de un modulo de placas de chapa termica 1 como grna y orientacion frente a la caja de estabilizacion rectangular 5.

La representacion de detalle en la Fig. 5B muestra adicionalmente al angulo de esquina 29 bandas de chapa de forma conica 30 en el lado de los modulos de placas de chapa termica 1 como elementos de gma y orientacion.

Adicionalmente, la Fig. 5B muestra una forma de realizacion posible para la placa de chapa termica 2 dispuesta en la parte mas externa del modulo de placas de chapa termica 1, en el que la chapa exterior de la placa de chapa 5 termica 2 mas externa del modulo de placas de chapa termica 1 es mas gruesa y por ende mas estable que las demas chapas que forman las placas de chapa termica 2.

Las Figs. 5D a 5I muestran esquematicamente diferentes variantes para la fijacion de las placas de chapa termica 2 en la delimitacion lateral 20:

en la forma de realizacion mostrada en la Fig. 5D,

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en la Fig. 5E, para la sujecion de las placas delimitacion lateral 20;

en la forma de realizacion representada en la Fig.

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en la forma de realizacion representada en la Fig.

20 en la Fig. 5I se muestran perfiles angulares.

La Fig. 6 muestran esquematicamente un dispositivo tensor 32 para la sujecion entre los modulos de placas de chapa termica y las cajas de estabilizacion rectangulares 5.

las placas de chapa termica 2 estan fijadas por soldadura; de chapa termica se proveen dos angulos soldados en la

5F se muestran tubos rectangulares;

5G se muestran semitubos;

5H se muestran perfiles en U; y

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REIVINDICACIONES

1. Reactor para oxidaciones parciales de una mezcla de reaccion fluida en presencia de un catalizador heterogeneo en forma de partmulas, con

- uno o varios modulos de placas de chapa termica de forma cuadrada (1), que estan formados en cada caso por dos o mas placas de chapa termica (2) rectangulares, dispuestas de manera paralela entre sf dejando libre en cada caso una grieta (3), que esta rellenada con el catalizador heterogeneo en forma de partmulas y por la que fluye la mezcla de reaccion fluida, siendo absorbido el calor de reaccion por un medio portador de calor que fluye a traves de las placas de chapa termica (2) y, al hacerlo, se evapora por lo menos parcialmente, asf como con

- una envuelta de forma predominantemente cilmdrica (4, 15, 16), que descarga la presion de los modulos de placas de chapa termica (1) y los rodea completamente, que comprende una camisa cilmdrica (4) y cubiertas (15, 16) que la cierran en ambos extremos y cuyo eje longitudinal esta orientado de forma paralela al plano de las placas de chapa termica (2), asf como con

- uno o varios elementos de obturacion (7, 23), que estan dispuestos de tal manera que la mezcla de reaccion fluida, excepto por los espacios interiores del reactor delimitados por las cubiertas (15, 16), solo fluye a traves de la grieta (3),

- estando el espacio intermedio (6) entre los modulos de placas de chapa termica (1) y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica (4) cargado con una presion de gas,

al ser la presurizacion estatica y lograrse mediante la alimentacion y el drenaje de nitrogeno con regulacion de la presion, o

al lograrse presurizacion mediante el flujo continuo a traves del espacio intermedio (6) con un gas interno del proceso o intrmseco al proceso, en particular con nitrogeno o gas de circuito,

- o en el que adicionalmente a la presurizacion el espacio intermedio (6) entre los modulos de placas de chapa termica (1) y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica (4) esta rellenado con un material a granel de sustancia inerte formado por un material qmmicamente inerte y suficientemente estable tanto mecanica como termicamente,

- en el que para la presurizacion hay previstas tubuladuras correspondientes y/o un conducto circular interno con pequenos agujeros, que preferentemente estan dirigidos hacia abajo, y

en el que el espacio intermedio (6) entre los modulos de placas de chapa termica (1) y la envuelta (4), en el extremo superior de los modulos de placas de chapa termica (1), esta cerrado por una cubierta de chapa (8) con aberturas (9) o por una cubierta de chapa (8) similar a una plataforma de valvulas.

2. Reactor de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque presenta dos o mas modulos de placas de chapa termica de forma cuadrada (1) con dimensiones iguales en cada caso.

3. Reactor de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado porque comprende 4, 7, 10 o 14 modulos de placas de chapa termica (1).

4. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las placas de chapa termica (2) estan formadas en cada caso por dos chapas rectangulares, que estan unidas por sus lados longitudinales y frontales mediante soldadura de costura de cordon, en las que el borde de las chapas que sobresale hacia afuera desde la costura de cordon se separa en el borde exterior de la costura de cordon o en la propia costura de cordon.

5. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los modulos de placas de chapa termica (1) se encuentran dispuestos en cada caso en un cajon de estabilizacion rectangular estable a la presion (5).

6. Reactor de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado porque las cajas de estabilizacion rectangulares (5) de modulos de placas de chapa termica (1) adyacentes estan soldadas de forma estanca entre sf.

7. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como elemento de obturacion hay previsto un fondo de retencion (7), que cierra el espacio intermedio (6) entre los modulos de placas de chapa termica (1) y la envuelta de forma predominantemente cilmdrica (4) en el extremo inferior de los modulos de placas de chapa termica (1).

8. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en o sobre el fondo de retencion

(7) hay previstos compensadores (10) para la expansion radial.

9. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en o sobre la cubierta de chapa

(8) hay previstos compensadores (10) para la expansion axial y/o radial.

10. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque por cada modulo de placas de chapa termica se emplean uno o varios dispositivos de distribucion (11) y uno o varios dispositivos colectores (12) para el portador de calor.

11. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque por cada modulo de placas de chapa termica se emplea un dispositivo de distribucion (11) y dos dispositivos colectores (12) para el portador de calor.

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12. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los dispositivos de distribucion y colectores para el portador de calor tienen las mismas anchuras nominales.

13. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los dispositivos de distribucion (11) y los dispositivos colectores (12) para el portador de calor estan realizados con soldadura de fondo ranurado.

14. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque hay previstos dispositivos de distribucion (11) y dispositivos colectores (12) para el medio portador de calor que fluye a traves de las placas de chapa termica (2), los cuales presentan en cada caso una compensacion para absorber la expansion termica de los modulos de placas de chapa termica (1) en relacion a la envuelta circundante de forma predominantemente cilmdrica (4).

15. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la absorcion de la expansion termica de los modulos de placas de chapa termica (1) en relacion a la envuelta circundante de forma predominantemente cilmdrica (4) se realiza mediante una configuracion geometrica apropiada en forma de arco de la tubena de los dispositivos de distribucion (11) y de los dispositivos colectores (12) para el portador de calor que fluye a traves de las placas de chapa termica (2).

16. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque se usan dos rejillas de retencion de catalizador por cada modulo de placas de chapa termica.

17. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque las rejillas de retencion de catalizador pueden ser introducidas dentro de la camisa del reactor a traves de los agujeros de hombre existentes en el reactor.

18. Reactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque en la camisa cilmdrica (4) de la envuelta de forma predominantemente cilmdrica (4, 15, 16) hay previstos uno o varios compensadores (13) para absorber preferentemente la expansion termica axial.

19. Uso de un reactor de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 18, para realizar oxidaciones parciales de una mezcla de reaccion fluida, disipandose el calor de reaccion por medio de un portador de calor que fluye a traves de las placas de chapa termica (2) y que, al hacerlo, se evapora por lo menos parcialmente.

20. Uso de acuerdo con la reivindicacion 19, caracterizado porque el calentamiento de los modulos de placas de chapa termica (1) para la puesta en servicio del reactor se realiza a partir de la misma red de portador de calor en la que se disipa el calor durante la operacion de reaccion mediante la evaporacion por lo menos parcial del medio portador de calor.