HU181508B - Radial-flow moving-bed apparatus for contacting fluid and solid material - Google Patents

Radial-flow moving-bed apparatus for contacting fluid and solid material Download PDF

Info

Publication number
HU181508B
HU181508B HUUO000152A HU181508B HU 181508 B HU181508 B HU 181508B HU UO000152 A HUUO000152 A HU UO000152A HU 181508 B HU181508 B HU 181508B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
hopper
particle
retaining
screen
grain
Prior art date
Application number
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Robert F Millar
Paul J Persico
Robert H Jensen
Original Assignee
Uop Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uop Inc filed Critical Uop Inc
Priority to HUUO000152 priority Critical patent/HU181508B/en
Publication of HU181508B publication Critical patent/HU181508B/en

Links

Abstract

A találmány tárgya radiális átfolyású, mozgóágyas készülék szilárd anyag és folyadék érintkeztetésére. A radiális átfolyású folyadék-szilárdanyag érintkeztető készülékek az ipari eljárások számos területén alkalmazhatók. Ilyenek például a különböző szénhidrogén-átalakító eljárásoknál használt radiális átfolyású reaktorok. Ezek az eljárások, illetve folyamatok például a normál paraffinok izómerizálása, a normál paraffinok dehidrogénezése és a kőolaj elpárologtatásával nyert szakaszos lepárlási termékek reformálása. A radiális átfolyású reaktorokban a különböző reagensek sugárirányban áramlanak a reaktor középső főtengelyétől a kerület feléThe present invention relates to a radial flowing mobile unit to contact solid and liquid. The radial flow is a liquid-solid contact devices can be used in many areas of industrial processes. Examples include various hydrocarbon converters radial flow reactors used in the process. These are processes or processes include, for example, normal paraffins isomerization, dehydrogenation of normal paraffins, and distillation products obtained by the evaporation of crude oil reforming. The radial flow reactors are different reagents flow radially from the central crankshaft of the reactor to the district

Description

A találmány tárgya radiális átfolyású, mozgóágyas készülék szilárd anyag és folyadék érintkeztetésére.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a radial flow movable bed apparatus for contacting solids and liquids.

A radiális átfolyású folyadék-szilárdanyag érintkeztető készülékek az ipari eljárások számos területén alkalmazhatók. Ilyenek például a különböző szénhidrogén-átalakító eljárásoknál használt radiális átfolyású reaktorok. Ezek az eljárások, illetve folyamatok például a normál paraffinok izómerizálása, a normál paraffinok dehidrogénezése és a kőolaj elpárologtatásával nyert szakaszos lepárlási termékek reformálása. A radiális átfolyású reaktorokban a különböző reagensek sugárirányban áramlanak a reaktor középső főtengelyétől a kerület felé.Radial-flow liquid-solid contact devices can be used in a variety of industrial processes. These include, for example, radial flow reactors used in various hydrocarbon conversion processes. These processes or processes include, for example, isomerization of normal paraffins, dehydrogenation of normal paraffins, and reforming of batch distillation products obtained by the evaporation of petroleum. In radial flow reactors, the various reagents flow radially from the central major axis of the reactor towards the periphery.

A találmány szerinti készülék abba a reaktorcsoportba tartozik, ahol a reagens befelé áramlik. Ez azt jelenti, hogy a reagens a gyűrű alakú elosztótérből áramlik befelé, a reagenst gyűjtő hengeres tér irányába. A középen elhelyezkedő, reagenst gyűjtő teret a katalizátor visszatartására szolgáló belső rosta veszi körül. A belső rostát általában a reaktor középső csövének nevezik.The device according to the invention belongs to the group of reactors where the reagent flows inward. This means that the reagent flows inward from the annular distribution space towards the reagent collecting cylinder. The central reagent collecting space is surrounded by an internal sieve for retaining the catalyst. The inner sieve is generally referred to as the middle tube of the reactor.

Radiális átfolyásos rendszert alkalmaznak más érintkeztető készülékekben is, mint például az adszorbens kamráknál és kezelőknél. Annak következtében, hogy a találmány értelmében a készüléket mozgóágyas reaktorként alkalmazzuk, az felhasználható mozgóágyas regenerátorként a használt katalizátorok vagy adszorbensek széntelenítéséhez, redukálásához vagy halogénezéséhez is.Radial flow systems are also used in other contact devices, such as adsorbent chambers and operators. Due to the fact that the apparatus is used as a mobile bed reactor according to the invention, it can also be used as a mobile bed regenerator to decarbonise, reduce or halogenate the catalysts or adsorbents used.

A „mozgóágyas” kifejezéssel itt olyan rendszerre utalunk, amelyben szemcsés anyag van, a szemcsék sűrű ágyat képezve egymáson helyezkednek el, és az ágy szemcsekészletét fokozatosan úgy újítjuk meg, hogy az elhasznált szemcséket az alsó részből eltávolítjuk, és ezek helyett a felső részbe új vagy regenerált szemcséket táplálunk be. A találmány szerinti készülék tehát nem forrásban levő vagy fluidizált ágy segítségével végzi az érintkeztetést. A készülék mind gőz-, mind folyadékfázisú közeggel használható.The term "moving bed" here refers to a system in which a particulate material is formed, the granules are placed on top of each other to form a dense bed, and the bed particle set is gradually renewed by removing the spent particles from the lower part and replacing them regenerated particles are fed. Thus, the device of the invention makes contact with a non-boiling or fluidized bed. The device can be used with both vapor and liquid media.

Mindeddig a reaktor edényének alján kialakított több, középen elhelyezett nyíláson keresztül nyerték vissza a szemcséket a gyűrű alakú ágyakból. A „középen elhelyezett nyílások” alatt olyan nyílásokat értünk, amelyek a hozzájuk tartozó, részecskéket vagy katalizátorszemcséket visszanyerő, elvezető csővezetékekkel együtt a két szemcsevisszatartó rosta vagy szita között megközelítően középen, vagy a rosták közötti távolság középső 50%-ában helyezkednek el. A kivezető csővezetéket gyakran sapka vagy fordított kúp fedi, mint ez a 3,706,536, a 3,785,963 és a 3,854,887 számú amerikai szabadalmi leírásokban szerepel. A sapkák használatának és az elvezető csővezeték középen való elhelyezésének az a célja, hogy előmozdítsák a szemcsék egyenletes eltávolítását az ágy minden részéből. Ezzel az ismert kialakí20 tással azt remélték elérni, hogy a rosták vagy sziták mellett levő szemcséket egyenletes sebességgel lehessen visszanyerni.To date, granules have been recovered from the annular beds through a series of centrally located apertures at the bottom of the reactor vessel. By "centrally located apertures" is meant apertures which, together with their associated particle or catalyst particle exhaust ducts, are located approximately midway between the two grain retaining screens or sieves, or approximately 50% of the distance between the screens. The outlet conduit is often covered by a cap or a reverse cone as disclosed in U.S. Patent Nos. 3,706,536, 3,785,963 and 3,854,887. The purpose of using the caps and placing the drain pipe in the middle is to promote the uniform removal of the particles from all parts of the bed. With this known design, it was hoped that the particles adjacent to the sieves or sieves could be recovered at a uniform rate.

A tapasztalatok azt mutatják, hogy az ismert megoldásokkal nem lehet a katalizátor-anyagot egyenletesen visszanyerni. A készülék belsejében ugyanis meglehetősen nagy meny25 nyiségű katalizátor, illetve szemcse a helyén marad, nem mozdul el az egyszer elfoglalt helyéről. Ez a helyben maradó szemcsemennyiség nem végzi el a feladatát, és károsan befolyásolja a készülék teljesítőképességét is. Ezen túlmenően azt találtuk, hogy az edény alsó részében, a belső visszatartóExperience has shown that known solutions cannot uniformly recover the catalyst material. In fact, quite a large amount of catalyst or particulate remains inside the device and does not move away from its once occupied position. This residual amount of grain does not perform its function and also affects the performance of the device. In addition, it has been found that the lower part of the vessel has an internal retaining bar

30' rosta vagy szita mellett helyben maradó szemcsezóna kelet-1181508 kezik, főként akkor, ha a gőz vagy folyadék nagyobb sebességgel áramlik keresztül a szemcseágyon. Kétségtelen, hogy ezt—legalább részben — a gőz befelé való áramlása okozza.30'Steering grain zone remaining next to a 30 'sieve or sieve begins, especially when steam or liquid is flowing through the grain bed at a higher rate. There is no doubt that this is - at least in part - caused by the inward flow of steam.

Az ismert típusú szemcsevisszanyerési megoldások alkalmazása során észlelt másik nem kívánatos jelenség, hogy a helyben maradó szemcsezónában összegyűlnek azok az igen finom szemcsék, amelyek a szemcseanyag normál mozgása során bekövetkező dörzsölődés eredményeként jönnek létre. Ezeket a finom szemcséket a befelé áramló gőz a helyben maradó, stagnáló zóna felé mozgatja, de innen nem viszi tovább, mint ahogy akkor tenné, ha ilyen stagnáló zóna nem volna. Ennek eredményeként esetleg eltömődik a gőzt vezető kis csatornák egy része, és így nagyobb nyomásesés jön létre a szemcseágy aljánál, mint a felső részében. Ez lerontja a gyűrű alakú szemcseágy minden részén megkívánt egyenletes áramlási sebességet. A reaktorban ennek eredményeként a tényleges térsebesség a reaktor felső részében nagyobb, mint az alján.Another undesirable phenomenon observed in the use of known types of particle recovery solutions is that the finely divided particles formed by abrasion during normal movement of the particulate material accumulate in the remaining particle zone. These fine particles are moved by the inward-flowing steam towards the stationary stagnant zone, but it is not carried away from here as it would be if no such stagnant zone existed. As a result, some of the small conduits conducting the vapor may be clogged, resulting in a greater pressure drop at the bottom of the grain bed than at the top. This degrades the uniform flow rate required for all parts of the annular particle bed. As a result, the actual space velocity in the reactor is higher at the top than at the bottom.

A találmány feladata mozgóágyas, radiális átfolyású szilárdanyag-folyadék érintkeztető készülék létrehozása. A találmány további feladata olyan mozgóágyas, radiális átfolyású reaktor létrehozása, amelyben a helyben maradó, stagnáló katalizátor mennyisége minimális, és amely a gőz befelé áramlása során csökkenti a stagnáló katalizátorszemcsék felgyülemlését a középső cső felületén.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a moving bed radial flow solid-liquid contact device. It is a further object of the present invention to provide a moving bed radial flow reactor with a minimal amount of stagnant catalyst remaining in place and which reduces the accumulation of stagnant catalyst particles on the middle tube surface as steam flows inward.

A feladatot a találmány értelmében olyan radiális átfolyású, mozgóágyas készülékkel oldjuk meg, amelynél a függőlegesen elhelyezett edénynek a hengeres oldalfal belső felülete által határolt belső tere van, és a külső edény felső és alsó részre van osztva, a külső edény belsejében, a belső felülettől sugárirányban meghatározott távolságra egy első, függőleges szemcsevisszatartó külső rosta van elhelyezve úgy, hogy közötte és a külső edény fala között folyadékelosztó tér van kialakítva, az első szemcsevisszatartó rostán belül, attól sugárirányban meghatározott távolságra egy második, függőleges szemcsevisszatartó rosta van elhelyezve úgy, hogy az első és második szemcsevisszatartó rosta között felső és alsó véggel rendelkező gyűrű alakú szemcsevisszatartó tér van kialakítva, továbbá a második szemcsevisszatartó rosta belsejében hengeres folyadékgyűjtő tér van; a külső edény felső részében több szemcsebetápláló csővezeték van elhelyezve, amelyek a gyűrű alakú szemcsevisszatartó tér felső végével vannak összeköttetésben; egy folyadékbebocsátó csővezeték a folyadékot elosztó térrel van összeköttetésben; egy folyadékkibocsátó csővezeték a folyadékot gyűjtő hengeres térrel van összeköttetésben; az első és második szemcsevisszatartó rosta között, a gyűrű alakú szemcsevisszatartó tér alsó végénél szemcsevisszanyerő szerkezet van elhelyezve. A készülék jellemzője, hogy a szemcsevisszanyerő szerkezetnek a második szemcsevisszatartó rosta körül körben elosztott több szemcsevisszanyerő csővezetéke és mindegyik szeracsevisszanyerő csővezetéknek a gyűrű alakú szemcsevisszatartó térrel összeköttetésben levő nyitott felső vége van, továbbá, hogy szemcséket terelő több gyűjtőgaratja van, ahol is mindegyik gyűjtőgaratnak a második szemcsevisszatartó rosta felé nyíló, felső nyitott vége és a szemcsevisszanyerő csővezeték felső végéhez csatlakozó alsó vége van, mindegyik gyűjtőgarat felső vége a gyűjtőgaratok alsó vége, valamint a második szemcsevisszatartó belső rosta között helyezkedik el, végül, hogy mindegyik gyűjtőgarat felső vége nagyobb keresztmetszetű, mint az alsó vége, és hogy a gyűjtőgaratok a vízszinteshez 5’ és 60’ közötti szögben hajlóan vannak elhelyezve.According to the invention, the object is solved by a radial-flow movable bed apparatus in which the vertically placed vessel has an interior space defined by the inner surface of a cylindrical sidewall and is divided into upper and lower portions inside the outer vessel radially from the inner surface. at a predetermined distance, a first vertical grain retaining screen is disposed so that a fluid distribution space is formed between it and the outer vessel wall, a second vertical grain retaining screen disposed radially at a first radial distance therefrom. an annular particle retention space having a top and a lower end formed between the second particle retention screen and a cylindrical fluid collection space inside the second particle retention screen; a plurality of grain pellet feeding tubes located at the upper end of the outer vessel and communicating with the upper end of the annular grain retention space; a fluid inlet line communicating with the fluid distribution space; a fluid discharge line communicating with the fluid collecting cylinder; between the first and the second particle retention screen, at the lower end of the annular particle retention space, a particle recovery device is provided. The apparatus is characterized in that the granule recovery device has a plurality of granulator circuits distributed around the second granule retaining sieve and each of the serum recovery tubes having an open upper end that is connected to the annular granule retention space, and further comprising having an upper open end towards the screen and a lower end connected to the upper end of the recovery hopper, the upper end of each hopper being located between the lower end of the hopper and the inner screen of the second hopper and finally the upper end of each hopper having a larger cross section end, and that the hopper is positioned at an angle of 5 'to 60' to the horizontal.

A találmányt a továbbiakban annak példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül:The invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment thereof, of which:

az 1. ábra a találmány szerinti készülék egy példaképpeni kiviteli alakjának nézete, részben metszetben;Figure 1 is a sectional view of an exemplary embodiment of the device of the invention;

a 2. ábra az 1. ábrán látható készülék alsó, jobboldali részének nagyított méretű metszete;Figure 2 is an enlarged sectional view of the lower right portion of the device of Figure 1;

a 3. ábrán a gyűjtőgarat felülnézetét mutatjuk be; a 4. ábra a szemcsevisszatartó rosta vagy szita és a gyűjtőgarat egyik célszerű kiviteli alakjának részletét szemlélteti metszetben, illetve felülnézetben;Figure 3 is a plan view of the hopper; Figure 4 is a sectional and plan view detail of a preferred embodiment of a grit retaining screen or screen and a hopper;

az 5. ábra a gyűjtőgarat egyik példaképpeni kiviteli alakját oldalnézetben mutatja;Figure 5 is a side view of an exemplary embodiment of the hopper;

az 1. ábrán mozgóágyas, radiális átfolyású reaktor látható, amelyet az 1 külső edény vesz körül, és amely a találmány szerinti készülék egyik előnyös kiviteli alakja. Az 1 külső edény függőleges hengerből áll, amelyet 36 felső fedélrész és 37 alsó fedélrész zár le. Az első, katalizátort visszatartó 2 külső rosta vagy szita szintén henger alakú, és ugyancsak henger alakú a második, katalizátort visszatartó 3 belső rosta vagy szita is. A 2 külső és 3 belső rosta a reaktor középtengelye körül, koncentrikusan van elhelyezve. A 2 külső rosta külső felülete és az 1 külső edény hengeres belső felülete folyadékot vagy reagenst tartalmazó gyűrű alakú 38 elosztó teret határol, amelybe a reagens a 6 csővezetéken keresztül áramlik be. A 2 külső rosta és 3 belső rosta között gyűrű alakú 4 katalizátorágy van. Ez a katalizátorágy szakaszosan tölthető fel friss katalizátorral, amely a katalizátort bevezető 5,5' csővezetékekből érkezik. Az ábrán egyszerűség kedvéért csupán két katalizátor-betápláló 5, 5' csővezetéket tüntettünk fel, azonban normális körülmények között ezekből legalább nyolcat alkalmaznak. A külső és belső rosta lyukacsos részének felső vége előnyösen az 1 külső edény felső, belső felülete alatt van, és a katalizátorágy lyukasztás nélküli, tárcsa alakú 10 lappal van lezárva.Fig. 1 shows a moving bed radial flow reactor surrounded by an outer vessel 1 which is a preferred embodiment of the device according to the invention. The outer container 1 consists of a vertical cylinder closed by an upper lid portion 36 and a lower lid portion 37. The first catalyst retaining screen or screen 2 is also cylindrical, and the second catalyst retaining screen 3 or screen is also cylindrical. The outer and inner screens 2 are arranged concentrically around the central axis of the reactor. The outer surface of the outer sieve 2 and the cylindrical inner surface of the outer vessel 1 delimit an annular distribution space 38 containing liquid or reagent into which the reagent flows through the conduit 6. Between the outer screen 2 and the inner screen 3 there is an annular catalyst bed 4. This catalyst bed may be batch filled with fresh catalyst coming from the 5.5 'tubing introducing the catalyst. In the figure, for the sake of simplicity, only two catalyst feed pipes 5, 5 'are shown, but at least eight of them are normally used. Preferably, the upper end of the perforated portion of the outer and inner screens is below the upper inner surface of the outer vessel 1 and the catalyst bed is closed by a non-perforated disc-shaped plate 10.

A reagens a 4 katalizátorágyon keresztül befelé halad, és a folyadékot vagy reagenst gyűjtő hengeres térbejut. A reagenseket és reakciótermékeket a 7 csővezetéken keresztül távolítjuk el a reaktorból. A reagenst gyűjtő tér felül kör alakú 9 fedőlappal van lezárva. A használt katalizátort a 8, 8' gyűjtőgaratok segítségével nyerjük vissza a reaktorból. A 8, 8' gyűjtőgarat felső vége a katalizátort visszatartó 3 belső rosta felé nyitott. A katalizátor ezen a felső, nyitott végen keresztül beáramlik, s így egy olyan gyűrű alakú térben nyerhető vissza, amely sokkal közelebb van a belső rostához, mint a külső rostához. A 8, 8' gyűjtőgaratok alsó vége egy-egy katalizátor-visszanyerő 39, 39' csővezetékhez csatlakozik. Ezek a 39,39’ csővezetékek a 3 belső rosta körül körben vannak elhelyezve, és keresztülvezetnek a 37 alsó fedélrészen. A reaktor működése közben a katalizátor-gyűjtő 8,8' garatok és a katalizátor-visszanyerő 39, 39' csővezetékek felső részei katalizátor-anyaggal vannak megtöltve. A találmány szerinti készülék alkalmazása természetesen nincs a fent ismertetett, reaktorként való alkalmazásra korlátozva.The reagent travels inwardly through the catalyst bed 4 and enters the fluid or reagent cylindrical space. Reagents and reaction products are removed from the reactor via line 7. The reagent collecting chamber is closed at the top with a circular topsheet 9. The spent catalyst is recovered from the reactor by means of the collecting hopper 8, 8 '. The upper end of the collecting hopper 8, 8 'is open towards the inner screen 3 which retains the catalyst. The catalyst flows through this upper open end and is recovered in an annular space much closer to the inner screen than to the outer screen. The lower end of the collecting hopper 8, 8 'is connected to a catalyst recovery pipe 39, 39'. These pipelines 39,39 'are arranged around the inner screen 3 and pass through the lower lid portion 37. During the operation of the reactor, the catalyst collecting hopper 8,8 'and the tops of the catalyst recovery tubes 39, 39' are filled with catalyst material. The use of the device according to the invention is, of course, not limited to the use described above as a reactor.

A 2. ábrán a katalizátor visszanyerésére szolgáló 13 gyűjtőgarat nagyított léptékben, oldalnézetben látható. A 13 gyűjtőgarat alsó vége katalizátor-visszanyerő 12 csővezetékhez csatlakozik. Ez a függőleges 12 csővezeték keresztülnyúlik a reaktor vízszintes, külső 11 falán, és egy sorozat szelephez vagy egy katalizátor-gyűjtő tölcséres tartályhoz csatlakozik, a berendezés kialakításától függően. A csővezeték a katalizátort közvetlenül is betáplálhatja a reaktorcsoport valamely másik reaktorába. A 13 gyűjtőgarat úgy van elhelyezve, hogy nyitott felső vége a katalizátort visszatartó 40 belső rosta felé nyílik. A 41 nyílás a 40 belső rosta közelében van, és sugárirányban befelé néz. A katalizátort visszatartó 14 külső rosta a 13 gyűjtőgarat alsó végéhez van közelebbFigure 2 is a side elevational view of the recovery hopper 13 for catalyst recovery. The lower end of the hopper 13 is connected to a catalyst recovery pipe 12. This vertical pipeline 12 extends through the horizontal outer wall 11 of the reactor and is connected to a series of valves or a catalyst collecting hopper, depending on the configuration of the apparatus. The pipeline may also feed the catalyst directly into another reactor in the reactor group. The hopper 13 is positioned such that its open upper end opens toward the inner screen 40 retaining the catalyst. The opening 41 is located near the inner screen 40 and faces inwardly. The catalyst retaining outer screen 14 is closer to the lower end of the hopper 13

-2181508-2181508

A rostákban levő sok lyukból az egyszerűség kedvéért csupán néhányat tüntettünk fel. Mint a rajzból kitűnik, a 13 gyűjtőgarat előnyösen párhuzamos, sík felső és alsó, lyukmentes lapokból van kialakítva. Ezek a lapok a vízszintestől felfelé „a” szög alatt hajlanak, a 13 gyűjtőgarat alsó végétől tekintve. A 13 gyűjtőgarat oldalait átellenes sík oldallapok alkotják.Of the many holes in the sieves, for the sake of simplicity, only a few are indicated. As can be seen from the drawing, the collecting hopper 13 is preferably formed of parallel, flat top and bottom hole-free sheets. These sheets are inclined upwards from the horizontal at an angle "a" from the lower end of the hopper 13. The sides of the hopper 13 are formed by opposing flat side panels.

A 3. ábrán a katalizátor 13 gyűjtőgaratot felülről látjuk. Ez a 13 gyűjtőgarat hasonló a 2. ábrán bemutatotthoz. A 13 gyűjtőgarat alsó vége csatlakozik a katalizátort visszanyerő 12 csővezeték felső végéhez. A 13 gyűjtőgarat felső lapjának 17 felső széle távolabb helyezkedik el a katalizátort visszatartó 40 belső rostától, mint az alsó lap 18 felső széle. A gyakorlatilag háromszög alakú lapok miatt a 13 gyűjtőgarat felső keresztmetszete nagyobb, mint az alsó.Figure 3 is a top view of the catalyst hopper 13. This hopper 13 is similar to that shown in Figure 2. The lower end of the collecting hopper 13 is connected to the upper end of the catalyst recovery pipe 12. The upper edge 17 of the upper plate 17 of the hopper 13 is further away from the inner screen 40 retaining the catalyst than the upper edge 18 of the lower plate. Because of the substantially triangular plates, the hopper 13 has a larger cross-sectional area than the lower one.

A 4. ábrán a katalizátor-gyűjtő 19 garat felső végét alkotó ívelt alakú lapszélek láthatók. Ennél az előnyös kiviteli alaknál a 19 gyűjtőgarat alsó vége úgy van elhelyezve, hogy a katalizátor-szemcséket a katalizátort visszanyerő 20 csővezetékbe vezeti. A lapok felső szélei itt is vízszintesen egymás mögött vannak elhelyezve azért, hogy a szemcsék a 19 gyűjtőgaratba jussanak. A felső lap 21 felső széle ennél a kivitelnél is távolabbra van a katalizátort visszatartó 35 belső rostától, mint az alsó lap felső 23 széle. Az előnyös kiviteli alaknál a 22 felső lap felső széle, valamint az alsó lap felső széle ívelt, éspedig olyan görbületi sugárral, amely a 35 belső rosta sugarától függően van meghatározva úgy, hogy a 35 belső rosta és a két szél között sugárirányban mért távolság egy-egy szél mentén végig azonos. A 4. ábrán látható egy bemélyítésekkel ellátott 44 külső rosta is, amely a reaktor hengeres 43 külső fala mellett van elhelyezve.Figure 4 shows curved sheet edges forming the upper end of the catalyst collecting hopper 19. In this preferred embodiment, the lower end of the collecting hopper 19 is positioned so as to guide the catalyst particles into a conduit 20 for recovering the catalyst. Here, too, the top edges of the sheets are arranged horizontally behind each other to allow the particles to enter the hopper 19. In this embodiment, the upper edge 21 of the upper sheet is further away from the inner retaining screen 35 than the upper edge 23 of the lower sheet. In the preferred embodiment, the upper edge of the topsheet 22 and the upper edge of the bottomsheet are curved with a radius of curvature determined by the radius of the inner screen 35 such that the radial distance between the inner screen 35 and the two edges is all the same along a wind. Figure 4 also shows an outer screen 44 with recesses positioned adjacent the cylindrical outer wall 43 of the reactor.

Az 5. ábra a katalizátor-gyűjtő 13 garat felső nyitott végét nézetben mutatja. Ez a 13 gyűjtőgarat a 2. és 3. ábrákon látható gyűjtőgaratokhoz jobban hasonlít, mint a 4. ábrán látható, ívelt szélű gyűjtőgarathoz. A 13 gyűjtőgarat alsó vége a katalizátort visszanyerő 12 csővezetékhez csatlakozik. A felső lap 17 széle az alsó lap 18 széléhez átellenes, függőleges, lyuk nélküli 27 és 27' oldalfalakkal van erősítve. A 13 gyűjtőgarat felső végét ezért 17, 18 felső szélek és 27, 27' oldalfalak határolják.Figure 5 is a top view of the upper end of the catalyst hopper 13. This hopper 13 is more similar to the hopper shown in Figures 2 and 3 than the curved hopper hopper shown in Figure 4. The lower end of the hopper 13 is connected to a conduit 12 which recovers the catalyst. The edge 17 of the top panel is secured to vertical side walls 27 and 27 'opposite to the edge 18 of the bottom panel. The upper end of the hopper 13 is therefore delimited by upper edges 17, 18 and side walls 27, 27 '.

A készülékben használt szemcsés anyag előnyösen szénhidrogén-átalakító katalizátor, azonban lehet aktivált szenet tartalmazó adszorbens, zeolit vagy alumíniumoxid, valamint gázáramok kezelésénél víz eltávolításához használható valamely kénvegyület vagy halogéntartalmú kémiai anyag. A szemcsés anyag lehet szilárd akceptor is, amely füstgázáramokból a kéndioxid eltávolítására használható, mint ezt a 3,776,854 és 3,832,445 számú amerikai szabadalmi leírások ismertetik. A szemcsés anyag szemcséi előnyösen gömb alakúak, és a szemcsék átmérője 0,15 cm és 1,25 cm között van. A „katalizátor” és „szemcse” szavakat a leírásban több esetben váltakozva használtuk a készülék különböző részeinek ismertetésekor. Valamelyik szó használata azonban nem korlátozza a találmányt a szónak szorosabb értelemben vett alkalmazási területére, illetve szorosabb értelemben vett jelentésére. A készülékben használt katalizátor előnyösen tartalmazhat szervetlen oxid-hordozó anyagot, például alumíniumoxidot vagy sziliciumdioxidot, katalitikusán hatásos mennyiségű fémmel vagy fémoxiddal. Egy vagy több fém választható, a fémek következő csoportjából: nikkel, kobalt, vas, platina, ón, palládium, mangán vagy magnézium.The particulate material used in the apparatus is preferably a hydrocarbon conversion catalyst, however, it may be an adsorbent containing activated carbon, zeolite or alumina, and a sulfur compound or a halogen-containing chemical may be used to remove water in the treatment of gas streams. The particulate material may also be a solid acceptor that can be used to remove sulfur dioxide from flue gas streams as described in U.S. Patent Nos. 3,776,854 and 3,832,445. The particles of the particulate material are preferably spherical and have a diameter of between 0.15 cm and 1.25 cm. The terms "catalyst" and "grain" were used interchangeably throughout this description to describe various parts of the device. However, the use of a word does not limit the invention to a narrower scope of the word, or to a narrower meaning thereof. The catalyst used in the apparatus may preferably contain an inorganic oxide carrier such as alumina or silica with a catalytically effective amount of metal or metal oxide. One or more metals may be selected from the group consisting of nickel, cobalt, iron, platinum, tin, palladium, manganese or magnesium.

Az 1 külső edény előnyösen valamely alkalmas fémből, például szénacélból vagy saválló acélból készíthető, azonban kialakítható más anyagokból is, így például szálerősítésű műanyagból, ha a hőmérsékleti, nyomás stb. viszonyok megengedik ezek használatát.The outer container 1 is preferably made of a suitable metal, such as carbon steel or acid-proof steel, but it can also be formed of other materials, such as fiber-reinforced plastic, when temperature, pressure, etc. conditions allow their use.

A szemcséket vagy a katalizátort visszatartó belső és külső rosta vagy szita előnyösen ékalakú keresztmetszetű huzalból készíthető, s a huzalok keresztmetszete a szemcsékkel ellentétes oldalirányban csökken. Ennek eredményeként öntisztító felületeket kapunk, ami azt jelenti, hogy a szitanyílásokon keresztüljutott szemcse vagy hasonló anyag a szita másik oldalán szabadon leesik. Az ékalakú keresztmetszetű huzalok előnyösen függőleges helyzetűek azért, hogy a katalizátornak szitamenti lefelé mozgása közben minimális legyen a katalizátor koptató hatása. A szemcsevisszatartó külső szita vagy rosta gyűrű alakú folyadékelosztó tér létrehozásához hengeres kialakítású, de lehet bemélyítésekkel ellátott kivitelű is, mint a 4. ábra mutatja.The inner and outer sieve or screen retaining the particles or catalyst are preferably made of wedge-shaped wire and the wire cross-section is reduced laterally opposite to the particles. As a result, self-cleaning surfaces are obtained, which means that any grain or similar material passed through the screen openings falls freely on the other side of the screen. The wedges of the wedge cross-section are preferably in a vertical position so as to minimize the abrasion effect of the catalyst as the catalyst moves downward. The particle retaining outer screen or sieve has a cylindrical design, but may be provided with recesses, to form an annular fluid distribution space, as shown in Figure 4.

A találmány szerinti érintkeztetö készüléknek több szemcsebetápláló 5, 5' csővezetéke van, amelyek az 1 külső edény felső fedélrészén nyúlnak keresztül, és a szemcséket visszatartó gyűrűalakú térrel vannak összekötve. A szemcsés anyag megfelelő elosztására általában elegendő 6—10 db ilyen betápláló csővezeték. A szemcsevisszatartó belső és külső sziták vagy rosták felső részén előnyösen lyuknélküli szakasz van, amelynek tömítő hatása megakadályozza a folyadék egy részének a szemcsék fölött esetleg létrejövő üres tereken való keresztüláramlását. A külső és belső szita vagy rosta felül íjz 1. ábrán látható módon lezárható, vagy felnyúlhat az 1 külső edény belső felületéig. A betápláló csővezetékek normál körülmények között szelephez csatlakozhatnak, amely a szemcseutántöltést szabályozza. A betápláló csővezetékek csatlakozhatnak adagoló edényhez is, amely a szemcsék elosztására használható. A betápláló csővezetékek egymás fölött elhelyezett edények vagy reaktorok esetén csatlakoztathatók azok kivezető csővezetékeihez is.The contact device according to the invention has a plurality of grain pellet feed pipes 5, 5 'which extend through the upper lid portion of the outer container 1 and are connected to an annular space holding the particles. Typically, 6 to 10 such feed lines are sufficient to properly distribute the particulate material. Preferably, the upper part of the inner and outer screens or screens of the particulate retaining pad has a perforated section whose sealing effect prevents a portion of the liquid from flowing through the void spaces which may be formed above the particles. The outer and inner sieve or screen may be closed as shown in Figure 1 or extend to the inner surface of the outer container 1. The feed lines may normally be connected to a valve that controls the particle fill. The feed pipes may also be connected to a dispensing vessel which may be used to distribute the particles. The feed pipelines can also be connected to their discharge pipelines in stacked vessels or reactors.

A találmány szerinti készülék egyik előnyös kiviteli alakjánál több szemcsegyűjtő garat van, amelyek a készülék alján, a középső cső körül kör mentén vannak elhelyezve úgy, hogy a szomszédos gyűjtőgaratok végei összeérnek, vagy nagyon közel (15 cm-en belül) vannak egymáshoz, és így gyürűalakú, katalizátor-gyűjtő zónát képeznek, amely a középső cső körül egyenletesen helyezkedik el. E tér szélessége azonos a középső cső és a gyűjtőgaratok felsőszéle közötti távolsággal, ami előnyösen 30 cm-nél kevesebb. Nagyon előnyös, ha a felső szélek távolsága kisebb, mint 10 cm, az alsó szél távolsága pedig kisebb, mint 5 cm abban az esetben, ha ívelt szélű gyűjtőgaratot alkalmazunk. Ha a gyűjtőgaratok szélei egyenesen vannak kialakítva, akkor átlagos szélességet kell meghatározni, mert egy-egy szélnek a középső csőtől való távolsága ilyenkor pontról-pontra változik. Ilyen gyűjtőgarat látható a 3. ábrán. Előnyös, ha a gyűjtőgarat-lapok felső és alsó szélei íveltek, és görbületük megfelel a középső cső görbületének, mivel így a középső cső és a gyűjtőgarat közötti távolság mindenütt egyforma. Ha ez kívánatos, akkor természetesen a rajzokon láthatóktól eltérő alakú szélek is alkalmazhatók.In a preferred embodiment of the device according to the invention, there are a plurality of grain collectors, which are arranged at the bottom of the device, circumferentially around the middle tube so that the ends of the adjacent collectors are in contact or very close to each other (within 15 cm). They form an annular catalyst collecting zone which is evenly distributed around the center tube. The width of this space is equal to the distance between the center tube and the upper edge of the manifolds, which is preferably less than 30 cm. It is very advantageous if the distance between the upper edges is less than 10 cm and the distance between the lower edges is less than 5 cm when using a curved collector hopper. If the edges of the collecting hopper are straight, then the average width should be determined, since the distance of each edge from the center tube varies from point to point. Such a hopper is shown in Figure 3. It is preferable that the upper and lower edges of the collecting hopper sheets are curved and have a curvature corresponding to the curvature of the central tube, since the distance between the central tube and the collecting hopper is thus uniform throughout. Of course, if desired, edges other than those shown in the drawings may be used.

Az egyes gyűjtőgaratok üregesek, és belső terük alakja megfelel a gyűjtőgaratok külső alakjának. A gyűjtőgaratot határoló felső és alsó lapok, valamint oldalfalak előnyösen nincsenek perforálva. A gyűjtőgaratnak ezen elemei azonban lehetnek viszonylag porózusak annak érdekében, hogy elősegítsék a folyadék vagy a gőz cirkulációját. Ez sok esetben kívánatos lehet annak érdekében, hogy megakadályozzuk a szemcsevisszanyerő csővezetékekben az anyag összeállását vagy a folyadék visszatartását. A gyűjtőgaratok belsejének keresztmetszete a középső cső közelében levő felső végen nagyobb, mint a szemcséket visszanyerő csővezetékek3Each hopper is hollow and has the shape of an internal space corresponding to the external shape of the hopper. Preferably, the top and bottom panels and side walls defining the hopper are not perforated. However, these elements of the collecting hopper may be relatively porous in order to facilitate the circulation of liquid or vapor. In many cases this may be desirable in order to prevent material retention or fluid retention in the recovery tubes. The inside of the manifolds has a larger cross-section at the upper end near the center pipe than the pipe to recover the particles3

-3181508 hez csatlakozó alsó végen. A gyűjtőgaratok lényegében tölcsérszerű szemcsegyüjtők. A szemcsék gyűjtésének előmozdítására a gyűjtőgarat alsó lapjának felső, vízszintes széle közelebb van a középső csőhöz, mint a felső lap felső széle, amint ezt a 2. és 3. ábra mutatja.At bottom end of connector to -3181508. The hopper collectors are essentially funnel-like collectors. To facilitate the collection of the granules, the upper horizontal edge of the bottom plate of the hopper is closer to the center tube than the upper edge of the top plate, as shown in Figures 2 and 3.

A találmány szerinti készüléknek reaktorként való használata esetén a szemcséket vagy katalizátort terelő gyűjtőgaratok a vízszinteshez viszonyítva 5° és 60° közötti szögben lejtenek. Ez a szög a 2. ábrán „a” szögként van feltüntetve. E szög előnyösen 15° és 45’ közötti, de legkedvezőbb a 30° -os szögnagyság. Előnyös az is, ha a gyűjtőgarat felső és alsó lapja párhuzamos, és így a vízszinteshez azonos szögben helyezkednek el. Ez azonban nem feltétlenül fontos, és a gyűjtőgaratok függőleges irányban is lehetnek kúposak. A gyűjtőgaratok azzal a szemcsés anyaggal lehetnek körülvéve, amely a készüléken áthalad, de körülvehetik őket semleges távolságtartó elemek, például kerámiából levő gömbök, amelyek az edény aljában vannak elhelyezve. A gyűjtőgaratok köré és alá több tartó is helyezhető, amelyek a készülék működése közben megakadályozzák annak mozgását, deformálódását.When the device of the present invention is used as a reactor, the hopper deflectors for grain or catalyst are inclined at an angle of 5 ° to 60 ° with respect to the horizontal. This angle is depicted in Figure 2 as the angle "a". This angle is preferably between 15 ° and 45 ', but most preferably at 30 °. It is also advantageous if the top and bottom panels of the collecting hopper are parallel and are thus at an angle to the horizontal. However, this is not essential and the hopper can be tapered vertically. The hopper may be surrounded by a particulate material that passes through the apparatus, but may be surrounded by neutral spacers, such as ceramic spheres, which are located at the bottom of the vessel. Multiple supports can be placed around and under the hopper hopper to prevent movement and deformation during operation.

Claims (2)

Szabadalmi igénypontokPatent claims 1. Radiális átfolyású, mozgóágyas készülék szilárd anyag és folyadék érintkeztetésére, amelynek egy függőlegesen elhelyezett edény hengeres oldalfalának belső felülete által határolt belső tere van, a külső edény (1) felső és alsó részre van osztva, a külső edény (1) belsejében, a belső felülettől sugárirányban meghatározott távolságra egy első függőleges szemcsevisszatartó külső rosta (2,14,44) van elhelyezve úgy, hogy közötte és a külső edény (1) fala között folyadékelosztó tér (38) van, az első szemcsevisszatartó külső rostán (2, 14, 44) belül, attól sugárirányban meghatározott távolságra egy második függőleges szemcsevisszatartó belső rosta (3,35,40) van elhelyezve úgy, hogy az első és második szemcsevisszatartó rosta között felső és alsó véggel rendelkező gyűrűalakú szemcsevisszatartó tér van, továbbá a második szemcseviszszatartó belső rosta (3,35,40) belsejében hengeres folyadékgyűjtő tér van; a külső edény (1) felső részében több szemcsebetápláló csővezeték (5, 5') van elhelyezve, amelyek a gyűrűalakú szemcsevisszatartó tér felső végével vannak összeköttetésben, míg a folyadékbebocsátó csővezeték (6) a folyadékot elosztó térrel (38), a folyadékkibocsátó csővezeték (7)A radial flow movable bed apparatus for contacting a solid and a liquid having an inner space defined by an inner surface of a cylindrical side wall of a vertically positioned vessel, divided into upper and lower portions of the outer vessel (1), at a radially defined distance from the inner surface, a first vertical particle retaining outer screen (2,14,44) is disposed with a fluid distribution space (38) between it and the outer vessel (1) wall, the first particle retaining outer screen (2, 14, 44) a second vertical grain retaining inner sieve (3,35,40) is disposed within a radially defined distance therebetween so that an annular grain retaining space having an upper and a lower end is provided between the first and second grain retaining screens, and a second inner grain retaining screen. 3,35,40) inside a cylindrical fluid there is a collecting space; in the upper part of the outer vessel (1) there are provided a plurality of grain pellet feeding conduits (5, 5 ') communicating with the upper end of the annular particulate retention space, while the liquid inlet conduit (6) and the liquid distribution conduit (38); ) 5 pedig a folyadékot gyűjtő hengeres térrel van összekötve; végül az első és második szemcsevisszatartó rosta (2,14, 44, illetve 3, 35,40) között, a gyűrűalakú szemcsevisszatartó tér alsó végénél szemcsevisszanyerő szerkezet van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a szemcsevisszanyerő szerkezetnek aAnd 5 is connected to a fluid collecting cylinder; and finally, between the first and second particle retention screens (2,14, 44 and 3, 35,40), a particle reclaiming device is provided at the lower end of the annular particle retention space, characterized in that 10 második szemcsevisszatartó belső rosta (3, 35, 40) körül körben elosztott szemcsevisszanyerő csővezetékei (12,20,39, 39') vannak, ahol mindegyik szemcsevisszanyerő csővezetéknek (12, 20, 39, 39') a gyűrűalakú szemcsevisszatartó térrel összeköttetésben levő nyitott felső vége van, továbbá, hogy10 second particle retaining inner screens (3, 35, 40) having circularly distributed particle reclaiming tubing (12,20,39, 39 '), each of the particle reclaiming tubing (12, 20, 39, 39') communicating with an annular particle retention space upper end, in addition to that 15 a szemcsevisszanyerő szerkezetnek szemcseterelő gyűjtőgaratjai (13, 19) vannak, mindegyik gyűjtőgaratnak (13, 19) a második szemcsevisszatartó belső rosta (3,35,40) felé nyíló, felső nyitott vége és a szemcsevisszanyerő csővezeték (12,20, 39, 39') felső végéhez csatlakozó alsó vége van, mindegyik15, the granule recovery device has a particle retention hopper (13, 19), each hopper (13, 19) having an upper open end opening toward the second particle retaining inner screen (3,35,40) and a particle recycle conduit (12,20, 39, 39). ') has a lower end connected to its upper end, each 20 gyűjtőgarat (13, 19) felső vége a gyűjtőgaratok (13,19) alsó vége, valamint a második szemcsevisszatartó belső rosta (3, 35,40) között helyezkedik el, végül, hogy mindegyik gyűjtőgarat (13, 19) felső vége nagyobb keresztmetszetű, mint az alsó vége, és a gyűjtőgaratok (13,19) a vízszinteshez 5’ és 60’The upper end of the collecting hopper (13, 19) is disposed between the lower end of the collecting hopper (13,19) and the second grain retaining inner screen (3, 35,40), and finally the upper end of each collecting hopper (13, 19) has a larger cross-section. like the lower end and the hopper (13,19) to the horizontal 5 'and 60' 25 közötti szögben hajlóan vannak elhelyezve.They are inclined at an angle of 25. 2. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy az első szemcsevisszatartó külső rosta (2, 14) hengeres, a folyadékot elosztó tér pedig gyűrűalakú.An embodiment of the device according to claim 1, characterized in that the first particle retaining outer screen (2, 14) is cylindrical and the liquid distribution space is annular. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, 30 azzal jellemezve, hogy a szemcséket terelő gyűjtőgarat (19) felső végének felső ívelt széle (21) van, amely a második szemcsevisszatartó belső rostától (35) gyakorlatilag mindenütt egyforma távolságban van, továbbá, hogy a második szemcsevisszatartó belső rosta (35) és a gyűjtőgarat (19) felsőEmbodiment according to claim 1 or 2, characterized in that the upper end of the granule deflector hopper (19) has an upper curved edge (21) which is substantially uniformly spaced from the second grain retaining inner screen (35). further, that the second grain retaining inner screen (35) and the upper hopper (19) 35 ívelt széle (21) között a szemcséket átbocsátó, gyűrűalakú függőleges csatorna van.Between its 35 curved edges (21), there is an annular vertical channel that passes the particles. 4. A 3. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szemcséket terelő gyűjtőgarat (19) a vízszintes síkhoz viszonyítva 15° és 45° közötti szögben hajlóanAn embodiment of the device according to claim 3, characterized in that the hopper deflecting the granules (19) is inclined at an angle of 15 ° to 45 ° with respect to the horizontal plane. 40 van elhelyezve.40 are placed. 2 db rajz, (5 db ábra)2 drawings, (5 figures) A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 84.5403.66-4 Alföldi Nyomda, Debrecen Felelős vezető: Benkő István igazgatóDirector of Economic and Legal Publishing House 84.5403.66-4 Alföldi Nyomda, Debrecen Responsible manager: István Benkő director
HUUO000152 1978-07-04 1978-07-04 Radial-flow moving-bed apparatus for contacting fluid and solid material HU181508B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUUO000152 HU181508B (en) 1978-07-04 1978-07-04 Radial-flow moving-bed apparatus for contacting fluid and solid material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUUO000152 HU181508B (en) 1978-07-04 1978-07-04 Radial-flow moving-bed apparatus for contacting fluid and solid material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU181508B true HU181508B (en) 1983-10-28

Family

ID=11002263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HUUO000152 HU181508B (en) 1978-07-04 1978-07-04 Radial-flow moving-bed apparatus for contacting fluid and solid material

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU181508B (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10543483B2 (en) Separation method and assembly for process streams in component separation units
EP0000094A1 (en) Moving bed radial flow solids-fluid contacting apparatus
US3723072A (en) Fluid contacting apparatus
US8524164B2 (en) Filtration, flow distribution and catalytic method for process streams
US4579647A (en) Multiphase catalytic process with improved liquid distribution
EP1755766B1 (en) Decontamination of process streams
US6258900B1 (en) Filtration and flow distribution method for chemical reactors
CA1042184A (en) Process and apparatus for the catalytic treatment of materials containing solid contaminants
US6291603B1 (en) Filtration and flow distribution method for chemical reactors using reticulated ceramics with uniform pore distributions
WO2012009111A2 (en) Reduced fluidization of solid particles in radial flow fluid/solid contacting
TW201603881A (en) Multi-tube radial bed reactor
JPH0221858B2 (en)
US3615256A (en) System for separating catalyst from a fluid bed reactor
EP0107420B1 (en) Catalytic reactor system
US3883312A (en) Moving-bed reactor with withdrawal of catalyst and effluent through the same conduit
EP0050505B1 (en) Apparatus for contacting a gas and a liquid
EP1001837B1 (en) Filtration and flow distribution method for chemical reactors
US3195987A (en) Apparatus for contacting mixed phase fluids with a solid catalyst
HU181508B (en) Radial-flow moving-bed apparatus for contacting fluid and solid material
US2945807A (en) Radial flow reactor
CA1104963A (en) Catalytic reaction chamber for gravity-flowing catalyst particles
FI66539B (en) CONTACT ORDER FOR FAST MATERIAL OR STROEMMANDE MATERIAL FOERSEDD MED ROERLIG BAEDD OCH RADIALSTROEMNING

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee