IT9022168A1 - Distributore e suo impiego - Google Patents
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Description
L’invenzione riguarda un distribu tore di un reattore tubolare cverticale a letto so lido oppure di una colonna verticale di corpi di r - pimento per distribuire materiali di lavorazione a gassosi e. liquidi sulla testa del reattore rispettivamente della colonna sull. a superficie ^ìel letto solido rispettivamente della carica di corpi di riempimento, con un fondo del distributore.
Per idrogenare grassi nativi , olii e loro derivati, come ad esempio acidi grassi, metil estere di .acido grasso, tramite catalizzatori a letto solido in reattore tubolari , fibora a causa dell’elevatissima eccedenza di gas si impiegano puri distributori a gas, laddove i materiali di lavorazio ne vengono, addotti al_ reattore in corrispondenza della testa e percorrono il letto del catalizzatore insieme ad idrogeno, degl 'alto verso il basso, in eguicorrente. Tuttavia in tal caso il catalizzatore viene sollecitato, in modo disuniforme. Tali trasformazioni vengono descritte nella letteraura tecnica come pure reazioni in fase gasso a catalizzazione eterogenea. Pertanto reattori tecnici sono dotati di— inserti al disopra del letto del catalizzatore, quali sono progettati per distribuire uniformemente -una corrente gassosa.
Gli stessi problemi si hanno in co —lonne -di -corpi di riempimento vertucali, quando è i -portante la- distribuzione possibilmente uniforme di materiali di -lavorazione gassosi e liquidi sulla te -sta della -colonna sulla superficie della carica di -corpi di riempimento.
L'invenzione si pone pertanto il -compito di sviluppare,un-distributore del genere me -zionato-alU inizio, con.il quale i materiali di la-.vorazione -gassosi e liquidi-.possano essere distribu -ti uniformemente sulla superficie del.letto del cat -^lizzatore rispe.ttivamente^della carica di corpi di -riempimento
Secondo _1'.invenzione_questo proble -..viene .risolto,per.il.fatto che il fondo _di distribù .-zione_per_i.materiali _di ,1avorazione gassosi .e per materiali _di„lavorazione_li.qui.di__presenta.dispositi _vi..di..distribuzione.rispettivanente..separati. _
Infatti _si_è_ris.contrato_che_sotto ^condizioni..di esercizio,,al_p.osto__di_nna pura fase .. gassosa sussiste effettivamente un miscuglio a due fasi. Con i distributori finora noti la fase gassos _ e quella,liquida.,si disturbano reciprocamente impe-. - dendo un'uniforme distribuzione di ogni fase. Que-.sta opinione è stata confermata in prove su modelli. Tn base a ciò la locale sollecitazione superficiale _del liquido risulta fortemente disuniforme. In _di~ . pendenza della distanza dall'asse del reattore ri- . _ spettivamente dall'asse della colonna si sono potuti misurare valori compresi fra 30 e vari 100% con .riferimento alla sollecitazione superficiale media. .Le prove su un modello hanno inoltre dimostrato che una tale pessima distribuzione di liquido in seguito a mescolamento trasversale nell'ambito del letto del catalizzatore rispettivamente della carica di corpi di riempimento viene compensata soltanto dopo una lunghezza di percorso corrispondente al multiplo del diametro del reattore rispettivamente della colonna.
In una esecuzione dell'invenzione per un distributore con aperture nel fondo del distributore viene proposto che i «dispositivi di distribuzione per i materiali di lavorazione liquidi sono eseguiti nella forma di aperture nel fondo del distributore, mentre i dispositivi di distribuzione per i materiali di lavorazione gassosi sono eseguiti nella forma di troppo,pieno con una altezza che _ supero il livello del liquido, usuale in esercizio, sul fondo del distributore. I materiali di lavorazione gassosi e quelli liquidi pertanto vengono reciprocamente separati e distribuiti indimendentemente sulla superficie del letto del catalizzatore rispettivamente della carica di corpi di riempimento.
E* vantaggioso quando le aperture! sono fori passanti della piastra del fondo del distiributDre. E* .inoltre proposto che i_ troppopieno sonò eseguiti nella forma di ulteriori fori passanti dei; fondo del distributore con colletti applicati su di.e esso, rivolti verso l'alto. In particolare i colletti dovranno essere elementi tubolari.
Viene inoltre proposto che le aperture nel fondo del distributore sono disposte di. stribuite essenzialmente uniformemente su questo.
A riguardo è vantaggioso quando i pori dei fori passanti, previsti per i materiali di lavorazione li- ' guidi, sono estesi verso il basso. In tal modo si e vitano flussi trasversali sul lato inferiore del fondo del distributore. L ' altezza dei troppopieno, come precedentemente illustrato , viene definita dall ' altezza di invaso del liquido sul fondo. Questa a sua volta dipende dal numero .e dalla grandezza delle aperture previste per il materiale di lavorazione liquido , nonché dalla velocità di afflusso.
Per ottenere un aggiuntivo allargamento dei getti di liquido che scorrono attraverso il fondo del distributore, al disopra delle aperture vengono proposte piastre di rimbalzo montate nel fondo del dispostributore. Al riguardo è. vantaggioso quando le piastre di rimbalzo sono disposte parallela mente al fondo del distributore.
Per non influenzare sfavorevolmente il deflusso del liquido dal fondo del distributore alla carica di corpi di riempimento rispettivamente al letto del catalizzatore, a causa di eccessive velo cità del gas o flussi trasversali gassosi, viene prò posto un diametro ed una disposizione di trppopieno, tali che non viene disturbato il flusso dei materiali di lavorazione liquidi.
Nella pratica i reattori o colonne menzionati di quando in quando vengono puliti dal basso con getti acqua ad alta pressione . In tal caso vengono tolti residui del catalizzatore in parte agglomerati e consumati. Per impedire che particelle di catalizzatore rispettivamente quarti della carica di corpi di riempimento, che durante l a operazione di pulitura cengono proiettate verso l^lto, int asino le aperture del fondo del distributore, jvengono pro^* poste lamiere direttrici disposte negli ulteriori fo ri passanti., e, angol ate rispetto alla .loro, oarete intera Le . piastre _di rimbalzo già pdecedentemente menzionate soddisfano _a _questo scopo rei ativamente_ alle aperture nel fondo del distributore, previste per l afflusso dei materi ali di lavorazione liquidi. Per le lamiere; direttrici è vantaggioso quando le lamiere direttrici disposte all "interno di un ulteriore foro passante si sovrappongono^ Affinchè le particelle situate suile i ami ere direttrici , ad esempio del catalizzatore, ricadano nuovamente nel reattore rispettivamente nella colonna, viene inoltre proposto che le lamiere direttrici siano inclinate verso il basso, specialmente in ragione di un angolo di circa 15 °.
L* adduzione separata dei materiali di lavorazione liquidi e gassosi verso 1* aperture nel fondo del distributore , destinate ad essi, viene ottenuta vantaggiosamente per mezzo di una adduzione in comune dei materiali di lavorazione gassosi e di quelli liquidi nel reattore rispettivamente alla colonna e per mezzo di un predistributore, che è di sposto fra questo sistema di adduzione ed il fondo del distributore ed in cui sono reciprocamente separabili materiali di lavorazione gassosi e quelli liquidi. Al riguardo è vantaggioso quando il predistributore è disposto attorno ad aperture di scarico nel' ■sistema di adduzione- in comune-, nella- forma di un -recipiente, che è montato al disopra del fondo del -distributore ed è aperto verso il basso. In una vantaggiosa esecuzione questo recipiente è anche aperto -verso 1 1 alto.
Per poter montare nel reattore il fondo del distributore, anche nel caso di bocchettoni ed aperture soltanto piccoli, è vantaggioso quando il fondo del distributore è costituito di più elementi, a guisa di settori circolari, montabili e smontabili singolarmente. In modo particolarmente vantaggioso il distributore secondo l 'invenzione viene impiegato per idrogenare, specialmente per idrogenare grassi naturali, olì e loro derivati.
Nel seguito un esempio di realizzazione dell 'invenzione viene descritto dettagliatamente in base ai disegni.
In particolare:
la. figura /|_ mostra una . sezione longitudinale attraverso la testa di un reattore a letto -solido con una forma di realizzazione del dis tribù- . _tore secondo l'invenzione
. . la figura 32 mostra il. sistema di .adduzione, indicato come dettaglio E della figura i,. nella sezione , longitudinale, e-.nella. sezione tr.asver- „ la figura 3 mostra ima vista dal- : l 'alto specialmente sul pre distributore indicato co-: me dettaglio H nella figura ^, _
la figura 4 mostra la stessa vistai la figura 5 mostra il fondo del di stributore , indicato come dettaglio K in figura _ 1 , _ in vista dall 'alto, _ _ ;
la figura 6 mostra la sezione C-C : della figura 5 , _ _ _ _
_ la figura 7 mistra la seti one E- E della seguente figura 8, _ ‘ la figura 8 mostra il dettaglio A dalla figura 5, in vista dall 'alto, _ _
_ _ la figura 9 mostra una sezione D-D secondo la figurar lo , e _ _
_ la figura 10 mostra il dettaglio G della figura 5 , in vista dall' alto· _ _
_ In figura 1 è rappresentata in sezione longitudinale la testa di un reattore di idrogenazione . Il tubo di afflusso 5 in comune, che è disposto secondo l' asse ed è indicato con il dettaglio E è disposto secondo l 'asse del reattore cilindrico e con la propria estremità inferiore penetra nello interno di un fondo del distributore, sulla cui piastra di fondo 1 sono disposti i dispositivi di distri - buzione*-Il tubo -di afflusso— 5 , come è- visibile- -in - -- maniera. partieoi armai te chiara- nella figura 2, possie-. de otto fessure 9 assiali verticali e distribuite . uniformemente sul contorno, dalle quali durante il -funzionamento la miscela gas-liquido viene spruzzata radialmente contro una corona 10 di un predistribu^ . tore montata concentricamente attorno alle fessure 9. Questo pre distribuì ore, indicato anche come dettaglio . H e rappresentato in maniera particolarmente chiara nelle figure 3 e 4, oltre alla corona io avente la . forma di un mantello cilindrico, è costitui to di otto lamiere di separazioni radiali 11. Questo predistributore è aperto verso l*alto e verso il basso e tuttavia il vuoto superiore della colonna 10 è ripie^ gato all ^nterno per impedire una spruzzatura del liquido oltre il bordo superiore della colonna 10, Questo colletto .12 è riconoscibile in maniera particolarmente chiara in figura .4. .... ,
_ Dopo ..la .spruzzatura della, miscela -liquido-gas fuori .dalle fessure 9 e dopo il rimbalzo .a ritroso dalla corona _io _il_liquido scorre verso il basso sulla pi astra_di base „1_ del fondo del distributDre ed il gas sfugge .attraverso l 'apertura superriore nel predistributore ..nello , spazio, sovrastante il distributore, una vista dall 'alto del distributore 'è rappresentata come dettaglio K in figura 5· La piastra di base 1 è costituita di otto settori circolari uniformi .8, che sono uniti fra di loro in corrispondenza dei loro bordi contigui rivolti verso l 'asse del reattore.
I bordi 13, contigui ai vicini elementi 8 a guisa di settore circolare, si aprono a forbice verso 1* esterno come rappresentato in figura 5. Questo accorciamento degli elementi 8 serve a migliorare il montaggio degli elementi all'interno del reattore. I bordi 13 sono sollevati verso l'alto, cosicché il liquido accumulato su ognuno degli elementi 8 può defluire soltanto attraverso i fori passanti 2 nel fondo di questi elementi. L'intercapedine 14 formata fra i bordi 13 viene coperta da lamiere di guida 14, che si sovrappongono reciprocamente e sono inclinate verso il basso in ragione di un angolo di 15° dalla verticale. Ciò è rappresentato in maniera particolarmente chiara in fugura 6.
Ogni elemento 8 a guisa di settore circolare a distanza circa uniforme reciproca presenta fori passanti 2 per il passaggio del liquido. ‘Ulteriori fori 3 di diametro maggiore rispetto al 'passaggio del gas sono parimenti previsti come è rapjpresentato partieoi armente e chiaramente nelle figure La figura 8 mostra la vista dall 'alto sulla piastra di base 1 del fondo del distributore con due fori passanti 2, al disotto dei quali rispettivamente una piastra di rimbalzo 6 è avvitata · parallelamente alla piastra di fondo 1 come risulta dalle figure 7 e 8,
La struttura degli ulteriori fori passanti 3, previsti per il passaggio del gas attraverso il fondo del distributore è rappresentato det— tagliatamente nelle figure 9 e 10 · Sull * apertura 3 -relativamente grande nella piastra di fondo 1 è collocato un elemento tubolare avente la forma di un colletto 4, che sul proprio lato interno reca due lamiere di guida 7 che sono inclinate verso il basso di 15 ° rispetto all 'orizzontale e si sovrappongono recipr oc amente ·
Il fondo del distributore poggia su una griglia,. 15 .(figure 1 e 2)_ e presenta inoltre. una staffa di sostegno 16.
l fondo del distributore è montato direttamente al disopra della carica del catalizzatore nel erattore* I partner della reazione (gas e liquido) vengono alimentati insieme tramite un predi- , stributore. Il miscuglio a due fasi viene addotto a i .
questo dall* alto attraverso un tubo 5 che all_'estre-„„. mità inferiore possiede aperture di uscita 9 disposte distribuite sul contorno. Il miscuglio fuoriesce qui radialmente dal tubo. La fase liquida in partico lare viene spruzzata contro una corona 10 che è montata all * altezza delle paperture di uscita attorno al tubo di entrata e da questo viene scaricata sul fondo del distributore. La corrente gassosa può abbandonare il predistributore, senza impedimenti, verso l 'alto e verso il basso.
Utilizzando il sistema di distributore descritto si ottiene un'uniforme sollecitazione superficiale del liquido e quindi una distribuzione unitaria del carico del catalizzatore. Il maggiore sfruttamento da ciò risultante del contatto, in base alla valutazione delle prove su modello comporta un incremento di potenza del catalizzatore fino del 40%, che in primo luogo si manifesta con una maggiore sollecitazione del liquido (LHSV) e in secondo luogo con una maggiore durata utile del contatto.
Claims (3)
- RIVENDICAZIONI 1. Distributore di un reattore tubolare a letto solido, verticale , oppure di una colonna verticale di corpi di riempimento per distribuire materiali di lavorazione gassosi e liquidi sulla testa del reattore rispettivamente della, colonna sulla superficie del letto solido rispettivamente della carica di corpi di riempimento, con un fondo del dir stributore, caratterizzato dal fatto che il fondo del distributore per i materiali di lavorazione gassosi e per quelli liquidi presenta rispettivamente distinti dispositivi di distribuzione. .
- 2. Distributore secondo la rivendicazicne - 1 con aperture nel fondo del distributore, caratterizzato dal fatto che i dispositivi di distribuzione per i .materiali, di lavorazione liquidi sono eseguiti nella forma di aperture nel fondo del distributore, mentre i dispositivi di distribuzione per i materiali di lavorazione gassosi sono eseguiti come troppopieno con un’altezza che supera il livello del liquido, usuale. in esercizio, sul fondo del distributDre .
- 3. Distributore .secondo la riven--dicazione. 2 , caratteri zzato dal fatto che le apertture sono fori passanti (2) della piastra di fondo -( 1) del fondo del_distributpre. _ 4. Distributore fecondo la rivendicazione 2, _ .caratterizzato dal, fatto che i troppopieno sono eseguiti nella forma di ulteriori fori passanti (3) del _f ondo del distributore con colletti (4) collocati superiormente e rivolti verso l'alto.-5. Distributore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i colletti (4) sono elementi tubolari. 6. Distributore secondo la rivendicaziane 2, caratterizzato dal fatto che le apertu-_re nel fondo del distributore sono disposte distri— buite in sostanza uniformemente su questo. 7. Distributore secondo la rivendicazione 3» caratterizzato dal fatto che i bordi dei fori passanti previsti per i materiali di lavorazione liquidi sono estesi verso il basso. 8. Distributore secondo la rivendicazione 2 caratterizzato da piastre di rimbalzo (6) montate al disotto delle aperture nel fondo del distributore. 9. Distributore secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che le piastre di rimbalzo (6) sono disposte parallelamente al fondo del distributore. 10. Distributore secondo la riven*-.dicazione 2 caratterizzato da un diametro e da una dispesizione dei troppipieno, tale che non viene disturbato il flusso dei materiali di lavorazione li-\quidi. Π · Distributore secondo la^ riven- ; dicazione 4 caratterizzato da lamiere di guida (j7) , che sono disposte negli ulteriori fori pass anti_ (3) ; e angolati rispetto alia laro parete interna. 12. Distributore secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che le lamiere di guida ( 7) disposte ^11 1 interno di un_ulteriore f oro passante (3) si sovrappongono. 13. Distributore secondo I a rivendicazione 11, caratterizzato dal _£ atto che le lamiere di guida sono inclinate verso il basso, specialmente . in ragione di un angolo di circa 15°. 14. Distributore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato da un sistema di adduzione (5) in comune _dei materiali_di lavorazione gassosi liquidi nel reattore rispettivamente nella colonna e in un predistributore, che^ è disposto fra questo sistemaci adduziane_ (5 ) ed il fondo del distributore e d in j:ui sano reciprocamente separabili materiali di lavorazione gassosi e quelli liquidi, 15 . Distribuzione secondo la rivendicazione _14, caratterizzato_dal fatto che il predistributore è disposto attorno alle aperture di scarico (9) nel sistema di adduzione (5) in comune nella forma di un recipiente, che è disposto al di-i -sopra del fondo del distributore ed è aperto verso il basso 16 · Distributore secondo la rivendicazione 15 , caratterizzato dal fatto che il recipiente è aperto anche verso lf alto. - -17. Distributore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il fondo del distributore è costituito di più elementi ( 8) a forma di settori circolari , singolarmente montabili e smontabili. 18. Impiego di un distrobutore secondo le rivendicazioni da 1 fino a 17 per idrogenare, specialmente per idrogenare grassi naturali, olii e i loro derivati.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 0001 | Granted |