JPS6233538A - 多管式反応器 - Google Patents

多管式反応器

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JPS6233538A
JPS6233538A JP61163526A JP16352686A JPS6233538A JP S6233538 A JPS6233538 A JP S6233538A JP 61163526 A JP61163526 A JP 61163526A JP 16352686 A JP16352686 A JP 16352686A JP S6233538 A JPS6233538 A JP S6233538A
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
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    • B01J8/067Heating or cooling the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/255Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting
    • C07C51/265Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting having alkyl side chains which are oxidised to carboxyl groups
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    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、多数の管の中で発熱反応又は吸熱反応が行わ
れる多管式反応器であって、前記管が液体に囲まれ、前
記液体の少なくとも一部が循環によって、前記多管式反
応器の外部に設けられた循環ポンプと加熱用部材又は冷
却用部材とを経て前記多管式反応器に戻されるようにし
た多管式反応器に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、多管式反応器において、内壁とこの内壁を囲
む外壁との間に、管とこの管を囲む液体とが存在し、内
壁に囲まれた空間に循環ポンプが設けられているように
したことにより、液体が受ける抵抗が小さく、均一な加
熱又は冷却が行われ、反応器と循環ポンプとの間の連絡
管路を短縮できるようにしたものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕この
種の多管式反応器は公知であり、例えばドイツ特許公開
公報筒28 46 693号及びこれに対応する米国特
許公報第4 263 141号に記載されている。公知
の多管式反応器では、管内に粒状の触媒が堆積物の形態
で収容され、反応ガス混合物がこの堆積物を通過して導
かれる。
管は、一般に同心円上に設けられ、最外側と最内側の円
の直径の比率は、各反応器の構造によって、ほぼlO:
1〜20:1の範囲で変動する。熱を与え又は奪う液体
は、その流路において多数の管列を管に沿って通過しな
ければならず、このため大きな圧力損失が生じる。しか
も内側の管列を通過する液体の流速は、外側の管列の場
合に比べ、直径の差が大きいために溝かに大きくなり、
熱伝導に極めて大きな相違が生じる。外側の列の管でも
十分な熱伝導を行うには液体の循環量を大きくしなけれ
ばならない。しかしその結果、内側の管列の領域では液
体の流速が不必要に大きくなる。
熱伝導に相違を生じる欠点の他、液体循環のための動力
の所要量が大きくなる欠点も生じる。
外部に循環ポンプを有する公知の多管式反応器において
は、液体は、反応器内に流入する前に、反応器の外壁に
設けられた環状のマニホールドにまず導入される。この
マニホールドには、反応器において複数の管が貫通して
設けられた領域に連絡する多数の開口が設けられている
。循環ポンプへの還流も同様に反応器の外壁に設けられ
た他のマニホールドを介して行われる。これらの外部マ
ニホールドの断面積は、循環する液体のほぼ半量に対応
して設定されなければならず、又、マニホールドと循環
ポンプとの間の連絡管路がしばしば著しく長(なる。公
知の方法においてポンプを1台ではなく2台設置すれば
連絡管路を短縮しうるが、これは無視できない程の出費
を意味する。
本発明は、管領域内で液体が受ける抵抗が小さく、でき
るだけ均一な加熱又は除熱が行われ、反応器と循環ポン
プとの間の連絡管路の短縮が可能であるように多管式反
応器を構成することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によれば上記目的は、冒頭に述べた多管式反応器
において、複数の管とこれらの管を囲む液体とがほぼ円
筒形の内壁と、この内壁をほぼ同軸的に囲む外壁との間
に存在し、内壁に囲まれて液体の無い空間に循環ポンプ
が設けられているように構成することによって達成され
る。液体が存在しない空間に循環ポンプが設けられてい
ると、維持管理等のため外部から循環ポンプを取扱うこ
とが容易である。ほぼ円に沿って設けられた本発明によ
る反応器の管において、最外側の円と最内側の円との直
径の相違は、公知の多管式反応器の場合より溝かに小さ
い。
反応器に液体を供給するため及び反応器から液体を抜き
出すために少なくとも各1つのマニホールドを本発明に
よる多管式反応器の内壁に設けると有利である。本発明
の目的に沿って、液体を供給するため及び液体を抜き出
すために少なくとも各2つの連絡管路が反応器と循環ポ
ンプとの間に設けられる。これにより、マニホールドは
、例えば星状に設けられた複数の管路を介して循環ポン
プに連絡しているので、ただIMiの連絡管路による方
式に比べてマニホールドの断面積を小さくすることがで
きる。
本発明による多管式反応器は、少なくとも1.2mの内
壁直径及び少なくとも4mの外壁直径を有することが好
ましい。本発明の長所はこのような大型の反応器におい
て特によく発揮される。外壁と内壁との直径の比率は、
通常4:1〜1.1  : 1の範囲であり、好ましく
は3:1〜1.5  : 1の範囲である。内壁に囲ま
れた空間に循環ポンプ以外に加熱用部材又は冷却用部材
を設けてコンパクトに構成することも勿論可能である。
〔実施例〕
次に本発明の実施態様を図面を参照しながら説明する。
本実施例の多管式反応器は、円筒形の内壁1と、内壁1
とほぼ同軸の外壁2とを備えている。外壁2は、外壁2
の上部領域及び下部領域で内側に曲げられ、この上部領
域及び下部領域で内壁lに結合されている。この際、管
路4を経て未反応ガス混合物が送り込まれる上部分配室
3と、管路6を経て生成物が抜き出される下部分配室5
とが、それぞれ形成される。上部管板7と下部管板8と
の間に多数の垂直管10が設けられ、垂直管1oは常法
に従って粒状の触媒が充填されている。未反応ガス混合
物は公知の方法で上部分配室から管10に流入及び管1
0を貫流し、この際、発熱又は吸熱反応が行われ、生成
物が下部分配室5及び管路6を経て抜き出される。
管10の内部から熱を奪い又は管10の内部に熱を与え
るため、各管10は循環する液体で囲まれている。この
液体はまず内壁Iの開口11を経てマニホールド12に
達し、そこから複数の連絡管路13a及び13bを経て
循環ポンプ15に達する。循環ポンプ15は、内壁1に
囲まれて液体の無い領域に存在する。管路13a及び1
3bを経て吸引された液体の一部は、連絡管路16a、
16b、16C及び16dを経て(第2図も参照)下部
マニホールド17に送り込まれる。マニホールド17は
、上部マニホールド12と同様、環状に形成されて内壁
1に設けられ、反応器において管10が貫通して設けら
れた領域に開口18を介して連絡している。ポンプ15
によって送られた液体が、この開口18を経て反応器の
中に入り、管10に接して流れ、上部マニホールド12
を径て再び循環ポンプ15に吸込まれる。
液体の一部は循環ポンプ15によって管路20を経て熱
交換器21に絶えず送り込まれ、そこから管路22を経
て循環ポンプ15の吸引領域に戻される。熱交換器21
では液体が管10に熱を与えるか又は熱を奪うかによっ
てそれぞれ液体の加熱又は冷却が行われる。
勿論、熱交換器21を、内壁1に囲まれ液体の無い領域
に設けることもできるが、第1図では、見易くするため
、このことは考慮されなかった。
液体としては、例えば水、溶融塩又はそれ自体は公知で
ある有機液体を挙げることができる。何れにせよ、この
多管式反応器は、特定の液体を使用するように限定され
るものではない。上部マニホールド12と循環ポンプ1
5との間又は循環ポンプ15と下部マニホールド17と
の間の各連絡管路の数は限定されないが、通常、2〜6
の範囲である。
本発明は次の通り要約することができる。
液体に囲まれ、この液体の少なくとも一部が循環によっ
て、反応器の外部に設けられた循環ポンプと加熱用部材
又は冷却用部材とを経て反応器に戻される、多数の管の
中で発熱反応又は吸熱反応が行われる。ほぼ円筒形の内
壁とこの内壁をほぼ同軸的に囲む外壁との間に上記管と
上記管を囲゛む上記液体とが設けられ、内壁に囲まれて
液体の無い空間に循環ポンプが設けられている。
〔発明の効果〕
本発明の多管式反応器によれば、循環ポンプ15の駆動
エネルギーを実質的に節約でき、さらに、液体と各管と
の間の熱の伝導が均一化される。また、従来の多管式反
応器に比べ、液体の循環■を、同じ循環ポンプ出力でも
多くすることができ、このため、反応器内の水平及び垂
直方向のより均一な温度分布が結果として得られ、この
ことは、多くのプロセスにおいて決定的な意義を持つも
のである。梅めて大型の反応器においても、循環ポンプ
を1台以上設ける必要はない。この反応器の単なる応用
例として、オルトキジロール又はナフタリンからの無水
フタール酸の製造あるいはエチルベンゼンの脱水素によ
るスチロール製造が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の反応容器の縦断面の一部概略図、第2
図は第1図の反応容器のn−n線に沿った断面図である
。 なお図面に用いた符号において、 1−−−−−一・−−−−−−−一一−内壁2・−・−
−−−−−−−・・−−−−一外壁10−−−−−−一
〜・−管 12−−−−−−一・−上部マユホールド13a、 1
3b、 16a、 16b、 16c、 16d−一−
−−−−・・−・−連絡管路 15・−・−・・−循環ポンプ 17−・−一−−−・・−下部マニホールド21−・−
・・−・−熱交換器 である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、多数の管の中で発熱反応又は吸熱反応が行われる多
    管式反応器であって、前記管が液体に囲まれ、前記液体
    の少なくとも一部が循環によって、前記多管式反応器の
    外部に設けられた循環ポンプと加熱用部材又は冷却用部
    材とを経て前記多管式反応器に戻されるようにした多管
    式反応器において、 前記管と前記管を囲む前記液体とが、ほぼ円筒形の内壁
    と、この内壁をほぼ同軸的に囲む外壁との間に存在し、
    内壁に囲まれて液体の無い空間に循環ポンプが設けられ
    ていることを特徴とする多管式反応器。 2、反応器に液体を供給するため及び反応器から液体を
    抜き出すために少なくとも各1つのマニホールドが内壁
    に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の多管式反応器。 3、液体を供給するため及び抜き出すために少なくとも
    各2つの連絡管路が反応器と循環ポンプとの間に存在す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記
    載の多管式反応器。 4、内壁の直径が少なくとも1.2mであり、外壁の直
    径が少なくとも4mであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項〜第3項のいずれか一項に記載の多管式反応
    器。 5、外壁と内壁との直径の比率が4:1〜1.1:1の
    範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第
    4項のいずれか一項に記載の多管式反応器。 6、外壁と内壁との直径の比率が3:1〜1.5:1の
    範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載
    の多管式反応器。 7、内壁に囲まれた空間に加熱用部材又は冷却用部材が
    設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    〜第5項のいずれか一項に記載の多管式反応器。
JP61163526A 1985-07-27 1986-07-11 多管式反応器 Expired - Lifetime JPH0749102B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3526967.7 1985-07-27
DE19853526967 DE3526967A1 (de) 1985-07-27 1985-07-27 Roehrenreaktor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6233538A true JPS6233538A (ja) 1987-02-13
JPH0749102B2 JPH0749102B2 (ja) 1995-05-31

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JP61163526A Expired - Lifetime JPH0749102B2 (ja) 1985-07-27 1986-07-11 多管式反応器

Country Status (4)

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US (1) US4737347A (ja)
EP (1) EP0210680B1 (ja)
JP (1) JPH0749102B2 (ja)
DE (2) DE3526967A1 (ja)

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JPH0749102B2 (ja) 1995-05-31
US4737347A (en) 1988-04-12
EP0210680A3 (en) 1987-05-27
DE3661886D1 (en) 1989-03-02
EP0210680B1 (de) 1989-01-25
DE3526967A1 (de) 1987-01-29
EP0210680A2 (de) 1987-02-04

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