MX2008009845A - Sistema de pared para lechos cataliticos de reactores de sintesis - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema (8;9;50) de paredes para lechos catalíticos de reactores (1) para la síntesis heterogénea de compuestos químicos, caracterizado en que comprende una pared (14) de espesor predeterminado en contacto directo con un lecho catalítico (7) para contenerlo, teniendo dicha pared una pluralidad de porciones (17) permeables a gases y una pluralidad de porciones (19;54;55) impermeables a gases, estando dichas porciones (17) permeables a gases equipadas con una pluralidad de ranuras (18;52;53;60;70) de un tamaño tal como para permitir el libre pasaje de los gases de síntesis a través de ellas, pero no el pasaje del catalizador.

Description

SISTEMA DE PARED PARA LECHOS CATALÍTICOS DE REACTORES DE SÍNTESIS DESCRIPCIÓN CAMPO DE INVENCIÓN La presente invención se refiere, en su aspecto más general, al campo de la síntesis heterogénea catalítica de compuestos químicos a través de reactores equipados con lechos catalíticos fijos atravesados por un flujo gaseoso de gas de síntesis particularmente con movimiento radial, axial-radial o axial.

En particular, la presente invención se refiere a un sistema de paredes para lechos catalíticos de reactores de síntesis anteriormente citado y a un reactor que comprende dicho sistema de paredes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Tal como es bien conocido, en los reactores con lechos catalíticos fijos utilizados para síntesis catalítica heterogénea de compuestos químicos, tales como por ejemplo amoníaco y metanol, los sistemas de paredes son concebidos en particular para la distribución de los gases de síntesis dentro de dichos lechos catalíticos. Tales sistemas de paredes están diseñados y construidos de modo de satisfacer ciertos requerimientos funcionales necesarios para que el reactor de síntesis opere correctamente, incluyendo: - permeabilidad al flujo gaseoso de gases de síntesis de modo de permitir una pérdida de carga adecuada como para permitir una distribución óptima de la misma sobre el lecho catalítico completo, - contención y soporte mecánico de la masa catalítica de modo de balancear el empuje resultante de la masa del catalizador (su propio peso y empujes debido a diferencias en la dilatación entre el catalizador y las paredes de contención) y los empujes de los gases que atraviesan el lecho catalítico.

Más específicamente, a fin de satisfacer los requerimientos antes mencionados, es conocido el uso de sistemas de paredes para lechos catalíticos que consisten en una pluralidad de paredes, cada una de las cuales lleva a cabo una o más de las funciones arriba mencionadas.

Un ejemplo de un sistema de paredes utilizado para la distribución de gas de síntesis en lechos catalíticos se describe en la solicitud de patente FR 2615407. Más específicamente, en este documento, se describe un sistema de distribución de gas de síntesis en un lecho catalítico de un reactor que consiste en una pluralidad de módulos tubulares (conocidos como festones) con un perfil sustancialmente con forma de arco, acercados entre sí para formar una pared de distribución de gas. Cada módulo tubular está cerrado en su extremo inferior, abierto en el extremo opuesto para la entrada de gases y tiene una pared que es impermeable a gases, a través de la cual se acerca a la carcasa del reactor o, en el caso en que haya un cartucho para el catalizador, a la pared interna del cartucho, y una rejilla que es permeable a los gases. La rejilla consiste en una serie de varillas metálicas paralelas longitudinales (es decir, paralelas al eje del reactor) en una relación espacial apartada y soldada a una serie de varillas transversales también en una relación espacial apartada adecuada. Las varillas longitudinales también están soldadas en extremos respectivos a los soportes con forma de anillo-arco adecuados. La rejilla de cada módulo tubular está en contacto directo con el catalizador y esencialmente lleva a cabo las funciones de contención y soporte del catalizador permitiendo al mismo tiempo el libre pasaje de los gases dentro del catalizador pero sin permitir que el catalizador atraviese los mismos. Dentro de cada módulo tubular, también se concibe una pared perforada fijada a bordes longitudinales de la rejilla, de modo de crear un interespacio con él para una pérdida de carga de los gases entrantes, útil para permitir su distribución óptima dentro del lecho catalítico.

El sistema antes mencionado de paredes con módulos tubulares tiene, sin embargo, diversos inconvenientes, incluyendo una cierta dificultad en la construcción y ensamblaje debido, en particular, al hecho de que es necesario llevar a cabo una serie de soldaduras para poner las varillas de la rejilla en su lugar.

Más aún, en el caso de un reactor para la síntesis de amoníaco, es conocido que los componentes internos del reactor, y en particular, de las paredes del sistema de distribución de gas en los lechos catalíticos, estén sometidos a efectos de nitruración superficial en condiciones de operación normales del reactor, que resultan en una progresiva reducción de la resistencia mecánica de dichos componentes. En esta circunstancia, en el caso del uso de los sistemas de paredes antes mencionados con módulos tubulares, es necesario, desventajosamente, utilizar materiales que sean altamente resistentes a nitruración y notoriamente muy costosos, tales como por ejemplo, el acero especial Inconel® (aleaciones de hierro-níquel), para los elementos de bajo espesor, como las varillas de la rejilla, a fin de mantener una resistencia mecánica satisfactoria durante la operación del reactor.

Por otro lado, deberá notarse que los elementos de mayor espesor de los sistemas de pared antes mencionados pueden ser formados con materiales convencionales que son por lo tanto, menos costosos (por ejemplo, acero inoxidable), pero esto implica que sea necesario llevar a cabo soldaduras heterogéneas (es decir, entre diferentes materiales) los cuales, a su vez, son sometidos a la formación de grietas o roturas como resultado del estrés térmico debido a las diferencias en los coeficientes de expansión térmica de los materiales utilizados.

El problema técnico base de la presente invención es el de proveer un sistema de paredes para lechos catalíticos de reactores de síntesis, en particular para la distribución de gas de síntesis en dichos lechos catalíticos, lo cual supera los inconvenientes antes mencionados y en particular, un sistema de paredes para lechos catalíticos que sea sencillo y económico para fabricar y que tenga las características adecuadas de resistencia mecánica y resistencia a los efectos de nitruración en condiciones normales de operación del reactor de síntesis en el cual es utilizado.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Este problema se soluciona mediante un sistema de paredes para lechos catalíticos de reactores para la síntesis heterogénea de compuestos químicos, caracterizado en que comprende una pared de espesor predeterminado en contacto directo con un lecho catalítico para contenerlo, teniendo dicha pared una pluralidad de porciones permeables a gases y una pluralidad de porciones impermeables a gases, estando cada una de dichas porciones permeables a gases equipada con una pluralidad de ranuras de un tamaño tal como para permitir el libre pasaje de los gases de síntesis a través de las mismas, pero no permitir el pasaje del catalizador.

Preferiblemente, la pared de contención antes mencionada tiene un espesor dentro del rango de desde 1 a 10 mm, preferiblemente desde 3 a 6 mm. Preferiblemente, la pared de contención antes mencionada también constituye un soporte mecánico para dicho lecho catalítico a través de dichas porciones impermeables a gases. Preferiblemente, la pared de contención antes mencionada consiste en una pluralidad de módulos fijados unos con otros en la cual cada módulo comprende dichas porciones permeables a gases y/o dichas porciones impermeables a gases.

Las ranuras pueden tener cualquier forma, rectilínea o curvilínea, y pueden estar dispuestas de cualquier forma, por ejemplo, pueden tener una extensión longitudinal o transversal con referencia al eje del reactor, en cualquier combinación de ranuras - rectilínea, curvilínea, o ambas.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, el sistema de paredes de acuerdo con la invención adicionalmente comprende una pared de distribución equipada con porciones permeables a gas, dispuestas en relación espaciada con dicha pared de contención, de modo de crear un interespacio con ésta.

Preferiblemente, las porciones permeables a gas de la pared de distribución consisten en una pluralidad de agujeros hechos en dicha pared. Preferiblemente, dichas porciones de la pared de distribución permeables a gas están dispuestas lado a lado contra las porciones impermeables a gas de la pared de contención, de modo de evitar el impacto directo de los gases de síntesis que atraviesan las porciones permeables a gas con el catalizador. De modo diferente, en el caso de los sistemas de paredes del arte previo antes mencionado, no es posible proteger el catalizador del impacto directo de los gases de síntesis que salen de la pared de distribución.

La pared de distribución antes mencionada es convencional per se y puede estar equipada con medios espaciadores, también del tipo convencional, para mantener de forma estable la pared de contención del catalizador y la pared de distribución en la relación espaciada deseada, también en condiciones de gran estrés mecánico o térmico, al que dichas paredes pueden ser sometidas dentro del reactor, en sus condiciones normales de operación.

La ventaja principal del sistema de paredes de acuerdo con la invención, yace en la simplicidad de fabricarlo, dado que las porciones permeables a gas, en otras palabras, las ranuras antes mencionadas, están formadas directamente en el espesor de los módulos de la pared de contención del catalizador, por lo tanto sin tener que llevar a cabo una pluralidad de soldaduras como se requiere para fabricar las rejillas en el sistema de paredes del arte previo antes mencionado.

Más aún, la presencia de porciones impermeables a gases provee a la pared de contención antes mencionada la resistencia mecánica adecuada que la hace, en general, adecuada para tolerar el estrés mecánico y térmico en condiciones normales de operación del reactor. Ventajosamente, dicha resistencia mecánica puede también ser adecuada para los requerimientos específicos de uso en el reactor para los cuales está pensado, mediante el ajuste adecuado del espesor de la pared de contención del catalizador, de modo de satisfacer dichos requerimientos.

Por ejemplo, el espesor de la pared de contención puede ser tal que dicha pared es capaz de actuar también como un soporte del catalizador a través de sus porciones impermeables a los gases. Alternativamente, la función de soporte del catalizador puede ser llevada a cabo parcialmente o completamente por la pared de distribución, mediante el ajuste adecuado del espesor de la misma, de modo de tener una resistencia mecánica adecuada.

Deberá notarse también que en el sistema de paredes de acuerdo con la invención, no es necesario utilizar materiales costosos para tanto la pared de contención como para la pared de distribución, resultando así en un ahorro sustancial en costos de producción.

Por ejemplo, en el caso de utilizar el sistema de paredes de acuerdo con la invención en un reactor de síntesis de amoníaco, es posible utilizar un material relativamente no costoso, tal como por ejemplo, acero inoxidable, para fabricar tanto las paredes de contención como las de distribución, obteniendo resistencia mecánica y resistencia a los efectos de nitruración adecuadas. En particular, los efectos negativos sobre la resistencia mecánica que surge de la nitruración superficial pueden ser compensados ajusfando adecuadamente el espesor de dichas paredes o, en el caso de las paredes de contención del catalizador, ajusfando la distribución y número de porciones permeables a gases y de porciones impermeables a gases.

De forma diferente, en el caso de sistemas de pared del arte previo, es necesario utilizar materiales muy costosos que tienen elevada resistencia a nitruración, tales como por ejemplo, los aceros especiales Inconel® (aleaciones de hierro-níquel), para los elementos de bajo espesor (por ejemplo, las varillas soldadas de la rejilla), a fin de mantener una resistencia mecánica satisfactoria durante la operación del reactor.

Deberá notarse también que, ventajosamente, las ranuras de las porciones permeables a gases pueden estar dispuestas de acuerdo con un orden y número predeterminados a lo largo de toda la pared de contención del catalizador, para satisfacer requerimientos contingentes y específicos, sin comprometer sustancialmente de esta forma la resistencia mecánica de dicha pared.

La presente invención también se refiere a un reactor para la síntesis heterogénea de compuestos químicos, que comprende una carcasa cerrada en los extremos opuestos mediante fondos respectivos, una abertura para la entrada de los gases de síntesis, una abertura para la salida de los productos de reacción, al menos un lecho catalítico y al menos un sistema de paredes para dicho al menos un lecho catalítico, como se describe anteriormente.

El reactor de acuerdo con la invención puede ser del tipo con cruce de los gases en el lecho catalítico o con movimiento radial, axial-radial o axial en el lecho catalítico.

En particular, en el caso de reactores con cruce de dicho al menos un lecho catalítico por gases con movimiento radial o axial-radial, el sistema de paredes de acuerdo con la invención puede estar dispuesto sobre un lado de la entrada de los gases en dicho al menos un lecho catalítico, y/o sobre un lado de la salida de los gases desde dicho al menos un lecho catalítico, con las respectivas paredes de contención en contacto con el catalizador.

Ventajosamente, con el sistema de paredes de acuerdo con la invención, se obtiene una distribución óptima de los gases de síntesis, sobre el lado de la entrada del gas, dentro de los respectivos lechos catalíticos, gracias al hecho de que los gases que cruzan los agujeros de la pared de distribución sufren una pérdida de carga en el interespacio entre la pared de distribución y la pared de contención, lo cual permite que la velocidad de entrada de dichos gases hacia adentro del lecho catalítico sea reducida.

No obstante, deberá notarse que otras realizaciones del reactor también son posibles, en las cuales la pared de distribución del sistema de paredes de acuerdo con la invención, es dejada afuera del lado de la entrada de gas en el lecho catalítico respectivo, o sobre el lado de la salida de gas desde el lecho catalítico respectivo.

En el reactor de acuerdo con la invención, los sistemas de paredes de los lechos catalíticos están soportados de una manera convencional dentro del reactor. En el caso de que esté contemplado un cartucho para contener dichos lechos catalíticos permeables a gases dentro del reactor, los sistemas de paredes para la entrada de gas de acuerdo con la invención, se disponen en la pared interna de dicho cartucho, con las respectivas paredes de contención en contacto con el catalizador de los lechos catalíticos respectivos.

En el caso de reactores con cruce de gases de dicho al menos un lecho catalítico con movimiento axial, el sistema de paredes de acuerdo con la invención puede ser aplicado al fondo de la entrada de gas superior y/o al fondo de la salida de gas inferior del respectivo lecho catalítico.

Ventajosamente, sobre el fondo de la entrada de gas superior, el sistema de paredes de acuerdo con la invención puede ser utilizado en lugar de las rejillas protectoras del catalizador usuales, obteniendo al mismo tiempo una distribución óptima de los gases de síntesis en el lecho catalítico.

Características adicionales y ventajas de la presente invención devendrán claras a partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones de ejemplo preferidas, provistas con objetivos representativos y no limitantes, con referencia a las figuras acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS - La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista en sección longitudinal de un reactor para la síntesis heterogénea de compuestos químicos que incorpora, de acuerdo con la invención, un sistema de paredes para la entrada de gas dentro de un lecho catalítico y un sistema de salida de gas desde dicho lecho catalítico, - La Figura 2 muestra esquemáticamente una vista en sección transversal del reactor de la Figura 1 , - La Figura 3 muestra esquemáticamente una vista en perspectiva de una sección del sistema de paredes para la entrada de gas y del sistema de paredes para la salida de gas del reactor de la Figura 1 , - La Figura 4 muestra esquemáticamente una vista en perspectiva de una sección de solamente los sistemas de paredes para la salida de gas del reactor de la Figura 1 , - La Figura 5 muestra esquemáticamente una vista en perspectiva de una sección de un sistema de paredes para la salida de gas desde un lecho catalítico de acuerdo con otra realización de la invención, y - La Figura 6 muestra esquemáticamente un detalle de un sistema de paredes de acuerdo con una realización adicional de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a las figuras antes mencionadas, se indica globalmente con 1 , un reactor para la síntesis heterogénea de compuestos químicos.

El reactor 1 comprende una carcasa sustancialmente cilindrica 2 cerrada en los extremos opuestos por respectivos fondo inferior 3 y fondo superior 4. El reactor 1 también está provisto sobre el fondo superior 4 con una abertura 5 para la entrada de un flujo gaseoso de gases reactivos y sobre el fondo 3 con una abertura 6 para la salida de un flujo gaseoso que comprende los productos de reacción.

Dentro de la carcasa 2 se forma un lecho catalítico anular 7 del tipo con cruce axial-radial, el cual está lateralmente delimitado por sistemas respectivos de paredes de acuerdo con la invención, globalmente indicados con 8 y 9, respectivamente para la entrada y para la salida de los gases del lecho catalítico 7. Las características relevantes de los sistemas de paredes 8 y 9 de acuerdo con la invención se verán más claras en la presente descripción.

El lecho catalítico 7 no está cerrado en su parte superior para permitir que sea cruzado axialmente por una porción del flujo de gases reactivos y también está delimitado en el fondo por el fondo inferior 3 del reactor 1.

En el reactor 1 mostrado en las Figuras 1 y 2, el sistema de paredes 8 para la entrada de gas se dispone cerrada hacia la carcasa 2, mientras que el sistema de paredes 9 para la salida de gas está dispuesto centralmente al reactor 1. Un interespacio anular 10 se define por lo tanto entre la carcasa 2 y el sistema de paredes 8 para la entrada de gas, para permitir que el lecho catalítico 7 sea cruzado radialmente por una porción del flujo gaseoso de gases reactivos.

El sistema de paredes 9, en cambio, está cerrado en su parte superior por una cubierta 11 no permeable a los gases, de tipo conocido. También está contemplada una cámara 12, que se extiende coaxialmente al lecho catalítico 7, entre el sistema de paredes 9 y la cubierta 11 , para enviar los productos de reacción que salen de dicho lecho catalítico hacia la abertura 6 para la salida de los mismos desde el reactor 1.

La línea punteada 13 representada en la figura 1 en el extremo superior del sistema de paredes 8 para la entrada de gas, delimita el nivel máximo que puede ser alcanzado por el catalizador dentro del lecho catalítico 7, y define, junto con los sistemas de paredes 8 y 9, y con el fondo inferior 3, el volumen de reacción disponible en el reactor 1.

En las figuras 1 y 2, las flechas indican las diversas trayectorias seguidas por los gases dentro del reactor y, en particular, a través del lecho catalítico 7.

De acuerdo con la presente invención, el sistema de paredes 8 para la entrada de gas, así como el sistema de paredes 9 para la salida de gas, consisten en dos paredes sustancialmente cilindricas 14, 15, coaxiales y apartadas entre sí, de modo de formar un interespacio anular 16 entre las mismas.

Más específicamente (figuras 3 y 4), la pared 14 de cada uno de los sistemas de paredes 8 y 9 está en contacto directo con el catalizador del lecho catalítico 7 para la contención lateral del mismo, y tiene una pluralidad de áreas o porciones 17 en la forma de bandas circunferenciales equipadas con una pluralidad de ranuras axiales 18 (es decir, que se extienden paralelas al eje longitudinal de la carcasa 2) que se alternan con áreas o porciones "llenas" 19, en otras palabras, sin ranuras, también en la forma de bandas circunferenciales. Las ranuras 18 son de un tamaño tal como para permitir el libre pasaje de los gases a través de ellas, pero no del catalizador del lecho catalítico 7. En relación con ésto, las ranuras 18 pueden tener un ancho de entre 0,3 y 2 mm, preferiblemente entre 0,5 y 0,8 mm.

Las ranuras 18 pueden ser formadas a través de muescas en el material del que consiste la pared de contención 14, a través de procesos convencionales per se para fabricar muescas en placas de metal. Los procesos preferidos para fabricar las muescas 18 comprenden procesos de cizallamiento con láser o con agua que, ventajosamente, permite que las muescas sean fabricadas en sustancialmente todos los tipos de materiales metálicos utilizados para fabricar paredes de contención 14 sin problemas de desgaste de las herramientas utilizadas para fabricar dichas muescas, como ocurre con otras técnicas.

La pared de contención 14 está ventajosamente formada con un espesor adecuado y un material tal como para tener buena resistencia mecánica durante la operación del reactor, también bajo los efectos de nitruración u otros efectos de corrosión. Como un ejemplo, en el caso de un reactor para la síntesis de amoníaco, la pared de contención 14 puede estar formada con un espesor de entre 1 y 10 mm, preferiblemente entre 3 y 6 mm y el material de dicha pared puede ser cualquier material que tenga una resistencia común a la nitruración, tal como por ejemplo, acero inoxidable. Respecto de ésto, deberá notarse que una pared fabricada de esta forma, a pesar de ser sometida a efectos de nitruración superficial típicos de la síntesis de amoníaco, efectos que tienden a volverla débil con el tiempo, la misma mantiene la resistencia mecánica adecuada durante las condiciones normales de uso del reactor 1. Deberá notarse también que la pared de contención 14 puede estar formada con un espesor adecuado como para actuar, además de como contención, como un soporte mecánico para el lecho catalítico 7 a través de las respectivas porciones "llenas" 19, es decir, sin ranuras 18.

La pared de distribución 15 de cada uno de los sistemas de paredes 8 y 9, en su lugar, consiste en una placa de espesor adecuado equipada con una pluralidad de agujeros 21 dispuestos, en el ejemplo mostrado aquí, en grupos axiales paralelos en relación espacial apartada predeterminada. Más específicamente, los agujeros 21 preferiblemente enfrentan las áreas o porciones impermeables a los gases de la pared de contención 14, de modo de evitar el impacto directo de los gases con el catalizador. En el ejemplo mostrado en las figuras, dichas áreas o porciones impermeables a los gases consisten en áreas o porciones llenas 19 entre las ranuras 18 de la pared 14.

En cuanto al sistema de paredes 8 para la entrada de gas, la función de la pared 15 es esencialmente la de promover la distribución uniforme de gases que entran en el lecho catalítico, como se describirá más claramente de aquí en adelante. La pared 15 está hecha de un material convencional, por ejemplo acero inoxidable, y se obtiene a partir de procesos convencionales con un espesor adecuado de acuerdo con los requerimientos. Preferiblemente, la pared de distribución 15 se obtiene con un espesor adecuado para actuar como un soporte mecánico para el lecho catalítico 7. La pared de distribución 15 puede también estar equipada con espaciadores (no mostrados) para mantener de forma estable la relación espaciada con la pared de contención 14 bajo el efecto de estrés mecánico o térmico durante la operación del reactor 1.

Preferiblemente, cada una de las paredes 14 y 15 antes mencionadas de un sistema de paredes 8 o 9 se forma a partir de módulos longitudinales (no mostrados) de un tamaño adecuado para pasar a través de un "paso de hombre" (tampoco mostrado) del reactor 1 , estando dichos módulos fijados entre sí (por ejemplo, soldados o atornillados) para formar las paredes correspondientes.

Como se mencionó previamente, el reactor 1 comprende un sistema de paredes 8 para la entrada de los gases al lecho catalítico 7 y un sistema de paredes 9 para la salida de los gases desde dicho lecho catalítico, cuyas paredes 14 y 15 han sido descriptas hasta aquí con referencia a su estructura. Deberá notarse que, en el caso de los sistemas de paredes 8 para la entrada de gas, la pared de distribución 15 está dispuesta por fuera (yendo desde el eje del reactor hacia la carcasa) respecto de la pared de contención 14 de dicho sistema 8 de paredes, y forma el interespacio 10 con la carcasa 2. De esta forma, los gases que cruzan el interespacio anular 10 pasan a través de los agujeros 21 de la pared de distribución 15 y expanden el interespacio 16 entre las paredes 14 y 15, obteniendo así una pérdida de carga que permite que los mismos gases sean distribuidos uniformemente en el lecho catalítico 7 luego de haber cruzado las ranuras 18 de la pared 14 en contacto con el catalizador.

Viceversa, en el sistema de paredes 9 para la salida de gas, la pared 15 está más interna que la pared de contención 14. Por lo tanto, los gases que cruzan radialmente dicho lecho catalítico 7 salen de él atravesando las ranuras 18 de la pared 14 del sistema 9 de paredes, y pasando a través del interespacio 16, los agujeros 21 de la pared 15. Luego son recolectados en la cámara 12 y desde allí son transferidos hacia la abertura de salida 6 del reactor 1 . La Figura 5 muestra un sistema de paredes para lechos catalíticos de reactores de síntesis de acuerdo con otra realización de la invención, estando dicho sistema globalmente indicado con 50. A los elementos del sistema de paredes 50 que son estructu raímente o funcionalmente equivalentes a los elementos correspondientes de los sistemas de paredes 8 y 9 descriptos previamente, se les atribuirán los mismos números de referencia.

El sistema de paredes 50 mostrado en la figura 5 comprende una pared de contención 14 y una pared sustancialmente cilindrica 15, coaxial y apartada de modo de formar un interespacio anular 16 entre ellas. En la pared de contención 14 es posible distinguir una pluralidad de ranuras con forma de arco 52 que tienen una longitud menor, una pluralidad de ranuras con forma de arco 53 que tienen una longitud mayor y porciones 54 y 55 impermeables a gases.

El sistema de paredes 50 es adecuado en particular para ser aplicado sobre el lado de la salida de un lecho catalítico atravesado por los gases con movimiento radial o axial-radial, dado que la pared 15 está dispuesta dentro de la pared de contención 14. Desde ya que, invirtiendo la disposición de las paredes 14 y 15 una respecto de la otra, el sistema de paredes 50 descripto anteriormente puede también aplicarse al lado de la salida de gas dentro del lecho catalítico.

La figura 6 muestra esquemáticamente una forma y disposición alternativa de las ranuras sobre las paredes de contención 14 de los sistemas de paredes de acuerdo con la invención. En particular, la figura 6 muestra una pluralidad de ranuras 60 dispuestas axialmente y siendo cada una de forma sustancialmente helicoidal. Dicha disposición de ranuras con forma sustancialmente helicoidal ofrece ventajosamente una superficie disponible mayor para el cruce de gases a la misma resistencia mecánica de dicha pared de contención 14.

Desde ya, un experto en el arte puede traer numerosas modificaciones y variantes a los sistemas de paredes y al reactor descrito anteriormente, todos los cuales estarán cubiertos por el alcance de protección de las siguientes reivindicaciones.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1 . Reactor (1 ) para la síntesis heterogénea de compuestos químicos que comprende una carcasa (2) cerrada en los extremos opuestos mediante fondos respectivos (3; 4), una abertura (5) para la entrada de gas de síntesis, una abertura (6) para la salida de los productos de reacción, al menos un lecho catalítico (7) y al menos un sistema (8; 9; 50) de paredes para dicho al menos un lecho catalítico (7) caracterizado porque en que dicho al menos un sistema (8; 9; 50) de paredes comprende una pared de contención (14) en contacto directo con dicho lecho catalítico (7) para contenerlo, teniendo dicha pared una pluralidad de porciones (17) permeables a gases y una pluralidad de porciones (19; 54; 55) impermeables a gases, estando dichas porciones (17) permeables a gases equipadas con una pluralidad de ranuras (18; 52; 53; 60; 70) de un tamaño tal como para permitir el libre pasaje de los gases de síntesis a través de ellas, pero no el pasaje del catalizador, dichas porciones (19; 54; 55) impermeables a gases constituye un soporte mecánico para dicho lecho catalítico (7), y una pared de distribución (15) equipada con porciones (21 ) permeables a gas dispuestas en relación espaciada con dicha pared de contención (14) de modo de crear un interespacio (16) con aquella.

2. Reactor (1 ) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicha pared de contención (14) de dicho lecho catalítico (7) tiene un espesor dentro del rango de desde 1 a 10 mm, preferiblemente de desde 3 a 6 mm.

3. Reactor (1 ) de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha pared de contención (14) consiste en una pluralidad de módulos en los cuales cada módulo comprende dichas porciones (17) permeables a gases y/o dichas porciones (19; 54; 55) impermeables a gases.

4. Reactor (1) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque dichas porciones permeables a gas de la pared de distribución (15) consisten en una pluralidad de agujeros (21) hechos en dicha pared (15) y enfrentados con dichas porciones (19; 54; 55) impermeables a gas de la pared de contención (14) de dicho lecho catalítico (7).

5. Reactor (1) de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas ranuras (60; 70) tienen forma helicoidal.

6. Reactor (1) de conformidad cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas ranuras (18) tienen un ancho de entre 0,3 y 2 mm, preferiblemente entre 0,5 y 0,8 mm.

7. Reactor (1) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque dichos gases de síntesis atraviesan dicho al menos un lecho catalítico (7) con un movimiento radial o axial-radial y en que el mismo comprende un sistema de paredes (8) sobre un lado de la entrada de gas de dicho al menos un lecho catalítico y un sistema de paredes (9) sobre un lado de la salida de gas de dicho al menos un lecho catalítico.

8. Reactor (1) de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque dicho al menos un lecho catalítico (7) está contenido en un cartucho que es permeable a gases y dicho sistema (8) de paredes para la entrada de gas está dispuesto en la pared interna de dicho cartucho.