PL11505B1 - Sposób prowadzenia katalitycznych reakcyj egzotermicznych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu prowadzenia egzotermicznych reakcyj ka¬ talitycznych, w których gazy przed reak¬ cja kraza, stykajac sie posrednio z sub¬ stancja katalityczna i ulegajac przyteni stopniowemu ogrzaniu przy ewentualnem uzupelniajacem doprowadzaniu ciepla z zewnatrz.Wiadomo, ze w tego rodzaju proce¬ sach, aby osiagnac normalny bieg procesu, nalezy dostosowac powierzchnie wymiany ciepla do jego ilosci wywiazywanej w ru¬ rze reakcyjnej w jednostce czasu, przy¬ czep warunki dostosowane do pewnego okreslonego biegu procesu mozna zmieniac zaledwie w bardzo waskich granicach za- pomoca zmiany ogrzewania cieplem ze zró¬ dla zewnetrznego albo zapomoca zmiany temperatury gazów, doplywajacych w po¬ srednim kontakcie z substancja katali¬ tyczna.Wynalazek niniejszy zapewnia w kaz¬ dej chwili normalna prace rur katalitycz¬ nych, w których nastepuja znaczne zmia¬ ny w ilosci ciepla wywiazywanego w jed¬ nostce czasu przez reakcje, nastepujace podczas procesu i spowodowane zmiana za¬ wartosci gazów w reagujacych produktach, zmiana ilosci produktów reagujacych, zmiana cisnienia i t d.Wynalazek polega na tern, ze zbiornik albo naczynie zawierajace materjal kata-lityczny zaopatrzone jest w dwie lub wie¬ cej osobnych powierzchni albo grup po¬ wierzchni wymiany^ciepla, wzdluz których krazy gaz przeznaczony do reakcji, przy- czem w ciagu procesu mozna zmieniac przewodzenie ciepla przez te powierzch¬ nie, zmieniajac ilosc gazów krazacych wzdluz tych powierzchni albo grup po¬ wierzchni, badz przed, badz tez podczas' reakcji.Calkowity obszar zespolu powierzchni albo grup powierzchni oraz ich przewod¬ nictwo cieplne uwarunkowane sa koniecz¬ noscia osiagniecia dostatecznie skutecznej wymiany ciepla, zas wzajemny stosunek tych róznych powierzchni albo grup po¬ wierzchni oraz róznego przewodnictwa u- warunkowane jest rozciagloscia zadanego pasa regulacyjnego.Na fig. 1 12 rysunku przedstawiono, jako przyklad schematycznie, dwie posta¬ cie wykonania wynalazku. Fig. 3 przedsta¬ wia przekrój poziomy zbiornika zawiera¬ jacego materjal katalityczny wedlug fig. 2.Zgodnie z fig. 1 zbiornik A, zawieraja¬ cy materjal katalityczny, umieszczony jest, jak zwykle, wewnatrz zbiornika B wytrzy¬ malego na cisnienie (w razie potrzeby); zbiornik A posiada powierzchnie zewnetrz¬ na C, jak równiez wewnetrzna wiazke rur D. Powierzchnie C i D moga byc czescio¬ wo zaopatrzone w izolacje.Gaz przeznaczony do reakcji, ewen¬ tualnie uprzednio podgrzany, doplywa przez rure G i moze byc rozdzielony na dwie czesci, z których jedna, przeplywa¬ jaca przez rure H, zaopatrzona w zawór regulujacy S, dostaje sie do wnetrza zbior¬ nika B i krazy wokól powierzchni C; dru¬ ga zas, przeplywajaca przez rure F, za¬ opatrzona w zawór regulujacy R, dostaje sie do komory rozdzielczej E, skad wcho¬ dzi do wiazki rur D.Te dwa prady gazowe mieszaja sie po¬ nownie w górze zbiornika, przeplywaja po¬ przez katalizator, gdzie nastepuje reakcja, i wydostaja sie wreszcie przez rure K.Jako szczególny przypadek zastosowa¬ nia tego urzadzenia zostanie rozpatrzona zmiana ilosci produktów przed reakcja.Jesli ilosc obrabianych gazów jest ma¬ la, zamyka sie zawór R i uzytkuje sie je¬ dynie zewnetrzna strone C zbiornika, jesli zas ilosc ta wzrasta, to otwiera sie zawór R i reguluje sie podzial gazów miedzy za¬ worami R i S tak, zeby oba prady gazów po obiegu wokól C i wzdluz D i po zmie¬ szaniu sie, wykazywaly temperature odpo¬ wiednia do reakcji.Wedlug fig. 2 materjal katalityczny rozmieszczony jest w rurze srodkowej C, której powierzchnia moze byc czesciowo izolowana, oraz w wiazce rur D, umieszczo¬ nych wokól rury srodkowej po jej stronie zewnetrznej.Rura srodkowa komunikuje sie z wy¬ lotem F gazów, zaopatrzonym w zawór R, zas wiazka rur D za posrednictwem ko¬ mory E komunikuje sie z rura wylotowa H, zaopatrzona w zawór S. Rury F i H la¬ cza sie dalej we wspólna rure wylotowa K.Gazy przed reakcja doplywaja przez G, a odpowiednie przeszkody zmuszaja je do krazenia jednoczesnie w kontakcie z powierzchnia wiazki rur D, jak równiez rury srodkowej C.Po dojsciu do koncowego punktu ich obiegu gazy te dziela sie na dwie czesci regulowane zapomoca zaworów R i S, po- czem jedna z nich przechodzi przez mate¬ rjal katalityczny rury C, druga zas — przez katalizator zawarty w rurach wiazki D. Po reakcji gazy uchodzace przez rury H i F lacza sie w rurze K.Jako szczególne przyklady zastosowa¬ nia tego urzadzenia mozna wymienic: za¬ stosowanie go przy zmianie zawartosci produktów reagujacych w gazie przy prze¬ twarzaniu tlenku wegla na metan, dalej w mieszaninie/ N+H przy syntezie amonja- ku, przyjmujac, ze powierzchnia wiazki Z), — 2 —dzieki swej stronic zewnetrznej albo dzie¬ ki wiekszemu przewodnictwu cieplnemu, albo dzieki obu tym czynnikom, zapewnia wymiane ciepla znacznie energiczniejsza niz rura C. Jezeli zawartosc tlenku wegla jest duia, np. 2 do 3%, to zamyka sie za¬ wór S i otwiera zawór R; natomiast przy malej zawartosci, njp. 0,1%, zamyka sie zawór R '& otwiera zawór S w odpowiedni sposób.Zamiast pojedynczej rury srodkowej C mozna zastosowac wiazke rur, polaczonych ze wspólna rura wylotowa.Oczywiscie sposób wedlug wynalazku mozna stosowac w urzadzeniu z dajacem sie regulowac ogrzewaniem elektrycznem zewnetrznem lub wewnetrznem, albo tez tam, gdzie mozna zmieniac temperature gazów doprowadzanych do aparatu; ce¬ lem takich aparatów bedzie oczywiscie zwiekszenie jeszcze rozciaglosci pasa re¬ gulacyjnego, wytworzonego dzieki wyna¬ lazkowi; równiez jesli w przypadku we¬ dlug fig. 1 wymiana ciepla jest aktywniej¬ sza w zetknieciu ze sciankami wiazki D niz z zewnetrzna powierzchnia C i jesli to samo dotyczy fig/2, t. j. wymiana ciepla nastepuje szybciej przez scianki wiazki D niz przez scianki fury srodkowej, to mozna zmienic temperature gazów w F w przy¬ padku fig. 1 oraz temperature gazów w G (fig. 2) przez czesciowa wymiane ciepla gazów, wychodzacych odpowiednio z rury K albo H. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia p a tent owe. 1. Sposób prowadzenia reakcyj kata¬ litycznych egzotermicznych, w których ga¬ zy ogrzewaja sie przed reakcja dzieki kra¬ zeniu w posrednim kontakcie z materjalem katalitycznym, znamienny tern, ze gazy wprawia sie w krazenie bezposrednio przed poddaniem ich zetknieciu z materjalem ka¬ talitycznym jednoczesnie wzdluz dwóch lub wiekszej ilosci powierzchni albo osob¬ nych grup powierzchni, ograniczajacych objetosc zajmowana przez substancje ka¬ talityczna, przyczem ilosc gazów kraza¬ cych wzdluz tych powierzchni albo grup powierzchni mozna zmieniac przed albo tez po reakcji.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze dwie luib wiecej powierzchni albo grup powierzchni polaczone sa z wla¬ snym przewodem doprowadzajacym gazy.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze dwie lub wiecej grup powierzch¬ ni albo powierzchni zbiornika reakcyjnego przylaczone sa kazda do wlasnego, daja¬ cego sie regulowac wylotu do gazów po¬ reakcyjnych.
4. 4. Urzadzenie do wykonania sposobu wedlug zastrz. 2, znamienne tem1 ze sie sklada ze zbiornika reakcyjnego, zawiera- .¦ jacego materjal katalityczny, przyczem je- i go powierzchnia zewnetrzna, oraz grupa powierzchni wewnetrznych polaczone sa z odpowiedniemi dajacemi sie regulowac doplywami gazów.
5. 5. Urzadzenie do wykonania sposobu wedlug zastrz. 3, znamienne tern, ze sie sklada z jednego lub kilku zbiorników re¬ akcyjnych centralnych oraz z jednego lub kilku zbiorników reakcyjnych rozmieszczo¬ nych wokól zbiorników centralnych, przy¬ czem jeden i drugi rodzaj zbiorników po¬ laczony jest kazdy z wlasnym dajacym sie regulowac wylotem do gazów poreakcyj¬ nych. ,,L'Air Li qui de" Societe Anonyme pour 1'Etude et l'E xploi t a t i o n des Pr oce des Georg es Claude. Zastepca: I. Myszczynski, rzecznik patentowy.Do oplfcii patentowego Nr 11505. Ti t Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL