PL78519B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Rheinstahl AG., Essen (Republika Federalna Niemiec) Reaktor do katalitycznego utleniania gazu Przedmiotem wynalazku jest reaktor do katalitycznego utleniania gazu.Tego rodzaju reaktory stosuje sie przy wytwarzaniu na skale wielkoprzemyslowa, na przyklad kwasu ftalowego i jego pochodnych.Naftalen w postaci gazowej przeplywa przez duza liczbe rur z katalizatorem, polaczonych w wiazke umieszczona w reaktorze pomiedzy dwoma dnami sitowymi i zespawanych. W rurach tych znajduje sie w dolnej czesci strefy reakcji gruboziarnisty katalizator: W usytuowanej nad ta strefa, nie napelnionej czesci rur z katalizatorem nastepuje wstepne ogrzewanie gazu. Aby zapobiec wypadaniu katalizatora z rur, rury te musza byc wyposazone w elementy podtrzymujace ziarna katalizatora.Znane sa elementy podtrzymujace w postaci dziurkowanej tarczy metalowej, które wciska sie w,dolne konce rur. Usuniecie takich tarcz metalowych w celu wymiany katalizatora, w okreslonych odstepach czasu jest bardzo czasochlonne i moze doprowadzic do uszkodzenia konca rury i/lub tarczy metalowej.Znane sa równiez na przyklad z niemieckiego opisu patentowego nr 1 090 643 elementy podtrzymujace w postaci sprezyny srubowej. Tego rodzaju elementy podtrzymujace sa wprawdzie latwe do osadzania i wymontowywania, ale jednoczesnie moga wysuwac sie na zewnatrz, na przyklad na skutek wstrzasów lub naglego wzrostu cisnienia spowodowanego wybuchami, poniewaz dzialajace na te elementy sily osiowe sa równowazone przez opór tarcia pomiedzy scianka wewnetrzna rury, a sprezyna srubowa, przylegajaca do tej scianki wzdluz linii spiralnej.Znany jest takze element podtrzymujacy w postaci tarczy dziurkowanej, wykonanej ze stali sprezynowej i posiadajacej trzy odgiete lapki, rozmieszczone na jej obwodzie. Lapki te wchodza w rowek w rurze poza dnem sitowym i sa dociskane do jej scianki wewnetrznej.Wada tego elementu jest koniecznosc wykonywania rowka w oddzielnej operacji oraz to, ze tarcza dziurkowana musi byc osadzana i wyjmowana za pomoca specjalnego narzedzia. W przypadku duzych reaktorów z wieloma tysiacami rur jest to bardzo kosztowne. Oprócz tego tarcza dziurkowana stawia przy przeplywie gazu znaczny opór.Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych niedogodnosci oraz takie uksztaltowanie elementów podtrzy¬ mujacych^ które pozwolilyby na zabezpieczenie katalizatora w rurach przed wypadaniem i odwirowywaniem.2 78 519 Wyposazono rury w proste elementy podtrzymujace, które w krótkim czasie moglyby byc instalowane i demon¬ towane bez uzycia narzedzi pomocniczych oraz stawialyby przeplywajacemu przez nie gazowi maly opór.Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze element podtrzymujacy sklada sie z klebka gestej siatki drucianej i z pierscienia zaciskowego lub z klamry, umieszczonej pod spodem klebka, zwróconej ku koncowi rury.Klebki gestej siatki drucianej charakteryzuja sie wskutek duzej pojemnosci ich otworów przelotowych, wynoszacej okolo 90% calkowitej objetosci (w porównaniu z powierzchnia otworów przelotowych tarcz dziurkowanych, wynoszaca tylko 30% calkowitej powierzchni), bardzo malymi oporami przeplywu dla gazu.Szczególnie korzystne jest przy tym ustalenie duzej powierzchni granicznej pomiedzy katalizatorem, a elementem przytrzymujacym.Przez nadanie elementowi podtrzymujacemu ksztaltu zblizonego do kuli, osiaga sie duza powierzchnie graniczna. Wskutek nieregularnej powierzchni klebka gestej siatki drucianej i jej duzych otworów przelotowych, powierzchnia styku z katalizatorem jest bardzo mala. Nie powstaje tu równiez niebezpieczenstwo zatkania otworów wlotowych, jak ma to miejsce przy dziurkowanych blachach. W porównaniu ze znana sprezyna w której istnieja duze przestrzenie posrednie, osiaga sie tu mimo malej opornosci przeplywu, dobre dzialanie blokujace dla czastek katalizatora przed ich wypadaniem i odwirowaniem z rur.W blasze ^dziurkowanej osiaga sie wprawdzie dobre dzialanie zaciskowe elementu podtrzymujacego, ale duze sa opory przeplywu. Przy zastosowaniu sprezyny, opory przeplywu sa niewielkie, ale dzialanie zakleszcza¬ jace jest niewystarczajace. W obu przypadkach element podtrzymujacy jest jednoczesciowy. Dopiero przez podzial elementu podtrzymujacego na dwie czesci, osiaga sie wedlug wynalazku zalety znanych elementów podtrzymujacych oraz eliminuje sie ich wady.Korzystnie jest, jesli pierscien zaciskowy ma postac pierscienia sprezystego o prostokatnym przekroju poprzecznym i o duzej powierzchni styku ze sciana wewnetrzna rury. Docisk wywolany przez stosunkowo duza powierzchnie styku stwarza wystarczajace zabezpieczenie przed przesunieciem, spowodowanym przez wstrzasy lub przez gwaltowny wzrost cisnienia w rurach.Szczególnie korzystne uksztaltowanie wedlug wynalazku polega na tym, ze w celu zamocowania pierscie¬ nia zaciskowego, w sciance wewnetrznej rury jest wykonany w poblizu dna rury rowek o malej glebokosci.Wykonanie rowka moze odbywac sie przez rozwalcowanie w tej samej operacji technologicznej, w jakiej rury z katalizatorem sa rozwalcowywane w dnie sitowym, aby ochronic w ten sposób spoine przed przedwczesnym jej peknieciem wskutek wstrzasów.Element podtrzymujacy jest umieszczony w dolnym koncu rury i zabezpiecza czastki katalizatora przed wypadaniem.Jezeli jednak strefa ogrzewania wstepnego jest krótka, lub jezeli rury sa wypelnione z innych powodów katalizatorem az do ich górnego konca, to wówczas korzystne jest umieszczenie elementów przytrzymujacych równiez w górnych koncach rur, aby czastki katalizatora nie mogly byc wypchniete z rur w czasie reakcji, na przyklad przy wybuchach.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schematycznie reaktor, w pólwidoku z przodu i pólprzekroju wzdluz plaszczyzny srodkowej, fig. 2 — w po¬ wiekszeniu szczegól „I" oznaczony na fig. 1, przedstawiajacy usytuowanie elementu przytrzymujacego w rurze, a fig. 3 — odmiane usytuowania elementu przytrzymujacego w rurze.W czesci cylindrycznej 1 reaktora 2 jest wspawana wiazka 3 rur 7. Czesc cylindryczna 1 jest zamknieta u dolu i u góry za pomoca polaczonych z nia rozlacznie lub zespawanych dennic 4 i 5. Wiazka 3 rur jest przymocowana do dwóch den sitowych 6, do których przyspawane sa konce rur 7 z umieszczonymi w nich rozlacznie elementami podtrzymujacymi 8. Nad elementem podtrzymujacym umieszczonym w dolnym koncu rury, rura 7 jest czesciowo wypelniona gruboziarnistym katalizatorem.Element podtrzymujacy 8 sklada sie z klebka gestej siatki drucianej 9 i z pierscienia zaciskowego 10.Fi§. 3 przedstawia-odmiane usytuowania elementu przytrzymujacego 8 w rurach 7. Jednoczesnie z rozwalcowy- waniem rury 7 w dnie sitowym 6, rozwalcowywany jest takze rowek 11, w którym jest osadzony pierscien zaciskowy 10. Wstawienie i wyjecie pierscienia zaciskowego 10 odbywa sLe za pomoca znanych kleszczy, które wchodza w dwa otwory na obu koncach szczelinowego pierscienia zaciskowego 10. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Reaktor do katalitycznego utleniania gazu z wiazka rur, które sa napelnione czastkami katalizatora, podtrzymywanymi, przez elementy podtrzymujace, umieszczone w rurach, znamienny tym, ze element podtrzy¬ mujacy (8) sklada sie z klebka gestej siatki drucianej (9) i z pierscienia zaciskowego (10) lub z klamry, umieszczonej pod spodem tego klebka (9), zwróconej ku koncowi rury (7).78 519 3

2. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierscien zaciskowy (10) ma postac pierscienia sprezynowego o prostokatnym przekroju poprzecznym.

3. Reaktor wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze rura (7) posiada w wewnetrznej scianie rowek (11) do mocowania pierscienia zaciskowego (10).

4. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze element podtrzymujacy (8) jest umieszczony w dolnym koncu rury (7). b. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze element podtrzymujacy (8) jest umieszczony w obu koncach rury (7). i~m. / 478 519 Fig. 2 8 Fig. 3 8- Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL