PL90839B1 - - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.08.1977 90839 MKP BOlj 9/04 Int. Cl.2 B01J 8/04 ZYTELNIA ^du Patentowego 1)1*1 toiygiilllliiiil iJllilttflii Twórcywynalazku: Zbigniew Bartosik, WaclawHennel, Sylwester Mordecki, Jan Cyrus-Sobolewski Uprawniony z patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Pulawy (Polska) Reaktor do syntezy amoniaku lub metanolu i Wynalazek dotyczy reaktora do prowadzenia syntezy amoniaku lub metanolu pod cisnieniem w obecnosci stale¬ go katalizatora.

Znane reaktory do syntezy amoniaku lub metanolu zlo¬ zone sa z pionowego cylindrycznego naczynia wysokocis¬ nieniowego, z umieszczonego w nim mniejszego naczynia niskocisnieniowego zwanego koszem katalizatora oraz ze zlóz katalizatora umieszczonych w koszu jedno nad dru¬ gim. Poziomo, miedzy zlozami umieszczone sa urzadzenia do doprowadzania swiezego, zimnego gazu i do mieszania go z goracym gazem splywajacym z poprzedniego zloza.

Reaktor zwykle zawiera takze wymiennik ciepla do pod¬ grzewania gazu swiezego gazem przereagowanym.

Wobec wspólczesnej tendencji budowania reaktorów bardzo duzych, coraz wazniejsze staje sie zagadnienie latwego usuwania zuzytego katalizatora. Postój dla wy¬ miany katalizatora winien byc jak najkrótszy, a ponadto ze wzgledów bezpieczenstwa i higieny pracy nalezy ograni¬ czyc kontakt czlowieka z katalizatorem podczas usuwania tego katalizatora.

Znane sa róznesposobyusuwaniakatalizatora, np. przez wyjmowanie kosza katalizatorowego z reaktora i odpo¬ wiednie przechylanie go, przez wysysanie katalizatora itp.

Ze znanych sposobów najlepsze okazalo sie wysypywanie przez otwór w najnizszym punkcie reaktora. Reaktory dostosowane do tego sposobu sa zaopatrzone w odpowied¬ nie kanaly dla przesypywania sie katalizatora od zloza do zloza, jak np. wedlugopisu patentowego USA 3475136, lub posiadaja bezposrednie polaczenia kolejnych zlóz miedzy soba jak np. wedlug opisów patentowych brytyjskiego 1105614, francuskiego 2046522, USA 3663179.

W dotychczasowych rozwiazaniach reaktorów, usuwa¬ nie zlóz tym sposobem odbywa sie w niekorzystnej kolej- nosci: od najnizszego do stopniowo coraz wyzszych. Taka kolejnosc powoduje obciazanie katalizatorem urzadzen do wprowadzania i mieszania gazu, znajdujacych sie miedzy zlozami.

Celem wynalazku jest unikniecie tej niedogodnosci. Cel io ten osiagnieto przez zastosowanie odpowiedniego zespolu rur róznej dlugosci tak usytuowanego w katalizatorze, ze przez usuwan[e tych rur w odpowiedniej kolejnosci otwie¬ ra sie odplyw dla katalizatora, najpierw ze zloza najwyz¬ szego, a nastepnie kolejno ze zlóz nizej polozonych.

Rury we wspomnianym wyzej, istotnym dla wynalazku zespole sa wspólosiowe i umieszczone jedna w drugiej. Nie tylko ich srednice ale i dlugosci sa zróznicowane. Im rura jest dluzsza tym blizej znajduje sie osi. Caly zespól przeni¬ ka wszystkie zloza i siega od przestrzeni pod zlozem najnizszym do przestrzeni nad najwyzszym. Konce dolne tych rur sa ze soba szczelnie polaczone np. przezspawanie, natomiast konce górne umieszczone sa swobodnie na po¬ ziomach poczatku poszczególnych zlóz, czyli na górze kazdego ze zlóz. Jezeli reaktor wyposazony jest w wymien¬ nik ciepla umieszczony nad zlozami, wówczas górny ko¬ niec rury centralnej, a tym samym najdluzszej, wyjatkowo nie jest swobodny ale jest polaczony ze wspomnianym wymiennikiem.

Przykladowe rozwiazanie reaktora wedlug wynalazku jest przedstawione na zalaczonym rysunku. W naczyniu 9083990839 3 cisnieniowym 1 znajduje sie kosz katalizatora 2, wymien¬ nik cieplu 3 i trzy zloza 4 rozdzielone polozonymi luzno, bezposrednio na katalizatorze perforowanymi puszkami 5 sluzacymi do mieszania gazów. Dotyczy to zmieszania glównej strugi goracego gazu z mniejsza iloscia gazu zim¬ nego w celu chlodzenia. Na rysunku nie uwidoczniono doprowadzenia tego zimnego gazu. W osi reaktora jest zainstalowany zespól rur koncentrycznych 6 umieszczo¬ nych swymi dolnymi koncami w dolnej czesci kosza katali¬ zatora, w takiej odleglosci od dna tego kosza aby doplyw gazu od dolu do srodkowej rury 9 byl mozliwy. Dolne krawedzie rur tego zespolu € sa polaczone ze soba, a górne sa swobodne za wyjatkiem rury centralnej 9, której górna krawedz jest polaczona z wymiennikiem 3.

Podczas normalnego dzialania reaktora, glówny stru¬ mien" swiezego gazu doplywa króccem 7 i odbywa droge pokazana na rysunku strzalkami, poprzez wymiennik do pierwszego, górnego zloza. Po przereagowaniu w tym i w pozostalych zlozach przedostaje sie srodkowa rura 9 zespolu 6 do wymiennika 3 a stamtad do wylotu 8.

Uzycie urzadzenia wedlug wynalazku przy opróznianiu reaktora z katalizatora jest nastepujace: najpierw odlacza sie rure centralna 9 zespolu 6 od rurpozostalych i wyjmuje sie ja od góry z reaktora wraz z wymiennikiem. Nastepnie powtarza sie to postepowanie kolejno ztrzema nastepnymi rurami, od wewnetrznej do zewnetrznej. Po kazdym wyje¬ ciu rury jedno zloze wysypuje sie z reaktora, kolejno od najwyzszego do najnizszego.

Dzieki takiej kolejnosci wysypywania zlóz, mozna oprzec urzadzenia do mieszania gazu, np. puszki 5 wg rysunku wprost na zlozu znajdujacym sie pod nim bez potrzeby wiazania ich ze scianami komory katalitycznej.

Daje to szereg korzysci a zwlaszcza pozwala uniknac naprezen zginajacych w tych urzadzeniach i stwarza do* godne warunki dla izolowania kosza katalizatora od we¬ wnatrz. Izolacja wewnetrzna jest lepsza od zewnetrznej przy reaktorach o duzej srednicy, w których kosz jest niewyjmowalny, jak np. kosz 2 na zal. rysunku.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Reaktor do syntezy amoniaku lub metanolu posiada¬ jacy zloza katalizatora umieszczone jedno nad drugim, znamienny tym, ze jest zaopatrzony w wspólosiowy zespól rur (6) przenikajacy wszystkie zloza katalizatora (4) siega¬ jacy od przestrzeni pod zlozem najnizszym do przestrzeni nad zlozem najwyzszym, przy czym konce dolne rur tego zespolu sa ze soba szczelniepolaczone, natomiast ich konce górne sa umieszczone swobodnie na poziomach poczatku poszczególnych zlóz (4).

2. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze koniec górny pierwszej od zewnatrz rury zespolu rur (6) jest umieszczony swobodnie na poziomie poczatku pierwszego zloza od dolu, drugiej - drugiego zloza i tak dalej.

3. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rura centralna (9) nalezaca do zespolu rur (6) jest polaczona awyragórnym koncem z wymiennikiem ciepla (3). Sklad wykonano w DSP, zam. 1230 Druk w UP PRL, naklad 125+20 egz. Cena zl 10.-