RU1777946C

RU1777946C - Радиальный химический реактор

Info

Publication number: RU1777946C
Application number: SU914898262A
Authority: RU
Inventors: Сергей Леонидович Деменок; Валерий Викторович Медведев
Original assignee: Ленинградский Кораблестроительный Институт
Priority date: 1991-01-02
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Изобретение относитс к конструкции реакторов с неподвижным кольцевым слоем катализатора и с радиальным течением реагентов в слое. Сущность изобретени . Радиальный химический реактор, содержащий раздаточную и приемную камеры, разделенные кольцевым слоем катализатора, заключенного между ограничивающими решетками, распределительное устройство, выполненное в виде установленной соосно слою катализатора трубы, торец которой герметично соединен посредством кольца с ограничивающей решеткой, при этом длина трубы составл ет 0,1 -0,3 высоты сло , зазор между ней и ограничивающей слой решеткой составл ет 0,1-0.3 толщины приемной камеры, а торец трубы герметично соединен с решеткой кольцом, установленным у открытого торца приемной камеры. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к конструкци м реакторов дл проведени химических процессов , а именно к реакторам с неподвижным кольцевым слоем катализатора и с радиальным течением реагентов в слое.

Известно устройство дл равномерного распределени газа, проход щего в радиальном направлении через слой катализатора , содержащее раздаточную и приемную камеры, разделенные кольцевым слоем катализатора , ограниченного решетками, причем перфораци внутренней кольцевой решетки переменна по высоте сло катализатора .

Газы, поступающие в центральную трубу цилиндрического реактора, проход т в радиальном направлении через внутреннюю кольцевую решетку, слой катализатора и внешнюю цилиндрическую решетку в

кольцевой зазор между внешней решеткой и стенкой реактора. Переменна перфораци решетки позвол ет выровн ть расход газов по высоте сло катализатора.

Известен радиальный химический реактор , содержащий раздаточную и приемную камеры, разделенные кольцевым слоем катализатора , ограниченного решетками, причем решетка, установленна на выходе из сло , выполнена в виде набора пластин, имеющих переменный по высоте сло катализатора угол наклона к поверхности сло в сторону открытого торца приемной камеры.

Реагенты подаютс в раздаточную камеру , проход т через слой катализатора, продукты реакции поступают в приемную камеру.

Такое выполнение реактора позвол ет повысить эффективность за счет уменыиеV4 VI XI Ч 4 О

ни неоднородности течени внутри сло без дополнительных энергозатрат.

Однако технологи изготовлени и сборки известного реактора сложна из-за большого количества пластин устанавливаемых с переменным углом наклона по сложному закону.

Известен химический реактор радиального типа, содержащий раздаточную и приемную камеры, разделенные кольцевым слоем катализатора, ограниченного решет- ками, причем в камере наход щейс внутри сло расположено тело вращени . Стенка наружной камеры и поверхность тела вращени выполнены с переменным по высоте сло радиусом.

При работе реагенты подаютс в раздаточную камеру, проход т через слой катализатора , продукты реакции поступают в приемную камеру.

Такое выполнение реактора позвол ет повысить качество получаемой продукции и рационально использовать катализатор-за счет выравнивани пол скорости реагента в слое катализатора.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому вл етс радиальный химический реактор, содержащий раздаточную и приемную камеры, разделенные кольцевым слоем катализатора, ограниченного решетками, причем в раздаточной камере установлено распределительное устройство выполненное в виде стаканов, соосно установленных по высоте сло катализатора и раздел ющих его на секции с отношением высоты сло к его толщине 2-2,5.

Распределительные стаканы/ с помощью которых кольцевой слой катализатора раздел етс на отдельные секции, обладают простой конструкцией, надежностью в работе и не требуют сложных расчетов при проектировании. Радиальные секции, благодар выбранному соотношению геометрических параметров, обладают равномерным распределением газа без применени специальных методов выравнивани осевой неравномерности. Все это повышает эффективность работы реактора.

Однако в известном техническом решении стаканы в раздаточной камере необходимо устанавливать относительно часто, что увеличивает количество обечаек, требующих повышенной точности установки (соосности ) и, тем самым, резко усложн ет технологию сборки реактора. Кроме того, такое выполнение распределительного устройства требует, чтобы размеры раздаточной камеры были значительны, что увеличивает габариты реактора или требует увеличени затрат на прокачку рабочей среды . Все это снижает эффективность работы. Цель изобретени - повышение эффективности за счет уменьшени неоднородности течени внутри сло без дополнительных энергозатрат и упрощени

0 конструкции распределительного устройства .

Указанна цель достигаетс тем, что в радиальном химическом реакторе, содержащем раздаточную и приемную камеры,

5 разделенные кольцевым слоем катализатора , ограниченного решетками, и распределительное устройство, выполненное в виде установленной соосно слою катализатора трубы, торец которой герметично соединен

0 посредством кольца с ограничивающей решеткой , согласно изобретению, длина трубы составл ет 0,1-0,3 высоты сло катализатора, ширина зазора между трубой и ограничивающей решеткой составл ет

5 0,1-0,3 толщины приемной камеры, при этом кольцо расположено у открытого торца этой камеры.

Размещение в приемной камере только одной трубы, торец которой соединен с ог0 раничивающей решеткой кольцом у открытого торца этой камеры, резко упрощает конструкцию распределительного устройства и сборку реактора. А выбор длины трубы и величины зазора между ней и решеткой из

5 указанных выше соотношений обеспечивает однородное течение внутри сло без до- полнительных энергозатрат. Все это повышает эффективность реактора.

На фиг.1 изображен продольный разрез

0 реактора с приемной камерой в верхней части; на фиг.2 - продольный разрез реактора с приемной камерой в нижней части.

Реактор состоит из корпуса 1, кольцевого сло катализатора 2, на входе в который

5 установлена перфорированна решетка 3, а на выходе - решетка 4, Корпус 1 и слой 2, ограниченный решетками 3,4, образуют раздаточную 5 и приемную 6 камеры. В приемной камере 6 расположена труба 7, торец

0 которой соединен кольцом 8 с ограничивающей решеткой 4 у открытого торца камеры 6. Между трубой 7 и решеткой 4 расположен зазор 9.

При работе реагенты подаютс в разда5 точную камеру 5, проход т через слой катализатора 2 и ограничивающие его решетки 3,4, продукты реакции поступают в приемную камеру б.

Труба 7 с кольцом 8 благодар перечисленным в формуле соотношени м обеспечивает равномерное газораспределение по высоте сло 2 без увеличени энергозатрат. Кольцо 8 может быть выполнено за одно целое с трубой 7.

Предлагаема конструкци реактора может быть использована как при течении реагентов от периферии к оси реактора (фиг. 1), так и при течении от оси к периферии (фиг.2).

Благодар выбору величины А зазора 9 из соотношени А (0,1-0,3) h, где h - толщина приемной камеры 6, обеспечиваетс свободное движение реагентов в слое 2 расположенном под местом установки трубы 7 без дополнительных энергозатрат.

Длина I трубы 7, выбранна из соотношени I (0,1-Ч),3)Н, где Н - высота сло 2, обеспечивает равномерное распределение реагентов по высоте сло катализатора 2.

Технико-экономический эффект предлагаемого реактора, по сравнению с прототипом , заключаетс в том. что уменьшаетс

неоднородность течени внутри сло катализатора без дополнительных энергозатрат и при высокой технологичности изготовлени реактора. Что повышает эффективность

применени реактора.

Claims

Формула изобретени Радиальный химический реактор, содержащий раздаточную и приемную камеры , разделенные кольцевым слоем

катализатора, ограниченного решетками, и распределительное устройство, выполненное в виде установленной соосно со слоем катализатора трубы, торец которой герметично соединен посредством кольца с ограничивающей решеткой, отличающий- с тем, что, с целью повышени эффективности , длина трубы составл ет 0,1-0,3 высоты сло катализатора, ширина зазора между трубой и ограничивающей решеткой составл ет 0,1-0,3 толщины приемной камеры, при этом кольцо расположено у открытого торца этой камеры.

it

/ч

ОТ1;

(Йог./

7 t 9 3

/ / / N

«JL-

Н

8

Фиг.2