RU2042421C1 - Каталитический реактор - Google Patents
Каталитический реактор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2042421C1 RU2042421C1 SU5055768A RU2042421C1 RU 2042421 C1 RU2042421 C1 RU 2042421C1 SU 5055768 A SU5055768 A SU 5055768A RU 2042421 C1 RU2042421 C1 RU 2042421C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- cone
- converter elements
- tubes
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам преобразования солнечной энергии в химическую и аккумулирования ее в продуктах парогазовой конверсии углеводорода. Каталитический реактор для проведения эндотермических реакций содержит размещенные в корпусе с изоляцией теплообменник, трубопровод подачи воды, испаритель и конверторные элементы, которые образованы двумя вставленными друг в друга трубками разного диаметра, пространство между которыми заполнено катализатором. Конверторные элементы размещены внутри нагреваемой полости по образующей цилиндра или конуса. Реактор снабжен полированными свеотоотражающими конусом и обечайкой, при этом полированный светоотражающий конус установлен на оси реактора, а полированная светоотражающая обечайка коаксиально снаружи от конверторных элементов. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам преобразования солнечной энергии в химическую и аккумулирования ее в продуктах парогазовой конверсии углеводородов.
Известен ряд устройств, используемых для этих целей. В конструкциях этих устройств солнечная энергия превращается в тепловую в полостном приемнике, в котором размещен спиралеобразный конверторный элемент. В конверторный элемент помещен катализатор, ускоряющий процесс конверсии углеводородов.
Недостатками этих конструкций являются большое гидродинамическое сопротивление конверторного элемента и неравномерный (односторонний) нагрев катализатора [1]
Наиболее близким к предлагаемому является каталитический химический реактор для проведения эндотермических реакций, содержащий теплоизолированный полостной гелиоприемник в виде спирального трубчатого конвертора конической формы, размещенного по боковой стенке полости и сообщенного у ее основания и днища с отводящим и подводящим патрубками, при этом гелиоприемник снабжен плоским испарительным элементом, размещенным в области днища полости, сообщенным с подводящим патрубком и подключенным к водоподводящему патрубку, а каждый виток спирали конвертора снабжен по меньшей мере двумя загрузочными патрубками с крышками.
Наиболее близким к предлагаемому является каталитический химический реактор для проведения эндотермических реакций, содержащий теплоизолированный полостной гелиоприемник в виде спирального трубчатого конвертора конической формы, размещенного по боковой стенке полости и сообщенного у ее основания и днища с отводящим и подводящим патрубками, при этом гелиоприемник снабжен плоским испарительным элементом, размещенным в области днища полости, сообщенным с подводящим патрубком и подключенным к водоподводящему патрубку, а каждый виток спирали конвертора снабжен по меньшей мере двумя загрузочными патрубками с крышками.
Недостатком конструкции такого реактора является сложность в эксплуатации, связанная с трудностью загрузки катализатора в трубки и выгрузки отработанного катализатора.
Задача изобретения упрощение эксплуатации каталитического реактора для проведения эндотермических реакций [2]
В известном реакторе происходит односторонний нагрев катализатора излучением только со стороны внутренней обечайки конверторного элемента, что вследствие малой теплопроводности катализатора не позволяет достичь высокой эффективности преобразования излучения.
В известном реакторе происходит односторонний нагрев катализатора излучением только со стороны внутренней обечайки конверторного элемента, что вследствие малой теплопроводности катализатора не позволяет достичь высокой эффективности преобразования излучения.
Цель изобретения интенсификация процесса конверсии путем более равномерного прогрева катализатора излучением и лучшего перемешивания и подогрева смеси на входе в конверторный элемент.
На фиг. 1 и 2 представлен каталитический реактор.
Реактор содержит корпус 1 с теплоизоляцией 2, находящейся в зазоре между корпусом 1 и полированный изнутри светоотражающей обечайкой 3, внутри которой на полированном светоотражающем металлической корпусе 4 испарителя 5 симметрично по окружности по образующей цилиндра или конуса размещены с зазором цилиндрические конверторные элементы 6. Каждый конверторный элемент образован двумя трубками разного диаметра 7 и 8, пространство между которыми заполнено катализатором 9, причем один из концов внешней трубки 8 закрыт съемной герметичной заглушкой 15, а внутренняя трубка 7 служит одновременно противоточным теплообменником для реакционной смеси. Внутри корпуса 4 испарителя 5 расположена жестко соединенная с ним пористая металлическая или керамическая вставка 10. Теплообменник 11 соединен непосредственно с испарителем 5 и снабжен трубкой 12 с коническим соплом 14 на выходе и центральной трубкой 13.
Каталитический реактор работает следующим образом.
Углеводородный газ поступает по центральной трубке 13 в теплообменник 11 и затем в испаритель 5. Вода подается в теплообменник через трубку 12. Подогрев воды и частичное парообразование происходит в спиралях теплообменника 11 за счет использования тепла выходящих из конверторных элементов на входе в конверторный элемент продуктов реакции. На срезе конического сопла 14 трубки 12 и центральной трубки 11, а также в пористой вставке 10 происходит интенсивное перемешивание распыляемой пароводяной смеси и углеводородного газа. Окончательное испарение воды и перегрев пара происходят в пористой вставке 10 и на внутренней поверхности конуса 4, жестко соединенных между собой. Из испарителя 5 нагретая парогазовая смесь пропускается сверху вниз через слой катализатора 9, в котором происходит ее конверсия, после чего продукты конверсии возвращаются в теплообменник 11 по внутренней трубке 7 конверторного элемента, термостабилизируя катализатор 9 с внутренней стороны.
Сфокусированное солнечное излучение направляется на полированную поверхность конуса 4 через входное отверстие реактора. Поглощенная поверхность часть энергии излучения идет на нагрев парогазовой смеси в испарителе 5, остальная часть энергии отражается на поглощающую поверхность наружных трубок 8 конверторных элементов и через зазоры между трубками на полированную поверхность светоотражающей обечайки 3. Отраженное поверхностью обечайки 3 излучение поглощается на поверхности трубок 8 со стороны обечайки 3.
Таким образом, в предлагаемом реакторе имеет место всесторонний лучистый обогрев трубок 8 конверторного элемента, что обеспечивает равномерный прогрев катализатора и, соответственно, интенсификацию процесса конверсии. Кроме того, интенсификации процесса конверсии способствуют интенсивное перемешивание и подогрев парогазовой смеси в пористой вставке испарителя, обеспечивающие отсутствие отложения углерода на катализаторе и равномерность температуры.
Claims (4)
1. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР для проведения эндотермических реакций, содержащий размещенные в корпусе с изоляцией теплообменник, трубопровод подачи воды, испаритель и конверторные элементы, отличающийся тем, что конверторные элементы образованы двумя вставленными одна в другую трубками разного диаметра, пространство между которыми заполнено катализатором, причем один из концов внешней трубки имеет заглушку, а внутренняя трубка служит одновременно противоточным теплообменником для реакционной смеси.
2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что конверторные элементы размещены внутри нагреваемой полости по образующей цилиндра или конуса с зазором между ними.
3. Реактор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что реактор снабжен полированными светоотражающими конусом и обечайкой, при этом полированный светоотражающий конус установлен на оси реактора, а полированная светоотражающая обечайка установлена коаксиально снаружи от конверторных элементов.
4. Реактор по пп. 1 3, отличающийся тем, что реактор снабжен соплом и пористой вставкой, обеспечивающими распыл воды, смешение и перегрев парогазовой смеси, причем сопло размещено на выходе трубопровода подачи воды, а пористая вставка между соплом и конусом и жестко соединена с ним.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5055768 RU2042421C1 (ru) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Каталитический реактор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5055768 RU2042421C1 (ru) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Каталитический реактор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2042421C1 true RU2042421C1 (ru) | 1995-08-27 |
Family
ID=21610126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5055768 RU2042421C1 (ru) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Каталитический реактор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2042421C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485416C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ преобразования солнечной энергии |
RU2542251C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Каталитический реактор для паровой конверсии углеводородов |
-
1992
- 1992-07-22 RU SU5055768 patent/RU2042421C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Mc. Grary J.H. et al. Solar Energy, 1982, v.28, p.141. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1190154, кл. B 01J 8/02, 1985. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485416C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ преобразования солнечной энергии |
RU2542251C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Каталитический реактор для паровой конверсии углеводородов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1075947A3 (ru) | Установка дл проведени эндотермических реакций | |
EP1341600B1 (en) | Compact endothermic catalytic reaction apparatus | |
US4909809A (en) | Apparatus for the production of gas | |
US5421322A (en) | Central solar receiver | |
KR20000011646A (ko) | 고온연료전지를가지는장치 | |
JPH0524846B2 (ru) | ||
FR2532192A1 (fr) | Systeme de reaction a lits fluidises | |
RU2719441C1 (ru) | Реактор для крупномасштабного синтеза этиленгликоля | |
EP0197880B1 (en) | Radiating sleeve for catalytic reaction apparatus | |
CA2041938C (fr) | Procede et installation de production d'un gaz contenant de l'hydrogene a partir de methanol | |
CN112850642A (zh) | 一种制氢装置 | |
RU2042421C1 (ru) | Каталитический реактор | |
RU2552623C2 (ru) | Теплообменник для охлаждения горячих газов и теплообменная система | |
CN101239893B (zh) | 甲醛氧化反应器 | |
JPH0714473B2 (ja) | 吸熱反応用の反応室における間接的加熱方法およびそれを実施する装置 | |
CN212492959U (zh) | 一种热交换式重整反应器及重整制氢系统 | |
CN212503986U (zh) | 一种多回程式重整制氢反应器 | |
CN212237242U (zh) | 一种左旋肉碱生产用改进型甲醇加热釜 | |
CN109046183A (zh) | 一种费托合成固定床反应器热控制系统 | |
JPH09165202A (ja) | 水蒸気改質器 | |
SU701376A1 (ru) | Ядерно-химическа установка | |
SU1758359A1 (ru) | Вакуумированный приемник солнечного излучени | |
JPH0470522B2 (ru) | ||
SU992942A1 (ru) | Гелиоустановка | |
RU2506504C1 (ru) | Гелиоустановка для химических реакций |