SU1058488A3 - Реактор дл проведени контактных реакций - Google Patents

Abstract

1. РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КОНТАКТНЫХ РЕАКЦИЙ, содержащий реакционную камеру, внутри которой в трубных доскгис закреплены трубки с катализатором, и распределительные плиты, образующие с трубными досками входную и выходную камеры дл  теплоносител , отличаю1цийс   тем, что,с целью интенсификации процесса теплообмена путем равномерного распределени  теплоносител , в распределительных плитах.выполнены дополнительные отверсти , сечени  кЬторых во входной камере увеличиваютс  от входа теплоносител , а в выходной камере уменьшаютс  к выходу теплоносител . 2.Реактор по п. 1, о т ли- . чающийс  тем, что отверсти  имеют форму треугольника. 3.Реактор по пп. 1 и 2, о т л ичающийс  тем, что трубки с (У) катализатором снабжены установленными снаружи и жестко закрепленными турбулизирхпощими вставками.

Description

Изобретение относитс  к конструк ции многотрубного реактора дл  пров дени  контактных реакций, особенно реакций быстрых с большим тепловым эффектом. Известен реактор дл  проведени  контактных реакций, содержащий реак ционную камеру, внутри которой в ,трубных досках закреплены трубки с катализатором, и распределительные плиты, образующие с трубными досками входную и-выходную камеры дл  теплоносител  . Недостаток известного реактора большие затраты энергии на перекачивание теплоносител . Целью изобретени   вл етс  интен сификаци  процесса теплообмена путе равномерного распределени  теплоносител  . Дл  достижени  поставленной цели в реакторе дл  проведени  контактны реакций, содержащем.реакционную камеру , внутри которой в трубныхдосках закреплены трубки с катапизатор и распределительные пЛиты, образующие с трубными досками входную и вы ходную камеры дл  теплоносител , в распределительных плитах выполнены дополнительные отверсти , сечени  которых во входной камере увеличиваютс  от входа теплоносител , а в выходной камере уменьшаютс  к выходу теплоносител , Кроме того, отверсти  имеют форму треугольника, а трубки с катализатором снабжены установленными сна ружи и жестко закрепленными турбулизирующими вставками. На фиг,1 представлен реактор, продольный разрез; на фиг,2 - трубка , продольный разрез; на фиг.З часть трубной доски; на фиг.4 9 .- варианты расположени  дополнительных отверстий в трубной доске на фиг.10 - вариант выполнени  реактора; на фиг.11 - трубна  доска; на фиг. 12 - 15 - Варианты расположени  дополнительных отверстий в распределительной плите; на фиг.16 вариант выполнени  распределительно плиты. Реактор содержит крышку 1, цилин рический корпус 2, контактные трубк 3 и днище 4. Субстраты, в зависимос ти .от требований процесса, можно по водить как к крышке 1, так и к днищ 4. Субстраты подвод т снизу через патрубок 5, а продукты отвод т чере патрубок 6. Межтрубное пространство ограничено трубными решетками 7. По оси реактора может находитьс  центральна  труба. Эта труба, кроме .выполнени  других, описанных дальше задач, может исполн ть роль дополни тельной опоры трубных решеток. На фиг.1 центральной трубы не указано. Межтрубное пространство состоит из трех частей: распределительной 8, реакционной 9 и сборной 10 камер, отделенных одна от другой распределительными плитами 11. Аппарат работает следующим образом . Теплоноситель вводитс  в распределительную камеру трубопроводом 12 по всему периметру или в нескольких местах по периметру в области распределительной камеры 8. Затем теплоноситель течет .через эту камеру в направлении оси реактора. Во врем  этого течени  от основного потока ответвл ютс  небольшие потоки теплоносител  и через отверсти  в распределительной плите попадают в реакционное пространство. Эти потоки подобраны таким образом, что скорости параллельного трубкам (вдоль трубок) течени  выравниваютс , станов сь прс1Ктически равными одна другой по всему поперечному сечению реакционного пространства. Затем теплоноситель проходит через реакционную KeiMepy 9 и сквозь распределительную плиту 11 попадает в сборную камеру 10, из которой его вывод т наружу трубопроводом 13. Циркул цию теплс йосител  осуществл ют при помощи насоса (не показан). В рабочем цикле теплоносител  может также находитьс ; теплообменник. Наиболее целесообразно употребление труб, имеющих ребра только на той части трубы, котора  находитс  в реакционной камере 9. У этих труб имеютс  наружные ребра 14, расположенные поперек их оси. Кроме того, исполнение труб, указанное на фиг.2, характеризуетс  , тем, что диаметр поверхности цилиндра, описанного на вершин.ах ребер, немного меньШе наружного диаметра трубы на ее неоребренном участке, и трубы гладки, неоребрены на их участках, проход щих через распределительную и сборную камеры , а также через распределительные плиты. Внутри труб активна  часть сло  катализатора находитс  на сребренном участке трубы в реакционной зоне. Отношение наружного радиуса оребренной трубы к самому маленькому шагу трубных отверстий не должно быть больше единицы. На фиг.З схематически представлен участок благопри тного варианта распределительной плиты 11 (обе плиты могут быть идентичны). Контактные трубки 3 проход т через отверсти  15, имеющие одинаковые размеры Т а всей плите, в пределах точности изготовлени . Между этими отверсти ми наход тс  тверсти  16, имеющие сечени , растущие в направлении ради.ального течени  теплоносител , в случае нижней распределительной плиты 11, ограничивающей распределительную камеру 8 и сечени , растущие в обратном направлении к этому течению в случае верхней распределительной плиты 11, ограничивающей сборную камеру 10 в направлении от рубашки реактора к его оси. Вблизи оси реактора эти отверсти  могут быть столь большими что соедин ютс  с отверсти ми 15, образу  отверсти , помещающие по несколько трубок.. Выгодными  вл ютс  отверсти  16 круглого сечени , но могут примен тьс  распределитель ные плиты с отверсти ми любой формы (фиг. 4.- 9). Предлагаемый реактор содержит большее число распределительных пли которые могут также принимать форму колец. Другой пример выполнени  реактор представлен на фиг.5. Это реактор пр моугольного сечени . Дл  этого решени  характер течени  теплоносит л  принципиально такой же, как в ре акторе кругового сечени . Принцип действи  распределительных плит ана логичен, а трубки в реакционном пространстве не отличаютс  от описанных . Распределительна  плита 11 этого реактора представлена на фиг. Трубки 3 и отверсти  16 расположены по гексагональной системе. Могут использоватьс  также и другие произвольные способы расположени  трубок 3 и отверстий 16 (фиг. 1214 ). В реакторе с внутренним теплообменником и насосом, наход щимис  в центральной трубе цилиндрического реактора (фиг.1) межтрубное пространство разделено также распределительными плитами 11 на распределительную , сборную и реакционную каме ры. Распределительна  и сборна  камеры соединены по целому периметру центральной трубы или в Нескольких его местах с внутренней частью этой трубы. Фрагмент распределительной плиты реактора такого типа показан на фиг.15. Предлагаемый реактор позвол ет достигать достаточно интенсивного и равномерного теплообмена при параллельном к трубкам течении теплоносител , в межтрубном пространстве. При этом наблюдаетс  более низкий расход энергии на перекачку теплоносител  в количестве, необходимом дл  дости енк  требуемой интенсивности теплообмена , по сравнению с другими известными решени ми. Примененное новое решение распределительных плит более простое дл  изготовлени , но одновременно оно обеспечивает требуемое равномерное распределение теплоносител  по всему реакционному пространству. Межтрубное пространство делитс  на три гасти: распределительную камеру теплоносител , реакционную камеру и сборную камеру теплоносител , отделенные одна от другой рас пределительными плитами, обеспечивающими равномерное течение теплоносител  вдоль трубок в реакционной камере. Кроме одинаковых отверстий дл  трубок, в этих плитах наход тс  дополнительные отверсти . Существенно то, чтобы в распредели-, тельной камере в направлении перпендикул рной к трубкам скорости течени  теплоносител , начина  от впуска (впусков) теплоносител , увеличивалось , непрерывно или ступенчато, общее сечение этих дополнительных отверстий, рассчитанное на единицу поверхности распределительной плиты. В сборной камере удельное сечение .этих отверстий должно уменьшатьс  в направлении к выпуску (выпускам) теплоносител .

16

il

fKi.Z

ФмбЛ

11

Фиг.Ъ

Фк9.6

Фи9

К9.У

5 8

ХЛ,

15

/

а

Xj

io

is,i6

г

и

IS

/.

12,13

Claims (3)

1. РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КОНТАКТНЫХ РЕАКЦИЙ, содержащий реакционную камеру, внутри которой в трубных досках закреплены трубки с катализатором, и распределительные плиты, образующие с трубными досками входную и выходную камеры для теплоносителя', отличающийся тем, что, 'с целью интенсификации процесса теплообмена путем равномерного распределения теплоносителя, в распределительных плитах.выполнены дополнительные отверстия, сечения кЬторых во входной камере увеличиваются от входа теплоносителя, а в выходной камере уменьшаются к выходу теплоносителя.

2. Реактор по π. 1, о т л ичающийся тем, что отверстия имеют форму треугольника.

3. Реактор по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что трубки с катализатором снабжены установленными снаружи и жестко закрепленными турбулизирующими вставками.

сл □о оо

Ό0

Межтрубное пространство состоит трех частей: распределительной реакционной 9 и сборной 10 камер, й распределительные плиты, образую-/ щие с трубными досками входную и выходную камеры для теплоносителя, в распределительных плитах выполнены дополнительные отверстия, сечения которых во входной камере увеличиваются от входа теплоносителя, а в выходной камере уменьшаются к выходу теплоносителя.

Кроме того, отверстия имеют форму треугольника, а трубки с катализатором снабжены установленными снаружи и жестко закрепленными турбулиэирующими вставками.