Реактор

 

Изобретение относится к каталитическим аппаратам, в частности для конверсии окиси и сероокиси углерода в процессах получения элементарной серы. Цель изобретения - повышение производительности реактора за счет улучшения газораспределения. S Корпус 1 в поперечном сечении выполнен но криволинейному симметричному замкнутому контуру с соотношением сторон 1:(2-5), что увеличивает полезный объем реактора по сравнению с цилиндрической формой. На днище 2 в один ярус установлены контейнеры (К) 7, которые образуют подводяшие газоходы (ПГ) 8 и отводяш.ие газоходы 9, расширяющиеся плавно по ходу газа. Перфорированные подпорная 14 и тыльная 15 стенки К отличаются живым сечением на 10-50°/о. Для устойчивости К опоясаны каркасом 10 и перегородками 13. Затворный слой 23 выполнен на уровне К. Патрубками 5 и коллектором 3 газ через щель 11 переменного сечения с пластинами 12 подается равномерно в ПГ, проходит полки 13, подпорные стенки 14, катализатор 17, стенку 15, отводящий газоход 9 и выводится из реактора, б-ил. гг 23 7 S (Л оо САЗ 4 СО Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

iso 4 В 01 1 8/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ гг zz

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2! ) 4039061/22-26 (22) 15.01.86 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А. П. Завенягина (72) Л. И. Данилов, Д. Т. Хагажеев, А. А. Христич, B. А. Полосухин, Г. Н. Сапрунов, Н. Н. Елфимов, С. И. Бабин, А. Ф. Кабанов и В. М. Клочков (53) 66.087 (088.8) (56) Патент СССР № 1058487, кл. В О! J 8/04, 1980. (54) РЕАКТОР (57) Изобретение относится к каталитическим аппаратам, в частности для конверсии окиси и сероокиси углерода в процессах получения элементарной серы. Цель изобретения — повышение производительности реактора за счет улучшения газораспределения.

ÄÄSUÄÄ 1313497

Корпус 1 в поперечном сечении выполнен по криволинейному симметричному замкнутому контуру с соотношением сторон

1:(2 — 5), что увеличивает полезный объем реактора по сравнению с цилиндрической формой. На днище 2 в один ярус установлены контейнеры (К) 7, которые образуют подводящие газоходы (ПГ) 8 и отводящие газоходы 9, расширяющиеся плавно по ходу газа. Перфорированные подпорная 14 и тыльная 15 стенки К отличаются живым сечением на 10 — 50%. Для устойчивости К опоясаны каркасом !0 и перегородками 13.

Затворный слой 23 выполнен на уровне К.

Патрубками 5 и коллектором 3 газ через щель 1! переменного сечения с пластинами

12 подается равномерно в ПГ, проходит пол- а ки 13, подпорные стенки 14, катализатор 17, стенку 15, отводящий газоход 9 и выводится из реактора. 6-ил.

1313497

Изобретение относится к химическим аппаратам для каталитической конверсии газов, в частности для конверсии окиси и сероокиси углерода, в процессах получения элементарной серы и сероокиси углерода, в процессах получения элементарной серы и сернистых газов и может быть использовано в химической, нефтехим ической, газоперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение произво

10 дительности реактора за счет улучшения газораспределения.

На фиг. 1 изображен реактор, вертикальный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1, аксонометрия; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — контейнер с катализатором, аксонометрия; на фиг. 6 — узел 1 на фиг. 5.

Реактор содержит вертикальный корпус 1 выполненный в поперечном сечении в виде криволинейного симметричного замкнутого 20 контура с соотношением сторон 1:(2 — 5), например в виде овала. Внизу корпуса 1 горизонтально установлено глухое плоское днище 2 с подающими коллекторами 3, с патрубками 4 для отвода и 5 подвода газового потока. Сверху к корпусу 1 крепится герметичная сьемная крышка 6. На днище 2 внутри корпуса 1 установлены контейнеры 7 так, что они образуют плавные расходящиеся по ходу газового потока подводящий 8 и отводящий 9 газоходы.

Для повышения устойчивости контейнеров 7, а также герметизации их стыков и удобства установки контейнеры 7 опоясывает с двух сторон легкий каркас 10, который крепится к днищу 2 и частично полками опирается на корпус 1.

В днище 2 между подающим коллектором 3 и подводящим газоходом 8 выполнена щель 11 переменного сечения, например, расширяющаяся к центру корпуса. Сечение щели 11 рассчитывается с учетом изменяющегося обьема подводящего газохода 8, 40 имеющихся геометрических напоров газа и других факторов так, чтобы обеспечить равномерную раздачу газа из подающего коллектора 3 на все контейнеры 7 с минимальными потерями напора. Над щелью 11 45 установлены направляющие пластины 12, которые крепятся к днищу 2, частично входят в щель 11 на различную (по длине щели) глубину.

Величина заглубления пластин 12 и их шаг рассчитываются так, чтобы обеспечи- 50 валась равуомерная раздача газа с минимальными потерями напора. В подводящих газоходах 8 на каркасе 10 установлены отражательные полки 13 для обеспечения равномерной раздачи газа по высоте реактора.

Ширина отражательных полок 13 и шаг меж- 55 ду ними рассчитывается также в соответствии с равномерной подачей газа по высоте. Например, они устанавливаются через

4 — -5 калибров внутреннего диаметра подводящего газохода (в переводе на цилиндрический реактор), а полки 13 увеличиваются по ширине вверх по ходу газа по известному закону так, чтобы отделить из общего потока примерно одинаковые количества газа, а также взвешенных частиц и направить струйки нормально к той части контейнера, которая заключена между двумя соседними кольцами.

Полки 13 не вызывают дополнительных потерь напора и применяются при больших и малых гидравлических сопротивлениях катализатора.

Контейнер 7 выполнен прямоугольным, на всю высоту реактора и ограничен наружной 14 и внутренней 15 перфорированными стенками и фронтальными стенками 16 (по ходу газового потока). Наружная стенка 14 выполнена с живым сечением, которое на 10 — 50О/р меньше живого сечения внутренней стенки 15. Одна из фронтальных стенок 16 выполнена глухой, а другая перфорированной, причем каждая глухая фронтальная стенка 16 контактирует с перфорированной фронтальной стенкой. Например, у всех контейнеров левые стенки глухие, а правые — перфорированные или наоборот.

Такое выполнение стенок 16 создает параллельное течение газа через катализатор !7, находящийся в контейнере 7. Ширина контейнера 7 между стенками 14 и 15 равна толщине слоя катализатора 17, заложенного в контейнер.

Для быстрой замены катализатора 17 дно 18 контейнера 7 и его крышка 19 выполнены открывающимися.

Внутри контейнера по диагонали в плане и под углом 30 — 55 к вертикали выполнены решетчатые (или перфорированные) связи 20, например, в виде пологих уголков и полками вниз.

1Цель 11 в днище 2 выполнена так, что между подпорной стенкой 14 и началом щели 11 выполнен порожек (не показан), который необходим для улучшения равномерности потока при выходе газа из щели 11 в подводящий газоход 8.

Отводящий газоход 9 соединен с патруоком 4 для отвода газового потока диффузором 21.

В отводящем газоходе 9 на каркас 10 установлена сетка 22, на которую насыпается затворный слой 23 катализатора 17.

Затворный слой 23 выполнен на уровне крышки 19 контейнера 7 и может выполняться также секционным для удобства замены.

Подводящий газоход 8 разделен двумя глухими концевыми перегородками 24. расположенным по его продольной оси на всю высоту реактора. Концевые перегородки 24 делят газоход 8 на две самостоятельные части, работающие одинаково. В местах сопряжения кривых, образующих сечения корпуса, установлены разделительные глххие пе13497

Форл ула изобретения

1б

А-А

17

13 з регородки 25 по всей высоте реактора. В крайних концевых частях реактора установлены концевые контейнеры 26, по форме повторяющие форму корпуса 1 для лучшего использования полезного объема реактора.

Весь корпус 1 легко футеруется лучковыми арками или обычной прямой кладкой (днище 2), т. к. сферических поверхностей в нем нет.

Редактор работает следующим образом.

Через патрубки 5 для подвода газа его поток подают в подающий коллектор 3, откуда через щель 11 он проходит в подводящий газоход 8. Из щели 11 газ выходит между направляющими пластинами 12 равномерным потоком в газоход 8, в котором, благодаря его поперечному сечению, расходящемуся по ходу газа, поток не испытывает большого гидравлического сопротивления.

Поднимаясь, газовый поток равномерно распределяется по вертикали с помощью отражательных полок 3. Затем, натекая на наружные стенки 14, он дополнительно распределяется равномерно по слою катализатора 17 и проходит его самостоятельными каналами между фронтальными стенками 16.

Газовый поток выходит через внутреннюю стенку 15 в отводящий газоход 9, который также имеет плавноуширяющийся профиль, и через него и диффузор 21 выходит из реактора через патрубок 4 для отвода газа.

Реактор, содержащий вертикальный корпус с крышкой, днищем и патрубками для подвода и отвода газового потока, подающий коллектор, подводящий и отводящий

10 газоходы, контейнеры с перфорированными наружными и внутренними стенками, внутри которых размещен катализатор и затворный слой катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет улучшения газораспределения, 15 контейнеры и корпус в поперечном сечении имеют криволинейный замкнутый симметричный контур, корпус снабжен отражательными полками, размещенными в подводящем газоходе по всей высоте по его продольной оси и в точкаx сопряжения, а кîn тейнер — фронтальными стенками, глухой и перфорированной, подводящий и отводящий газоходы выполнены плавно уширяющимися по ходу газового потока, при этом наружная стенка контейнера имеет живое сечение на 10 — 50 меньше, чем живое сечение внутренней стенки, а затворный слой катализатора размещен B отводящем газоходе, начиная с уровня крышки.!

313497

17

14

21,4

17

Составитель Л. Лазаренко

Редактор М. Циткина Техред И. Верее Корректор И. Эрдейи

Заказ 1996/7 Тираж 511 Подписное

В НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое пре дприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4