Контактный аппарат

 

Изобретение относится к химическому машиностроению. Цель изобретения - повышение эффективности работы контактного аппарата путем интенсификации теплообмена. Корпус 1 снабжен перфорированной обечайкой, заполненной на всю высоту межтрубного пространства капиллярно-пористым материалом и частично жидкостью 14 до уровня, совпадающего с уровнем катализатора 9 в нижней части теплообменных трубок 8. Верхняя наружная поверхность трубок покрыта теплоизоляцией 10, а между перфорированной обечайкой и корпусом 1 образован кольцевой зазор. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 J 8/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С В ИДЕТЕЛ ЬСТВУ

Газйал снесь кач ю кд

Фиг.1 (21) 4466567/23-26 (22) 21.06.88 (46) 23.07,90. Бюл. М 27 (72) В.С. Трахтенберг (53) 66.023(088.8) (56) Общая химическая технология. Под.ред.

И.Э. Фурмер. М.: Высшая школа, 1977, с. 61-62. (54) КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к химическому машиностроению. Цель изобретения — повышение эффективности работы контактно» .. Ж 1579555 А1 го аппарата путем интенсификации теплообмена. Корпус 1 снабжен перфорированной обечайкой, заполненной на всю высоту межтрубнаго пространства капиллярно-пористым материалом и частично жидкостью .14 до уровня, совпадающего с уровнем катализатора 9 в нижней части теплообменных трубок 8. Верхняя наружная поверхность трубок покрыта теплоизоляцией 10, а между перфорированной обечайкой и корпусом 1 образован кольцевой зазор. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано для проведения гетерогенно-каталитических эндотермических реакций.

Целью изобретения является повышение эффективности работы контактного аппарата путем интенсификации теплообмена.

На фиг, 1 представлен контактный аппарат, разрез; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг, 1, Контактный аппарат содержит корпус ", на верхней части которого находится рубашка 2 с теплообменными ребрами 3, штуцера 4 и 5 для входа газа, штуцера 6 и 7 для выхода газа, Вертикальные теплообменные трубки 8 в нижней части заполнены катализатором 9, верхняя наружная поверхность трубок покрыта теплоизоляцией 10. Внутри корпуса 1 установлена перфорированная обечайка 11, заполненная на всю высоту межтрубного пространства капиллярно-пористым материалом 12. Между корпусом 1 и перфорированной обечайкой 11 образуется кольцевой зазор на всю высоту межтрубного пространства. Межтрубное пространство в нижней части через штуцер 13 заполняется жидкостью 14. Штуцера 5 и 7 соединены трубопроводом 15.

Контактный аппарат работает следующим образом, Перед запуском в работу межтрубное пространство вакуумируется через штуцер

13 для удаления неконденсирующихся газов, Жидкость 14, заполняющая нижнк>ю часть межтрубного пространства, поднимается вверх по капиллярно-пористому материалу 12 и вытесняет свои пары в нижнюю часть межтрубного пространства, Исходная газовая смесь компонентов через штуцер

4 поступает в рубашку 2 и по трубопроводу

15 через штуцер 5 подается в теплообменные трубки 8, заполненные в своей нижней части катализатором 9, на котором идет эндотермическая реакция. Пары жидкости 14 через отверстия в перфорированной обечайке 11 проникают к стенке трубки 8 и за счет активного поглощения тепла в зоне эндотермической реакции начинают охлаждаться и конденсироваться в нижней части межтрубного пространства, Жидкость 14 подбирается таким образом, чтобы температура конденсации ее паров была равна или выше температуры эндотермической реакции. Сконденсировавшаяся жидкость

14 поднимается вверх по капиллярно-по5

A 0

45 ристому материалу 12 и пленкой начинает стекать вниз в кольцевом зазоре, образованном корпусом 1 и перфорированной обечайкой 11, Температура стенки корпуса ! значительно выше температуры испарения жидкости 14, так как в рубашку 2 с теплообменными ребрами 3 через штуцер 4 поступает значительно более теплая исходная газовая смесь компонентов. За счет тепла, поступающего с исходной газовой смесью, начинается кипение и испарение жидкости 14. Ввиду того, что верхняя наружная поверхность теплообменных трубок 8 покрыта теплоизоляцией 10, все поглощаемое в процессе испарения жидкости 14 тепло идет на предварительное охлаждение исходной газовой смеси компонентов. Теплообменные ребра 3 увеличивают поверхность теплообмена и способствуют более эффективному его протеканию. Образовавшиеся в результате испарения пары жидкости 14 вытесняются в нижнюю часть межтрубного пространства по кольцевому зазору между корпусом 1 и перфорированной обечайкой 11, проникают через отверстия обечайки 11 к стенке трубки 8, охлаждаются и конденсируются. Процесс полностью повторяется, Продукты реакции, образовавшиеся на катализаторе 9, выходят через штуцер 6;

В нижней части предлагаемого контактного аппарата теплообмен осуществляется в системе гаэ-конденсирующаяся жидкость, в верхней части контактного аппарата — в системе кипящая жидкость-газ, что в обоих случаях позволяет получить значительный коэффициент теплопередачи. В то же время процесс конденсации протекает по всей высоте катализатора, так как уровень жидкости в межтрубном пространстве всегда совпадает с уровнем заполнения катализатора втеплообменныхтрубках, Это позволяет полностью устранить неравномерность охлаждения теплообменных трубок по высоте, позволяет термостатировать эндотермическую реакцию.

Формула изобретения

1. Контактный аппарат, содержащий корпус, внутри которого размещены трубные решетки с теплообменными трубками, в нижней части которых размещен катализатор и штуцера для входа и выхода газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем интенсификации теплообмена, он снабжен установленной внутри корпуса с образова-. нием по периферии кольцевого зазора перфорированной обечайкой, заполненной на всю высоту межтрубного пространства ка1579555

Составитель Л.Лазаренко

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1973 Тираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пиллярно-пористым материалом и жидкостью до уровня катализатора в теплообменных трубках.

2. Аппарат no n 1, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что верхняя часть теплообменных трубок теплоизолирована.

72