Реактор для гетерогенного синтезу хімічних сполук з системою стінок для шарів каталізатора
Формула / Реферат
1. Реактор (1) для гетерогенного синтезу хімічних сполук, що містить оболонку (2), закриту з протилежних кінців відповідними днищами (3, 4), отвір (5) для впускання синтез-газу, отвір (6) для випускання продуктів реакції, щонайменше один шар (7) каталізатора, що має бік впускання газу або днище з впусканням газу і бік випускання газу або днище з випусканням газу, причому зазначений щонайменше один шар каталізатора є розмежованим на щонайменше одному зазначеному боці впускання газу або днищі з впусканням газу, або зазначеному боці випускання газу або днищі з випусканням газу, однією системою (8, 9, 50) стінок для щонайменше одного шару (7) каталізатора, який відрізняється тим, що вказана щонайменше одна система (8, 9, 50) стінок містить огороджувальну стінку (14) і розподільну стінку (15), причому огороджувальна стінка (14) дотична з шаром (7) каталізатора, охоплюючи його, і має декілька газопроникних ділянок (17) і декілька газонепроникних ділянок (19, 54, 55), причому газопроникні ділянки (17) забезпечені множиною щілин (18, 52, 53, 60), розмір яких забезпечує вільне проходження крізь них синтез-газів і перешкоджає проходженню каталізатора, а газонепроникні ділянки (19, 54, 55) є механічною опорою для шару (7) каталізатора, а розподільна стінка (15) має газопроникні ділянки, розміщені відносно огороджувальної стінки (14) з утворенням між ними розділювального простору (16), причому зазначена система стінок встановлена з боку впускання газу в зазначений щонайменше один шар каталізатора і/або з боку випускання газу з зазначеного щонайменше одного шару каталізатора або зазначена система стінок встановлена в верхньому днищі з зазначеним щонайменше одним шаром каталізатора та з впусканням газу, і/або на нижньому днищі з щонайменше одним шаром каталізатора та з випусканням газу.
2. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що товщина огороджувальної стінки (14) шару (7) каталізатора складає від 1 до 10 мм, переважно від 3 до 6 мм.
3. Реактор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що огороджувальна стінка (14) складена з декількох модулів.
4. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що газопроникні ділянки розподільної стінки (15) містять множину виконаних в цій стінці (15) отворів (21), розташованих напроти газонепроникних ділянок (19, 54, 55) огороджувальної стінки (14) шару (7) каталізатора.
5. Реактор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щілини (60) мають змієподібну форму.
6. Реактор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ширина щілин (18) складає від 0,3 до 2 мм, переважно від 0,5 до 0,8 мм.
Текст
Реферат: Система (8, 9, 50) стінок для шарів каталізатора реакторів (1) для гетерогенного синтезу хімічних сполук. Вона містить стінку (14) заданої товщини, яка безпосередньо дотична з шаром (7) каталізатора, який оточений цією стінкою, і яка має ряд газопроникних ділянок (17) і ряд газонепроникних ділянок (19, 54, 55), причому кожна газопроникна ділянка (17) має множину щілин (18, 52, 53, 60), розмір яких забезпечує вільне проходження крізь них синтез-газів, але перешкоджає проходженню каталізатора. UA 97635 C2 (12) UA 97635 C2 UA 97635 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки В цілому, винахід відноситься до галузі гетерогенного каталітичного синтезу хімічних сполук в реакторах, обладнаних нерухомими шарами каталізатора, крізь які проходить газовий потік синтез-газу, зокрема, в радіальному, радіально-осьовому і осьовому напрямках. Зокрема, дійсний винахід відноситься до системи стінок (перегородок) для шарів каталізатора згаданих реакторів синтезу і реактора, що містить такі системи стінок. Рівень техніки Як відомо, в реакторах з нерухомими шарами каталізатора, що використовуються для гетерогенного каталітичного синтезу хімічних сполук, наприклад, аміаку і метанолу, система стінок призначена, зокрема, для розподілу синтез-газів усередині цих шарів каталізатора. Подібні системи стінок спроектовані і виготовлені так, щоб виконувалися певні функціональні вимоги, необхідні для правильної роботи реактора синтезу, до яких відносяться: - проникність для потоку синтез-газів повинна створювати певні втрати навантажень, що забезпечують оптимальний розподіл потоку по всьому шару каталізатора; - огородження і механічне закріплення маси каталізатора для того, щоб протидіяти тиску цієї маси каталізатора (під дією власної ваги і унаслідок різниці в розширенні каталізатора і стінок, що його обмежують) і тиску газів, що проходять крізь шар каталізатора. Відомо, зокрема, що для того, щоб виконати вказані вимоги, використовуються системи стінок для шарів каталізатора, що складаються з декількох стінок, кожна з яких виконує одну або більше згаданих функцій. Приклад системи стінок для розподілу синтез-газу в шарах каталізатора описаний в патентній заявці FR 2615407. У цьому документі, зокрема, розкрита система розподілу синтезгазу в шарі каталізатора реактора, що складається з декількох трубчастих модулів (званих гребінцями), що мають дугоподібний профіль і сполучених один з одним з утворенням газорозподільної стінки. Кожен трубчастий модуль закритий з нижнього кінця, відкритий з протилежного кінця для входу газів, і має газонепроникну стінку, що знаходиться поблизу оболонки реактора або, у разі наявності картриджа для каталізатора, поблизу внутрішньої стінки картриджа, і грати, проникні для газів. Грати складаються з ряду паралельних подовжніх металевих стрижнів (наприклад, паралельних осі реактора), рознесених один від одного і приварених до рядів поперечних стрижнів, також рознесених на відповідну відстань. Повздовжні стрижні також приварені своїми відповідними кінцями до кільцеподібної опори. Грати кожного трубчастого модуля безпосередньо стикаються з каталізатором і, по суті, виконують функції огорожі і кріплення каталізатора, забезпечуючи при цьому вільне проходження газів в каталізатор, але не дозволяючи каталізатору виходити за її межі. Усередині кожного трубчастого модуля також передбачена перфорована стінка, прикріплена до подовжніх кромок ґрат для створення за допомогою них розділювального простору, що забезпечує втрати навантажень вхідних газів для їх оптимального розподілу усередині шару каталізатора. Вищезазначена система стінок з трубчастими модулями володіє, проте, рядом недоліків, включаючи складність конструкції і збірки через необхідність виконувати послідовність зварних з'єднань для кріплення стрижнів ґрат. Крім того, відомо, що якщо реактор призначений для синтезу аміаку, внутрішні компоненти реактора і, особливо, стінки системи розподілу газу в шарах каталізатора схильні до азотування при нормальній роботі реактора, внаслідок чого механічна міцність цих компонентів поступово падає. Ця обставина, у разі використання вищезазначених систем стінок із трубчастими модулями, змушує, для забезпечення достатньої механічної міцності в процесі роботи реактора, використовувати матеріали, що володіють стійкістю до азотування, і значно дорожчі, наприклад, спеціальні сталі Іnсоnеl®(залізонікелеві сплави), для елементів малої товщини, таких, як стрижні ґрат. З іншого боку, слід відмітити, що товщі елементи можна виготовити із звичайних, дешевших матеріалів (наприклад, нержавіючої сталі), проте це спричиняє необхідність зварки різнорідних матеріалів. Такі зварні шви схильні до розтріскування і руйнування через термічну напругу, пов'язану з відмінністю коефіцієнтів теплового розширення використаних матеріалів. У основі дійсного винаходу лежить завдання створення системи стінок для шарів каталізатора в реакторах синтезу, зокрема, для розподілу синтез-газу в шарах каталізатора, в якій відсутні вказані недоліки і, зокрема, системи стінок для шарів каталізатора, простої і дешевої у виготовленні, і що володіє задовільними характеристиками відносно механічної міцності і стійкості до азотування в нормальних умовах роботи реактора синтезу, в якому вона використовується. Короткий виклад суті винаходу 1 UA 97635 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Дане завдання вирішене в системі стінок для шарів каталізатора реакторів для гетерогенного синтезу хімічних сполук, яка відрізняється тим, що вона містить стінку заданої товщини, безпосередньо дотичну з шаром каталізатора, який вона захищає, причому ця стінка має ряд газопроникних ділянок і ряд газонепроникних ділянок (секцій), при цьому на кожній газопроникній ділянці є множину щілин, розмір яких забезпечує вільне проходження крізь них синтез-газів, але перешкоджає проходженню каталізатора. У переважному варіанті, товщина огороджувальної стінки, складає в інтервалі від 1 до 10 мм, переважно, від 3 до 6 мм. У переважному варіанті, у вищезазначеній огороджувальній стінці, на газонепроникних ділянках також забезпечується опорна конструкція для шару каталізатора. У переважному варіанті, огороджувальна стінка містить ряд модулів для скріплення, причому кожен модуль має газопроникні ділянки і/або газонепроникні ділянки. Щілини можуть бути будь-якої форми, прямолінійної або криволінійної, і можуть бути розподілені у будь-якому порядку, наприклад, вони можуть проходити подовжньо або поперечно осі реактора з будь-якою комбінацією щілин - прямолінійних, криволінійних або і тих і інших. Відповідно до переважного варіанту, запропонована у винаході система стінок додатково містить розподільну стінку, що має газопроникні ділянки, відокремлені від огороджувальної стінки, так, що між ними створюється простір, що розділяє їх. У переважному варіанті, газопроникні ділянки розподільної стінки містять множину отворів, виконаних в цій стінці. Переважно, щоб газопроникні ділянки розподільної стінки розташовувалися пліч-о-пліч з газонепроникними ділянками огороджувальної стінки, так, щоб уникнути прямого попадання на каталізатор синтез-газів, що проходять крізь газопроникні ділянки. У разі описаної вище відомої системи стінок, неможливо захистити каталізатор від прямого попадання синтез-газів, що виходять з розподільної стінки. Описана розподільна стінка сама по собі є звичайною і може бути забезпечена також звичайними засобами створення розділювального проміжку, для надійної підтримки потрібного взаємного розташування огороджувальної стінки каталізатора і розподільної стінки, також і в умовах дії сильної механічної і термічної напруги, якій може піддаватися стінка усередині реактора в нормальних умовах його роботи. Головна перевага системи стінок, запропонованої у винаході, полягає в простоті її виготовлення, оскільки газопроникні ділянки (тобто, описані вище щілини) виконуються безпосередньо в тілі модулів огороджувальної стінки каталізатора, тому немає необхідності робити зварні з'єднання для виготовлення ґрат, що було потрібно в описаній вище відомій системі стінок. Крім того, наявність газонепроникних ділянок забезпечує достатню механічну міцність огороджувальної стінки, що дає їй можливість протистояти механічній і термічній напрузі в нормальних умовах роботи реактора. Перевагою конструкції є і те, що механічна міцність стінки може бути узгоджена із специфічними вимогами реактора, для якого вона призначена, шляхом відповідного вибору товщини огороджувальної стінки каталізатора. Наприклад, товщина огороджувальної стінки, може бути зроблена такою, що газонепроникні ділянки цієї стінки можуть служити опорою для каталізатора. У іншому варіанті, функція опори каталізатора може частково або повністю виконуватися розподільною стінкою, при відповідному виборі її товщини для забезпечення потрібної механічної міцності. Слід також відзначити, що в системі стінок, запропонованій у винаході, немає потреби використовувати дорогі матеріали як для огороджувальної стінки, так і для розподільної стінки, що дозволяє істотно понизити витрати на виготовлення. Наприклад, у разі використання запропонованої у винаході системи стінок в реакторі синтезу аміаку, для виготовлення як огороджувальної, так і розподільної стінок можна застосовувати відносно недорогі матеріали, наприклад, неіржавіючу сталь, яка забезпечує належну механічну міцність і стійкість до азотування. Зокрема, негативні дії на механічну міцність, обумовлені азотуванням поверхні, можуть бути компенсовані вибором відповідної товщини цих стінок або, у разі огороджувальної стінки каталізатора, вибором розташування і кількості газопроникних ділянок і газонепроникних ділянок. У разі відомих систем стінок, навпаки, необхідно використовувати дуже дорогі матеріали, що володіють високою стійкістю до азотування, наприклад, спеціальні сталі Inconel® (залізонікелеві сплави), для елементів малої товщини (наприклад, сполучені зваркою стрижні ґрат), щоб досягти необхідної механічної міцності при роботі реактора. Також слід зазначити як перевагу, що щілини газопроникних ділянок можуть бути розташовані в заданому порядку і кількості уздовж всієї огороджувальної стінки каталізатора, 2 UA 97635 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 для виконання можливих і специфічних вимог, без помітного погіршення, тим самим, механічної міцності стінки. Дійсний винахід також відноситься до реактора для гетерогенного синтезу хімічних сполук, що має оболонку, закриту з протилежних кінців відповідними днищами, отвір для впускання синтез-газів, отвір для випуску продуктів реакції, щонайменше один шар каталізатора і щонайменше одну описану вище систему стінок для цього щонайменше одного шару каталізатора. Запропонований у винаході реактор може бути реактором з перетином газами шару каталізатора або шарів каталізатора при їх русі в радіальному, радіально-осьовому або осьовому напрямі. Зокрема, у разі реакторів з перетином щонайменше одного шару каталізатора газами, що рухаються в радіальному або радіально-осьовому напрямі, запропонована у винаході система стінок може бути встановлена з боку впускання газу в щонайменше один шар каталізатора і/або з боку випуску газу з щонайменше одного шару каталізатора, при цьому відповідні огороджувальні стінки стикаються з каталізатором. Перевагою запропонованої у винаході системи стінок є оптимальний розподіл синтез-газів усередині відповідного шару каталізатора з боку впускання газу, завдяки тому, що гази, що проходять в отвори розподільної стінки, відчувають втрати навантажень в просторі між розподільною стінкою і огороджувальною стінкою, внаслідок чого знижується швидкість цих газів на вході в шар каталізатора. Слід, проте, відмітити, що також можливі і інші варіанти виконання реактора, в яких розподільна стінка запропонованої у винаході системи стінок, відсутня з боку впускання газу у відповідний шар каталізатора або з боку випуску газу відповідного шару каталізатора. У запропонованому у винаході реакторі системи стінок шарів каталізатора закріплені усередині реактора звичайним шляхом. У разі використання усередині реактора картриджа, в якому поміщаються шари каталізатора, проникного для газів, система стінок для впускання газу, запропонована у винаході, розташовується на внутрішній стінці цього картриджа відносно огороджувальних стінок, в контакті зіткненні з каталізатором відповідних шарів каталізатора. У реакторах, де гази перетинають щонайменше один шар каталізатора в осьовому напрямку, запропонована у винаході система стінок може бути розміщена на верхньому днищі, де проводиться впускання газу, і/або на нижньому днищі відповідного шару каталізатора, звідки газ випускається. Перевагою запропонованої у винаході системи стінок є те, що вона може бути використана замість звичайних захисних ґрат каталізатора, при цьому забезпечуючи оптимальний розподіл синтез-газів в шарі каталізатора. Інші особливості і переваги дійсного винаходу стануть зрозумілими з приведеного нижче опису деяких переважних варіантів його здійснення з посиланнями на прикладені креслення, що призначений для ілюстрації винаходу, не обмежуючи його: Короткий опис креслень на фіг. 1 представлений схематично вигляд поздовжнього перетину реактора для гетерогенного синтезу хімічних сполук, що включає, згідно винаходу, систему стінок для впускання газу в шар каталізатора і систему випуску газу з шару каталізатора на фіг. 2 представлений схематично вигляд поперечного перетину реактора, показаного на фіг. 1 на фіг. 3 представлений схематично перспективний вигляд перетину системи стінок для впускання газу і системи стінок для випуску газу реактора, показаного на фіг. 1 на фіг. 4 представлений схематично перспективний вигляд перетину системи стінок тільки для випуску газу реактора, показаного на фіг. 1 на фіг. 5 представлений схематично перспективний вигляд перетину системи стінок для випуску газу з шару каталізатора відповідно до іншого варіанту здійснення винаходу, і на фіг. 6 представлений схематично фрагмент системи стінок, відповідно до ще одного варіанту здійснення дійсного винаходу. Детальний опис винаходу На згаданих кресленнях реактор для гетерогенного синтезу хімічних сполук в цілому позначений цифрою 1. Реактор 1 містить по суті циліндричну оболонку 2, закриту з протилежних кінців, відповідно, верхнім днищем 4 і нижнім днищем 3. У верхньому днищі 4 є отвір 5 для впускання газового потоку реагентів, а в нижньому днищі 3 є отвір 6 випуску газового потоку, що містить продукти реакції. 3 UA 97635 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Усередині оболонки 2 сформований кільцевий шар 7 каталізатора, радіально-осьового типу перетину, який по краях обмежений запропонованими у винаході системами 8 і 9 стінок, відповідно, для впускання газів в шар 7 каталізатора і випуску газів з нього. Відповідні характеристики систем 8 і 9 стінок, запропонованих у винаході, будуть зрозуміліші з приведеного далі опису. Шар 7 каталізатора відкритий зверху для забезпечення осьового проходження через нього частини потоку газових реагентів, а знизу обмежений нижнім днищем реактора 1. У реакторі 1, показаному на фіг. 1 і 2, система 8 стінок для впускання газу розташована поблизу оболонки 2, тоді як система 9 стінок для випуску газу розташована по центру реактора 1. Таким чином, між оболонкою 2 і системою 8 стінок утворено кільцевий розділювальний простір 10, що забезпечує радіальний перетин шару 7 каталізатора частиною потоку газових реагентів. Система 9 стінок, навпаки, закрита зверху газонепроникною заглушкою 11 звичайного типу. Також передбачена камера 12, що проходить по осі шару 7 каталізатора, обмежена системою 9 стінок і заглушкою 11, по якій продукти реакції, що виходять з шару каталізатора, прямують в отвір 6 для випуску їх з реактора 1. Переривчастою лінією на фіг. 1 у верхнього кінця системи 8 стінок для впускання газу позначається максимальний рівень, який може бути досягнутий каталізатором в шарі 7 каталізатора і яким, разом з системами 8 і 9 стінок і нижнім днищем 3, визначається досяжний для реактора 1 реакційний об'єм. На фіг. 1 і 2 стрілками показані різні шляхи проходження газів в реакторі і, зокрема, крізь шар 7 каталізатора. Згідно дійсного винаходу, система 8 стінок для впускання газу, також як і система 9 стінок для випуску газу, складається з двох по суті циліндричних стінок 14, 15, розташованих коаксіально і рознесених одна від одної так, що між ними утворений кільцевий розділювальний простір 16. Зокрема, як показано на фіг. 3 і 4, стінка 14 кожної з систем 8 і 9 стінок має безпосередній контакт з каталізатором шару 7 каталізатора, захищаючи його з боків, і має ряд газопроникних областей або ділянок 17 у вигляді кільцевих поясів, що мають множину осьових щілин 18 (тобто, що проходять паралельно подовжній осі оболонки 2), що межують з "суцільними" областями або газонепроникними ділянками 19, що не містять щілин, також у вигляді кільцевих поясів. Форма щілин 18 повинна забезпечувати вільне проходження крізь них газів, але не пропускати каталізатор з шару 7 каталізатора. З урахуванням цього, ширина щілин 18 повинна складати від 0,3 до 2 мм, переважно, від 0,5 до 0,8 мм. Щілини 18 можуть бути наскрізними прорізами в матеріалі, з якого зроблена огороджувальна стінка 14, звичайним способом виконання прорізів в металевій пластині. У переважному варіанті процес створення прорізів 18 включає процеси різання лазером або водою, перевагою яких є можливість створення прорізів, по суті, в металевих матеріалах будьякого типу, використовуваних для виготовлення стінок 14, що захищають, у відсутність проблем зносу інструменту, які виникають в інших випадках при створенні подібних прорізів. У переважному варіанті, товщина і матеріал огороджувальної стінки 14, вибирається так, щоб забезпечувалася хороша механічна міцність при роботі реактора з урахуванням дії азотування або інших видів корозії. Наприклад, у разі реактора для синтезу аміаку товщина огороджувальної стінки 14 може бути від 1 до 10 мм, переважно, від 3 до 6 мм, а в якості матеріалу стінки може використовуватися будь-який матеріал, що володіє звичайною стійкістю до азотування, наприклад, неіржавіюча сталь. Слід зазначити, що виготовлена у такий спосіб стінка, хоча і піддається поверхневому азотуванню, звичайному при синтезі аміаку, проте, зберігає достатню механічну міцність за нормальних умов експлуатації реактора 1. Також слід зазначити, що огороджувальна стінка 14, може бути зроблена потрібної товщини, щоб виконувати не тільки функції огорожі, але і механічної опори для шару 7 каталізатора за допомогою відповідних "суцільних" ділянок 19, тобто, що не мають щілин 18. Розподільна стінка 15 кожної системи 8 і 9 стінок, навпаки, містить пластини відповідної товщини, що мають множину отворів 21, розташованих, в приведеному прикладі, паралельними групами (газопроникними ділянками) уздовж осі, із заданим інтервалом між ними. Зокрема, в переважному варіанті отвори 21 звернені до (розташовані навпроти) областей або газонепроникних ділянок огороджувальної стінки 14 з тим, щоб не допустити прямого попадання газів на каталізатор. У показаному на кресленнях прикладі ці газонепроникні області або ділянки складаються з суцільних областей або ділянок 19, розташованих в стінці 14 між щілинами 18. Що стосується системи 8 стінок для впускання газу, то призначенням стінки 15 є, по суті, забезпечення рівномірного розподілу газів на вході в шар 7 каталізатора, як детальніше буде 4 UA 97635 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 описано далі. Стінка 15 виконана із звичайного матеріалу, наприклад, нержавіючої сталі, необхідної товщини, в рамках звичайного технологічного процесу. У переважному варіанті здійснення, розподільна стінка 15 виконується відповідної товщини для виконання функції механічної опори для шару 7 каталізатора. Розподільна стінка 15 також може бути забезпечена елементами (не показані) розпорів для надійної підтримки інтервалу із огороджувальною стінкою 14 при дії механічної або термічної напруги при роботі реактора 1. У переважному варіанті, кожна з вищеописаних стінок 14 і 15 систем 8 або 9 стінок виконана з повздовжніх модулів (не показані), розмір яких дозволяє ввести їх крізь люк (також не показаний) реактора 1, причому ці модулі потім скріпляються один з одним, утворюючи відповідні стінки. Як вже згадувалося вище, реактор 1 містить систему 8 стінок для введення газів в шар 7 каталізатора і систему 9 стінок для виведення газів з шару каталізатора, причому конструкція стінок 14 і 15 цих систем була описана вище. Слід зазначити, що у разі системи 8 стінок для впускання газу, розподільна стінка 15 розташована зовні (якщо вважати від осі реактора із сторони оболонки) відносно огороджувальної стінки, 14 цієї системи 8 стінок, і утворює з оболонкою 2 розділювальний простір 10. Завдяки цьому гази, що проходять по кільцевому розділювальному простору 10 проходять в отвори 21 розподільної стінки 15 і розширюються в розділювальному просторі 16 між стінками 14 і 15, що викликає втрати навантажень, які сприяють рівномірному розподілу цих газів в шарі 7 каталізатора при контакті з каталізатором після проходження щілин 18 в стінці 14. У системі 9 стінок для виведення газу стінка 15, навпаки, розташована усередині огороджувальної стінки 14. Тому, гази, які перетинають шар 7 каталізатора в радіальному напрямі, виходять з нього крізь щілини 18 стінок 14 систем 9 стінок, і проходять крізь розділювальний простір 16 і отвори 21 стінки 15. Далі гази збираються в камері 12 і звідси передаються у випускний отвір 6 реактора 1. На фіг. 5 показана система стінок для шарів каталізатора реакторів синтезу, відповідно до іншого варіанту виконання винаходу, де цій системі привласнено загальне позначення 50. Елементам системи стінок 50, за конструкцією або функціонально еквівалентним відповідним елементам описаних раніше систем стінок 8 і 9, можуть бути привласнені ті ж позначення. Система стінок 50, показана на фіг. 5, містить огороджувальну стінку 14 і по суті циліндричну стінку 15, які розташовані коаксіально і з проміжком між ними, утворюючи кільцевий розділювальний простір 16. У огороджувальній стінці 14 можна бачити множину дугоподібних щілин 52 малих довжини, множину довших дугоподібних щілин 53 і газонепроникні ділянки 54 і 55. Система стінок 50 особливо добре підходить для використання з випускного боку шару каталізатора, що перетинається газами в радіальному або радіально-осьовому напрямах, оскільки стінка 15 розміщена усередині огороджувальної стінки 14. Звичайно, при зміні порядку розміщення стінок 14 і 15 на зворотний, описана система стінок 50 також може бути використана з боку впускання газу в шар каталізатора. На фіг. 6 схематично показана форма і розміщення щілин на огороджувальних стінках 14 систем стінок, запропонованих у винаході. Зокрема, на фіг. 6 показано множину щілин 60, що проходять уздовж осі і мають по суті змієподібну форму. Перевагою такої змієподібної конфігурації щілин є велика поверхня для проходження газів при тій же механічній міцності огороджувальної стінки 14. Звичайно, фахівець зможе запропонувати різні модифікації і варіанти описаної системи стінок і реактора, які охоплюються областю патентного захисту, що визначається наступною далі формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Реактор (1) для гетерогенного синтезу хімічних сполук, що містить оболонку (2), закриту з протилежних кінців відповідними днищами (3, 4), отвір (5) для впускання синтез-газу, отвір (6) для випускання продуктів реакції, щонайменше один шар (7) каталізатора, що має бік впускання газу або днище з впусканням газу і бік випускання газу або днище з випусканням газу, причому зазначений щонайменше один шар каталізатора є розмежованим на щонайменше одному зазначеному боці впускання газу або днищі з впусканням газу, або зазначеному боці випускання газу або днищі з випусканням газу, однією системою (8, 9, 50) стінок для щонайменше одного шару (7) каталізатора, який відрізняється тим, що вказана щонайменше одна система (8, 9, 50) стінок містить огороджувальну стінку (14) і розподільну стінку (15), причому огороджувальна стінка (14) дотична з шаром (7) каталізатора, охоплюючи його, і має декілька газопроникних 5 UA 97635 C2 5 10 15 20 ділянок (17) і декілька газонепроникних ділянок (19, 54, 55), причому газопроникні ділянки (17) забезпечені множиною щілин (18, 52, 53, 60), розмір яких забезпечує вільне проходження крізь них синтез-газів і перешкоджає проходженню каталізатора, а газонепроникні ділянки (19, 54, 55) є механічною опорою для шару (7) каталізатора, а розподільна стінка (15) має газопроникні ділянки, розміщені відносно огороджувальної стінки (14) з утворенням між ними розділювального простору (16), причому зазначена система стінок встановлена з боку впускання газу в зазначений щонайменше один шар каталізатора і/або з боку випускання газу з зазначеного щонайменше одного шару каталізатора або зазначена система стінок встановлена в верхньому днищі з зазначеним щонайменше одним шаром каталізатора та з впусканням газу, і/або на нижньому днищі з щонайменше одним шаром каталізатора та з випусканням газу. 2. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що товщина огороджувальної стінки (14) шару (7) каталізатора складає від 1 до 10 мм, переважно від 3 до 6 мм. 3. Реактор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що огороджувальна стінка (14) складена з декількох модулів. 4. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що газопроникні ділянки розподільної стінки (15) містять множину виконаних в цій стінці (15) отворів (21), розташованих напроти газонепроникних ділянок (19, 54, 55) огороджувальної стінки (14) шару (7) каталізатора. 5. Реактор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щілини (60) мають змієподібну форму. 6. Реактор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ширина щілин (18) складає від 0,3 до 2 мм, переважно від 0,5 до 0,8 мм. 6 UA 97635 C2 7 UA 97635 C2 8 UA 97635 C2 9 UA 97635 C2 10 UA 97635 C2 11 UA 97635 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюReactor for heterogeneous synthesis of chemical compounds with system of walls for catalyst layers
Автори англійськоюFILIPPI ERMANNO, Rizzi, Enrico, Tarozzo, Mirco
Назва патенту російськоюРеактор для гетерогенного синтеза химических соединений с системой стенок для слоев катализатора
Автори російськоюФилиппи Эрманно, Рицци Энрико, Тароццо Мирко
МПК / Мітки
МПК: B01J 8/00, C01C 1/04, B01J 8/02
Мітки: стінок, каталізатора, системою, сполук, хімічних, синтезу, реактор, гетерогенного, шарів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/14-97635-reaktor-dlya-geterogennogo-sintezu-khimichnikh-spoluk-z-sistemoyu-stinok-dlya-shariv-katalizatora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Реактор для гетерогенного синтезу хімічних сполук з системою стінок для шарів каталізатора</a>
Попередній патент: Шпунтова паля двотаврової форми
Наступний патент: Електричний пристрій з диференціальним захистом
Випадковий патент: Спосіб розробки рудних родовищ