Патент 65070

Контактный аппарат

 

№ 65070

Класс 2, 4аг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана СССР

С. М. Васильев

КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ

Заявлено 24 февраля 1944 года в Наркомкимпром за Хo 308-44 (33!816) Опубликовано 31 августа 1945 года

Аппараты, применяющиеся для каталитического окисления (например, спиртов в альдегиды), обыщи представляют собой агрегаты, состоящие из нескольких параллельно соединенных аппаратов, и имеют ряд существенных недостатков.

Многоаппаратные агрегаты громоздки в конструктивном оформлении, дороги 1и сложны для обслуживания и ремонта.

Равенство технологических условий в них весьма приблизительное, несмотря на то, что для контроля за каждым из аппаратов имеется отдельная контрольно-измерительная точка.

Продукты реакции обычно направляются по трубопроводам в охлаждающе-поглотительную систему, На стенках трубопроводов идет дополнительное контактирование, разлагающее полезные продукты реакции до нежелательных соединений, повышающие кислотность продукта и т. д.

Для ведения процесса окисления с высоким процентом конверсии необходим отвод тепла от зоны контактирования, что существующими конструкциями или совсем не разрешено, или осуществлено за счет применения тяжелых литых блоков из элечтроли тических цветных металлов (медь), значительно удорожающих конструкции и не разрешающих вопроса сведения контактных аппаратов в один общий блок, дающий нужную для современных условий производигельчость.

В тех аппаратах, где применено охлаждение, например, в аппарате для окисления спиртсв в альдегиды, отбор тепла идет только от нижней гракицы контактной массы, тогда как его желательно производить от всей толщи массы.

В существующих контактных алгаратах не предусмотрена возможность зрительного наблюдения за состоянием контактной массы.

На чертеже прдставлены три основные детали предлагаемого автором контактного аппарата.

Конус 11 (фиг. 1), равномерно распределяющий реакционную смесь по всей площади контактной массы, имеет установленныи на верхней горловине его тройник-фонарь 10, подводящий смесь к конусу и позволя1ощий наблюдать при № 65070 помощи смотрового стекла 9 за состоянием контактной массы во время работы.

На цилиндрической поверхности контактной царги 8 смонтированы штуцера для электрозапалов и четыре змеевика бифилярного типа.

Змеевики расположены на решетке

1 контактной царги 8 в плоскости, перпендикулярной оси царги, и заполняют эту плоскость максимально-равномерно (с равными зазорами между витками). К нижней плоскости змеевиков примыкает медная секционированная решетка 4, несущая на себе контактную массу 3 и опирающаяся при помощи стоек 5 (фиг. 3) на верхнюю трубную решетку 2 подконтактного холодильника, свободно плавающую в открытой ванне 6.

Подконтактный холодильник— трубчатого типа со свободно плавающей верхней трубной решеткой и ванной, имеющей сливной штуцер, приемное отверстие которого выполнено прямоугольным. Днище подконтактного холодильника имеет штуцер для отвода продуктов реакции в поглотительную систему.

Весь аппарат, кроме водяной рубашки подконтактного холодильника, фланцев и трубных решеток холодильника, изготовлен из листовой и трубчатой меди. Трубные решетки подконтахтного холодильника футерованы также листовой медью.

Поверхность контактной массы составляет 6360 см .

Поверхность охлаждения подконтактного холодильника 40 м . Поверхность змеевиков, охлаждающих контактную массу, — 1,1 м . Вес аппарата — прибли|зительно 2,5 тонны.

Пуск аппарата производится при помощи электроаапала, вставляемого в штуцер 7. По включении тока в запал, открывается доступ реакционной смеси в аппарат, и масса

3 начинает контактировать. Когда около 50% площади контактной массы начнет работать, Б чем можно убедиться при помощи смотрового фонаря, доступ реакционной смеси в аппарат прекращается, запал вынимается из аппарата и на его место ставится крышка. После этого вновь включается neIIача смеси, и аппарат начинает работать.

Благодаря наличию равномерно распределенных по всей площади контактной массы змеевиков, становится возможным отбор тепла от контактной массы, что при наличии металлической контактной массы позволяет работать с высоким процентом конверсии и получать c aIIпарата товарную продукцию без последующей ректификации или другого вида обработки.

Бифилярная система змеевиков выбрана как наиболее эластичная для восприятия развивающихся в аппарате температур и связанных с ними механических деформаций и напряжений металла, Решетка, на которой покоится контактная масса, секционирована, во избежание коробления: от высоких температур. Решетка имеет мелкие сверления, позволяющие работать без сетки.

Узел решетки, представлявший большие эксплоатацион ные трудности ввиду того, что диск подобного диаметра подвергается сильному короблению от BblcQKHx температур, с введением секционированной решетки перестает быть узким местом в установке и, как показала практика, такая решетка в достаточной мере устойчива к температурным напряжениям.

Максимально короткий путь продуктов реакции от контактной массы до охлаждающей поверхности подконтактного холодильника обеспечивает быструю температурную фиксацию газов и устраняет вредное дополнительное контактирование на стенках газопроводов, ведущее к разложению продуктов реакции и увеличению потерь.

Аппарат рекомендуется автором для каталитического окисления спи ртов в альдегиды, в частности дланя производства формалина и окисления метанола в формальдегид, Производительность аппарата

19 — 20 тонн 40-процентного раствора формалина в сутки.

Предмет изобретения

1. Контактный аппарат, состоящий из контактной царги с укреп¹ 65070 ленной в ней секционированной решеткой, несущей контактную массу, равномерно пронизанную охлаждающими змеевиками, и подконтактного холодильника трубчатого типа, отличающийся тем, что верхняя трубная решетка 2 подкснтгктного холодильника выполнена с всбодно плавающей в открытой ванне 6.

2. Форма аппарата по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я применением змеевиков бифилярной формы (фиг. 2), расположенных на решетке контактной царги 8.

М 65070

Фиг. 2

Фиг. 3

Отзыв. уедактор Д. А. Михайлов Техн. редактор М. В., Cwольикова

Л43624. Подписано к печати 18/11-1947 г. Тираж 600 экз. Цена 65 коп. Зак. 351.

Типографии Госпланиздата. им, Воровского, Калуга.