Реактор

Реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 (i I)927293

Союз Советскнк

Социапнстнчесина

Респубпни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09. 09.80 (21) 2978386/23-26 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень %18

Дата опубликования описани 15,05,82 (51)M. Кл.

В О1 1 8/04

1Ъауддрствеппьй кемитет

СССР пе делан паебретепип и етернтпй (53) УДК66.023 (088.6) (72) Авторы изобретения т

° L

Ф.Л.И.Баркар и В.А.Иазух

1 iw, (71) Заявитель (54) РЕАКТОР

Изобретение относится к химическому машиностроению, преимущественно к реакторам каталитического окисления азота до двуокиси азота.

Известны аппараты для проведения реакции каталитического окисления азота; образование окислов азота идет в них при температуре до 900 С, давлении до 100 атм, в присутствии

i платинового катализатора, например платиновой сетки,установленнои во ч 1О фланцевом разъеме между верхней и нижней частью реактора. Такая платиновая сетка через 3-4 недели отравляется каталитическими ядами и требует

I5 заменЮ Для замены сетки необходимо остановить реактор, охладить до нор мальной температуры, сбросить давление, приподнять верхнюю часть реактора, заменить сетку, собрать и вновь пустить реактор kl).

Известен реактор, вертикальный корпус которого имеет встроенную по- перечную камеру, внутри которой размещены съемная рамка с контактной сеткой и толкатели для перемещения рамки. При необходимости замены рамки с контактной сеткой в поперечной камере создается давление, верхняя часть реактора приподнимается, кассета высвобождается и выталкивается второй кассетой, вдвигаемой с помощью винтовых толкателей. После замены кассеты верхняя часть реактора опускается, рамка с сеткой занимается, а давление в поперечной камере сни.жается ° Такая конструкция должна обеспечить замену контактных сеток без остановки химического процесса и без снижения давления в реакторе 2).

Однако современные реакторы каталитического окисления представляют собой аппараты больших размеров, оснащенные многочисленной технологи" ческой и контрольной аппаратурой.

Практически невозможно обеспечить подъем верхней части реактора без освобождения его штуцеров от прово3 92 2 дящих трубопроводоа. Высокое давление Й системе не позволяет аыпОлнить элементы трубопроводов гибкими. Подьем верхней части реактора требует, таким образом, снижения давления и остановки процесса.

Недостатком указанного реактора является необходимость остановки процесса и частичной разборки реак тора при периодической замене катализатора, а следовательно потеря производительности реактора.

Цель изобретения - повышение ! производительности реактора путем исключения остановок для замены 1 контактной сетки. указанная цель достигается тем, что в реакторе для каталитического окисления„ включающем вертикальный корпус с встроенной в него попереч- 2 ной камерой, внутри которой размещены, по крайней мере Одна сменная рамка с кОнтактной сеткОЙ и тяги для перемещения зтой рамки при ее замене. Согласно изобретению, в камере 2 жестко закреплена горизонтальная плита с отверстием по оси реактора, верхняя и нижняя поверхность которой служит опорами для сменных рамок с контактной сеткой, при этом над и з под горизонтальной плитой размещены перемещаемые по высоте кольца, служащие для прижатия к плите рамок с ко тактными сетками и имеющие концентричные корпусу обечайки, а полость между корпусом и обечайками соединена со штуцером подачи холодной исходной смеси. Целесообразно при этом, чтобы рамка с контактной сеткой была разделена на ряд сопрягаемых друг с другом секторов, а полость поперечной камеры имела соответствующее количество радиальных прямоугольных каналов, снабженных вертикальными шиберами и торцевыми заглушками с установленными в них тягами.

Такое конструктивное решение позволяет обеспечить замеяу контактной сетки в процессе работы реактора без остановки процесса и сброса давления за счет того, что s работающий аппарат с сеткой, расположенной, например, на опорной плите,,с помощью винтовых тяг вводится вторая сетка, устанавливаемая под плитой, после чего отработанная сетка выводится, При зтам необходимая герметизация полостей камеры осуществляется закрытием шиберов после того, как из них будут выведены винтовые тяги, При больших диаметрах аппаратоа сетку, состоящую из секторов, заменяют через соответствующие радиальные каналы по частям. Все зто позволяет обе"печить работу реактора без остановок, то есть обеспечить максимальную производительность.

На фиг. 1 изображен реактор, продольный разрез, на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг,3 - вариант выполнения реактора с сеткой, состоящей из секторов; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.3.

Реактор включает вертикальный корпус, состоящий из верхней части 1 и нижней части 2, в месте жесткого соединения которых размещеиа поперечная камера 3. Внутри камеры параллельно ее стенкам закреплена горизонтальная плита 4 с Отверстием

re оси реактора. Над и под плитой установлены рамки 5 и 6 с контактными сетками 7 и 8.

Рамки 5 и 6 герметично прижаты с обеих сторон к плите 4 перемещаемыми по высоте шпильками 9. Верхняя и нижняя полости камеры герметично перекрйты шиберами 10 и 11. Для перевмещения рамок с контактными сетками предусмотрены тяги 12, расположенные в прямоугольном канале 13, закрытом заглушкой 14, В верхней части реактора предусмотрен патрубок 15 для входа реагентов; а нижней - патрубок 16 для выхода готового продукта.

Описанная конструкция пригодна для аппаратов сравнительно небольшого диаметра, работающих при температуре порядка 220 С. Для аппаратов больших о диаметров с более жесткими условиями работы 900 С} контактной сетки, а также высоких температур рамки 5 и 6 герметично прижаты с обеих сторон к плите 4, перемещаемыми по высоте кольцами l и 18, снабженными концентричными корпусу аппарата обечайками 19 и 20, причем полость между корпусом 1 и 2 и обечайками 19 и 20 соединена со штуцером 21 подачи холодной исходной смеси, Обечайка 20 прикреплена к корпусу 2 и имеет компенсатор 22 для обеспечения вертикального перемещения кольца 18. Рамки 5 и 6 с контактными сетка и разделены на ряд сопрягаемых дру <. яру;ом

5 927293 6 секторов 23. Полость поперечной камеры 3 имеет соответствующее количество радиальных прямоугольных каналов 13, снабженных вертикальными шиберами

10 и торцевыми заглушками 14 с установленными в них тягами 12. Внутри канала 13 может быть установлена вспомогательная плита 24 для облегчения монтажа и демонтажа секторов

23 ° 1О

Перед включением реактора в работу в поперечной камере 3 устанавливают одну из рамок с контактной сеткой, например 5. Рамку 5 устанавливают посекционно, вводя каждый сектор 23 в свой .прямоугольный канал 13: при закрытом шибере 10 открывается заглушка 14 и на плите 24 устанавливается сектор 23 со свежей контактной сеткой. Затем заглушка 14 zo закрывается, поднимается шибер 10 и сектор 5 при помощи тяги 12 вводится внутрь реактора. е

Кольцо 17 при этом находится в верхнем положении, обеспечивая необ- 25 ходимый зазор для установки сектора 23 на плиту 4. После установки сектора 23 шибер 10 опускают. Аналогично монтируются все остальные сектора 23, после чего они герметично прижимаются кольцом 17 к плите 4.

При работе реактора e его полости создают необходимое давление и температуру. формула изобретения

45 зо

Исходная газовая смесь, подаваемая в штуцеры 21, охлаждает последовательно корпус 2, камеру 3, корпус и после этого поступает на окисление в зону контактной сетки 7. Та" кая конструкция входа газа необходима, поскольку в противном случае крайне осложняется материальное оформление и обслуживание аппарата, так как процесс идет при t=900 С и

Р=10 ати — в этих условиях весьма сложно выбрать материал, сохраняющий высокие механические свойства, необходимые корпусным узлам. Продукты реакции (окислы азота) отводят из реакторе через штуцер 16. Когда ресурс верхней контактной сетки истекает, монтируют рамку 6 со свежей контактной сеткой 8 без остановки процесса. Установку рамки 6 проводят в следующем порядке. Открывают торцевые заглушки 14 и под плиту 24 вводят сектора 23 (можно все одновременно). Затем заглушки 14 закрывают, открывают шибера 10, опускают вниз кольцо 18 и устанавливают сектора 23 под плитой 4. После этого перемещением кольца 18 герметично прижимают рамку 6 к нижней поверхности плиты 4.

Демонтаж рамки 5 ведется в обратном порядке: отпускают кольцо 17, выводят сектора 23 при помощи TAi

12 в полости прямоугольных каналов

13, опускают кольцо 9,до прижима к плите 4 (с целью исключения проточки газа через щель), закрывают шибер

10, открывают заглушку 14 и отправляют сетки 7 на регенерацию.

Использование предлагаемого изобретения позволяет полностью исключить остановки реактора для замены контактных сеток и получить зкономический эффект на один реактор порядка

200 тыс.руб. в год. Предлагаемое изобретение может быть применено и в других производствах, где периодически требуется замена контактных сеток (фильтрующих перегородок) без остановки процесса.

1. Реактор для каталитического окисления, включающий вертикальный корпус с встроенной в него поперечной камерой, внутри которой размещены по крайней мере одна сменная рамка с контактной сеткой и тяги для перемещения этой рамки при ее замене, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем исключения остановок реактора для замены контактной сетки, реактор снабжен жестко закрепленной в камере горизонтальной плитой с отверстием по оси.

2. Реактор по п.1, о т л и ч а юц и и с я тем, что он снабжен раэмеценными в камере над и под горизонтальной плитой прижимными кольцами, установленными с воэможностью вертикального перемещения.

3. Реактор no nn.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что рамка с контактной сеткой выполнена в виде сопряженных секторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Атрощенко В.И. Технология азотной кислоты. И., "Химия", 1970, с.22, рис. % -10, кл. 23-260.

2. Патент СПА 1 ?899285, . 23-288,19Ы.

927293

1 и. Ф

Сост ави тел ь Н. Кацо вская

Редактор Е.Боня . Техред И.,Надь Корректор А.Ференц

Ю ) O

Заказ 3069/8 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óèãîðîä, .ул.Проектная,4