DE2165266C2 - Vorrichtung zum selbsttätigen Wech sein des Katalysators bei Reaktions apparaten zur Durchfuhrung endo oder exothermer chemischer Prozesse - Google Patents

Description

y. S'oni^ming nach Anspruch 1 und 2, ge- l^lM40iy).

kennzeichnet durch cm /weites, ebenfalls aus Demgegenüber gehl die Hrfindung von der (Jberleeiner Lochplatte (27) in Verbindung mu einer uuni; aus. daß tier katalysator zwar zweckmäßig Nenti'platte (26 ) bestehe'ules Steuerorgan in 25 während des Beliicbes des Reaktionsapparates auseinen, bestimmten .Abstand unterhalb des ersten. gewechselt wird, daß dieses Auswechseln aber auch

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich- aus wirtschaftlichen Gründen so erfolgen muß, daß ner durch je emc Schleusenkammer (9, 14) mit sich jeweils nur eine verhältnismäßig geringe Teil ge-teuerten Hin- und Ausial.Uentilen (U. 12, 15, menge des KatüKsators /um Regenerieren außerhalb 16). 30 des Reaktionsapparates befindet. Um diese Maß-

5. Vorrichtung n.-ch Ar pruch I, gekennzeich- nähme in betriebssichuer und geordneter Weise net durch Siebrohre (35, 36) an mindestens durchführen zu können, ist die Erfindung im Zusameinem Hnde der kontaktrohr (30). menhang mit Reaktionsapparaten, bei denen der ka-

b. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich- talysator wahrend des Betriebes von oben her in die

net durch eine verstellbare Lochplatte (47) mit 35 Kontaktroiire zugeführt und nach unten hin abge-

offenen Bohrungen (48) am unteren Ende der mit führt wird, gekennzeichnet durch ein unterhalb des

Siebrohren (36) ausgerüsteten Kontaktrohre (30). Rohrbodens angeordnetes, aus mindestens einer mit

offenen Bohrungen und siebaiti^ ausgebildeten Bohrungen ausgerüsteten Ventüplatte bestehendes

40 Steuerorgan, das, vorwiegend hydraulisch angetrieben, horizontal periodisch bewegt werden kann.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann das austrittsseitigc Steuerorgan aus einer Lochplatte in

Bei Reaktioiisapparaten zur Durchführung endo- Verbindung mit einer Ventilplatte bestehen, wobei

oder exothermer chemischer Piozesse, bei denen ein 45 eine der beiden Platten verstellbar ist. Es kann auch

ReaktionsNorgang zwischen einem Gas und einer als noch ein zweites, ebenfalls aus einer Lochplatte in

Katalysator dienenden körnigen Masse erfolgt, muß Verbindung mit einer Ventüplatte bestehendes

der nach einer bestimmten Zeit verbrauchte kataly- Sieuerorgan in einem bestimmten Abstand unterhalb

sator zum Regenerieren oder Erneuern aus dem Be- des ersten vorhanden sein. Zweckmäßig dient ein

reich iles Reaktionsapparates entfernt werden. 5'· Hydraulikzylinder zum Verstellen der Ventilplatte

Zum Auswechseln des ganzen Katalysators, der bzw. der Lochplatte.

sich bei einem Röhrenreaktor in einer großen Zahl lerner empfiehlt sich oberhalb und unterhalb der

von vertikal angeordneten Kontaktrohren befindet. Vorrichtung die Anordnung je einer Sehleusenkam-

niuß der Reaktionsapparat bisher im allgemeinen für mer mit gesteuerten Ein- und Auslaßventilen,

eine Zeitlang abgestellt werden. Das Öffnen der Hau- 55 Schließlich besteht die Möglichkeit der Anordnung

hen, Entfernen tier VeiSchlußelemente aus den ein- son Siebrohren an mindestens einem Ende der Kon-

zelnen Rohren (z. B. gemäß deutscher Patentschrift taktrohre. Im Zusammenhang damit genügt dann

I52W7), Entleeren des verbrauchten und Einfül- eine verstellbare Lochplatte mit offenen Bohrunger

len eines neuen Katalysators sowie zuletzt das am unteren Ende der mit Siebrohren ausgerüsteter

Wiederschließen der Hauben kann mehrere lage Su Kontaktrühre.

oder gar Wochen dauern, Man hai deshalb auch Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichschon zwei oder mehr Reaktionsapparate zu einer nung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise Anlage zusammengefaßt und nacheinander zum Aus- schematisch dargestellt. Es zeigt wechseln des Katalysators abgestellt, so daß immer F i g. 1 einen Reaktionsapparat mit einer Vorrich wenigstens ein Reaktionsapparat in Betrieb ist. 65 tung zum Wechseln des Katalysators im Längs

Es gibt auch Vorrichtungen, bei denen der Kataly- schnitt,

•-ator während des Betriebes kontinuierlich gewech- F i g. 2 eine Konstruktionseinzelheit bezüglid

seit wird, indem er im Kreislauf durch den Reak- einer besonderen Ausführung des Steuerorgans,

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emc weilen· Ausluhrimi; des ganzen lieak- IS. woiaul es aus der unleren Haube 6 durch den

!,...!-..piMnilcsim I. aiuisVliniti. Rohisiuizen 23 w .cdcr abgeführt wird.

! i -. eine Ansicht _u,n _UI1U „ ,_,_C1,_{C|1 d}._{(s v} ._uc| Wahrend das Rcaklions^ auch in der aus l-i;·. I

⁴⁾¹ ■■; ^'-· ^l1^' Ausluhruny ,u,.h t ι ^ 3. ci-ichilichcn La-c der \\7ntitplatte 18 durch deren

I ' eine weitere zugchonge konsuukiunisein- 5 schartige Bohrungen 20 aus den kontaktrohren 2

^7l!' . au-lreten kann, bilden diese Bohrungen eine Sperre

' '■ ;■''■' ''.'J- ' '".^{l ln} ^¹¹'"--'.: Ke.ikiiuiislvl,aller I ein tür die körnige kalaKsaiomuissc. Um nun den Kata-

Bu ' v. rtikaler kontaktmine 2 a ng, oidnu. die mil Usator in relativ kurzen Zeitabstäuden mit jeweils re-

^il« ^{! :}/'^lcn_ ^{m clnL}'^nl "I¹-reu und einem unteren lam kleinen lVilmemien /um Regenerieren auszu-

^R "^k",- ^lvw·⁴ abdichtend l.elesiim m,_k|. Au i., wc.!isdn, wird die Veniilplaile 18 mittels des H\-

di -/.-lirpnden schlich,- mui eine obere lvw. eine draulikzv linders 21 in entsprechendem Takt hin und

ur_: Haube Λ lvw. 6 an Die ,^u,- Haube 5 ist .,n her -,schoben, so ii.u.1 abwechselnd die siebartigen

i!:· leren. \eijungteii I ndc mu ,mein Vorratshe- Hohnmücn 2(1 und ,lie oflencii Bohrungen 19 mit

^llJ ■■ rbimden. von de,,, cm..· ! .-iuuufc ,-., _cj_iU.,- den koniakiiohrcn 2 iluchlend liegen.

^Sl ^kammer 9 ttihii. IV _; Scliicu-viikammer 15 Die durch die offenen Höhlungen 19 der \ eiilil-

¹^ ^{hi cm}" '"'■■•^tig Lieu; .i-i.i- _:11j| | ^ ,[LMi-J 10 ['ialte IS aus den linieren l^:.inleii der Kiinlaktrohre 2

^al aiislriltsseihg gcgu-,.,ΐν; d.'in \ un ._;i .behal h-rauslalleiide I eilmenge des Kaialysalors wild, bei

¹¹ :!ch\entiL H lvw. 12 ahs;,,:-,·!·,.,,·. .jleich/eiligem Nachrutschen des übrigen KataKsa-

.-ispreJiender Weis,- |,|hii win dc ι ,,.ueicu u, is m deu Koiuakuohvea. durch eine 'entsprechende

"■' ^!l -^mc I fiiunii 13 /u einer Schleusenkammer 20 Teilmenue Irischen Katal>s;i'ors von dem auf dem

!4 . eberil.ills emlnils- und aiisirittssoi;.,: durch oberen Rohrboden ."> in kleben kegeln ti lagerndem

V\ 1? b/.w. 16 abspenbai lsi. Vorrat ersetzt Dieser Vorrat wird wiederum aus

■. :.r oberen Haube? und meljcie \eiieiler- dem Vorratsbehälter 7 über die Verteilerrohre Π er-

tv 7 angeordnet, die sich soin \Όι raisbehaher 7 uan/t.

^li! ' ' '■ ^{vor dcn} "^b^-n Rohrboden λ eisueckcn 25 " lur einen üerenelten Durchsalz des Katalysators

1). nid die Verteilerrohr 17 entsprechend dem einschließlich "seiner Lntfernung aus dem Bereich des

μ ..η nach unten zunehmenden Querschnitt der Reaktionsapparates und seiner Hereitstellung in re

II. ., - so gerichtet, dall sie mit ihren inneren Fn- Ljneriertem Zusiand sorgen schließlich die beiden

de·: ■■ el.uchmaßigen Abstanden der gan/en lUk'ue Schleusenkammern 9. 14'mit ihren ventilgesteuerten

de :e.i Rohrbodens 3 gegenüberhegen. 3,-, [;j_n- und Auslassen. Auf die weiteren Hin/.elheiten,

■,. Zahl der Verteilerrohie 17 ist allerdings gerin- die zur Ver\ ollstimdigung des Kreislaufes des Kata-

ge: . 1- die Zahl der Kontaktmine 2. s_O dal.', die Ver- lysators vom Austritt aus der unteren Schleusenkam-

iei:.:o!ire nicht auf die Mündungen der Kontakt- n'ier 14 über eine Regeneriereinrichtung bis zum

roi:f. sondern vorwiegend auf zwischen diesen lie- · Wiedereintritt in die obere Schleusenkammer9 die-

£C -.■:■ Vbschnitte des Rohrbodens 3 gerichtet sind. 35 neu. braucht hier nicht eingegangen m werden. Ge-

1,1'mttelhar unterhalb des unleren Rohrbodens 4 gebenenfalls kann an Stelle der Wiederverwendung

und i". allcl dazu behndet sich eine Ventilplatte 18, eines regenerierten Katalysators teilweise oder ganz

die j._ emc Gruppe oliener Isohrungen 19 und siebar- ein neuer Katalysator dem Reaktion.-.paarat zuge-

tig ausgebildeter !Bohrungen 20 aufweist. Beide Höh- führt werden. Wesentlich ist in jedem Falle nur, daß

rungs.irien sind abwechselnd mit gleichen Abständen 40 das Auswechseln mit jeweils vergleichsweise geringen

wie die Kontaktrohre 2 angeordnet. Als Antnebsele- Teümencen erfolgt und der weitaus größte Teil der

nu-i.i für die hin und her verstellbare Ventilplatte 18 Gesamtmenge sich immer innerhalb des Reaktions-

dient ein Hydraulikzylinder 21 behälters 1 befindet. Auf diese Weise ist ein beson-

Im Bereich der oberen und der linieren Haube 5 de rs wirtschaftlicher Betrieb mit nur geringem bauli-

b/w. f sind je ein Rohrstutzen 22 bzw. 23 zum Zu- 45 dien und energiemaßigen Aufwand für die Rückfüh-

fiihrc'i bzw. Abführen \on Reaktionsgas und im Be- rung und Wiederaufbereitung des Katalysators mög-

reich des Reaktionsbehälters 1 etwas unterhalb des lieh"

oberen Rohrbodens 3 bzw. etwas oberhalb des unte- [-' i g. 2 läßt einen Teil der Kontaktrohre 2 und ihren Rohrbodens 4 ,s ein Rohistiitzen 24 bzw 25 zum res unteren Rohrbodens 1 erkennen. In einem miißi-Zuiühren bzw. Abführen eines Wärmeträgers auge- 5" gen Abstand unterhalb des Rohrbodens befindet sich schlossen. _c;_ne f_L,_sl angeordnete Ventilplatte 26 und dicht un-Bei Inbetriebnahme des Reaktionsapparates sind lerhalb dieser eine verstellbare Lochplatte 27. Die die Kontaktrohre 2 in üblicher Weise mit einer körni- Ventilplatte 26 weist, wie bei der Ausführung nach gen Katalysatormasse gefüllt, die von einem Reak- Fig. 1. offuie Bohrungen 19 und 'iebartige Bohruntionsgas durchströmt wird. Dabei findet eine chenii- 55 uen 20 auf, die Lochplatte 27 dagegen nur offene sehe Umwandlung des Gases statt, bei der Wärme Bohrungen 28. Wenn in der dargestellten Lage die verbraucht oder erzeugt wird (endo- oder exothermer Bohrungen 28 der Lochplatte 27 mit den siebartigen Prozeß). Im ersteren Falle muß also von außen Bohrungen 20 der Ventilplatte 26 fluchten und die Wärme zugeführt werden, was mittel«* des durch den offenen Bohrungen 19 der letzteren abgedeckt sind, Rohrstutzen 24 mit höherer Temperatur in den die 60 kann aus den unteren Enden der Kontaktmine 2 nur Kontaktrohre 2 umgebenden Raum zugeführten und das Reaktionsgas, nicht aber der Katalysator austredurch den Rohrstutzen 25 mit niedrigerer Tempera- ten. Das Austreten, auch des Katalysators, ist erst tür wieder abgeführten Wärmeträger, z. B. eine Salz- dann möglic'i, wenn die Lochplatte 27 in die andere schmelze, öl oder Wasser, erfolgt. Lage verstellt ist, bei der ihre Bohrungen mit den of-

Das Reaktionsris wird durch den Rohrstutzen 22 65 fenen Bohrungen 19 der Ventilplatte 26 fluchten,

in die obere Haube5 eingeführt, tritt durch den obe- In einem weiteren, ganz bestimmten Abstand darren Rohiboden3 in die Kontaktrohre2 ein und ver- unt^r ist das gleiche Steuerorgan, nämlich eine feste läßt diese am unleren F.nde durch die Ventilplatte Ventilplatte 26' und eine verstellbare Lochplatte 27',

noch einmal angeordnet. Diese doppelte, im Sinne einer Schleuse abwechselnd zu betätigende Hinrichtung braucht aber nur dann vorgesehen zu sein, wenn es auf eine genaue Dosierung der jeweils abzulassenden Katalysatormenge ankommt, die dem Volumen des zwischen den beiden Steuerorganen liegenden, nach außen durch den hier nicht dargestellten Mantel der unteren Haube (vgl. Fig. 1) begrenzten Raumes entspricht.

An Stelle der festen Vcntilplattcn 26, 26' und der verstellbaren Kochplatten 27, 27' können auch umgekehrt die Vcntilplatten verstellbar und die Lochplattcn fest angeordnet sein.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 erstreckt sich der Reaktionsbehälter 29 über die beiden, die oberen bzw. unteren Enden der Kontaktrohre 30 aufnehmenden Rohrböden 31, 32 hinaus bis zu zwei weiteren Rohrboden 33, 34. Zwischen den beiden oberen und den beiden unteren Rohrboden verlaufen, mit den Kontaktrohren 30 fluchtend, Siebrohre 35 bzw. 36. Im Bereich dieser Siebrohre sind an den Mantel des Reaktionsbehälters 29 je ein Rohrstutzen 37 bzw. 38 angeschlossen. Zwei weitere Rohrstutzen 39, 40 befinden sich, wie bei der Ausführung nach Fig. 1, in dem zwischen den anderen beiden Rohrboden 31, 32 liegenden Bereich der Kontaktrohre 30.

In den sich an den Reaktionsbehälter 29 nach oben und unten anschließenden Hauben 41 bzw. 42 befinden sich einige Vcrteilerbleche 43 bzw. 44 (an Stelle der Verteilerrohre 17 gemäß Fig. 1). Außer dem münden beide Hauben in zentrale Rohrstutzen 45 bzw. 46, durch welche der Katalysator zu- bzw. abgeführt wird.

Unmittelbar unterhalb des untersten Rohrbodens 34 und parallel dazu befindet sich eine Lochplatte 47, die Bohrungen 48 in Abständen der Kontaktrohre 30 aufweist und mittels eines Hydraulikzylinders 49 hin und her verstellbar ist. Diese Lochplatte hat bezüglich der in bestimmten Zeitabständen erfolgenden Abführung von kleinen Teilmengen des verbrauchten Katalysators aus den Kontaktrohren 30 die gleiche Aufgabe wie die Ventilplatte 18 Remäß Fig. 1.

Bei dieser Ausführung wird das Reaktionsgas durch den unteren Rohrstutzen 38 zugeführt und nach Durchströmen der unteren Sicbrohrc 36, dei Kontaktrohrc 30 von unten nach oben und der oberen Siebrohre 35 durch den oberen Rohrstutzen 37 wieder abgeführt. Der Wärmeträger zum Zuführen oder Abführen der in den Kontaktrohren 30 verbrauchten bzw. entstehenden Wärme tritt durch den Rohrstutzen 39 ein und durch den Rohrstutzen 4(1

in wieder aus.

Das Reaktionsgas kann bei dafür geeigneten Betriebsverhältnissen auch in umgekehrter Richtung durch die Kontaktrohrc 2 bzw. 30 geleitet werden, d.h. bei der Ausführung gemäß Fig. 1 von unten nach oben und bei der Ausführung gemäß Fig.? von oben nach unten.

Fine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist bei Reaktionsapparaten verschiedener Querschnittsformen anwendbar. Der Reaktionsbehälter kann also

z. B. einen quadratischen oder rechteckigen, abet auch einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt haben. Bei einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt des Reaktionsbehälters läßt sich das entsprechend ausgebildete plattcnförmige Steuerorgan

as wie ohne weiteres verständlich ist, in seiner Verstellrieht·, ng etwa mittels seitlicher Gleitschienen führen Bei einem kreisförmigen oder ovalen Querschnitt des Reaktionsbehälters kann das plattenförmige Steuer organ, wie aus Fig.4 ersichtlich, in der Vcrstellrichtung entsprechend dem Hubweg abgeflacht sein, se daß sich eine ovale bzw. noch etwas flacher ovak Form ergibt. Bezogen auf die Ausführung nacli F i g. 3 ist also in F i g. 4 innerhalb des kreisrunden Querschnitts des Reaktionsbehälters 29 die ovale Lochplatte 47 in der Mittellage des Hydraulikzylinders 49 angeordnet, wobei ihre Bohrungen 48 mil den Kontaktrohren 30 fluchten. Diese Lochplatte weist außer den Bohrungen 48 an vier Stellen Langlöcher 50 auf, durch die hindurch sie mittels Bolzer 51 und Muttern 52 (vgl. F i g. 5) in dem Rohrboden 34 gelagert ist. Die Richtung der Langlöcher 5C entspricht der Hubbewegung des Hydraulikzylin ders 49.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1. (um· raum und einen Wiederbelebungsiaum gefuhr:

   Patentansprüche -λ;μΙ. Da/u ist allerdings eine sehr große Kaialvsatoi

   inciisie ei fordci hch. wenn außerhalb ties Reaktioiis

   I \ orrichtung zum .selbsttätigen Auswechseln laiimes auch die heim Reaklionsvorgang autonom

   des kaialvsalors bei Reaklumsupparalen, die zui 5 !iiciv oder abgegebene Wärme abgelührl bzw. wicde:

   Durehfuhiuni; endo- oder exothermer chemischer /imeliihr werden muß (deutsche Auslegeschi ■<:

   !^o/esse dienen, und hei denen der katalysator i IM 25 ;. I ιιγ·λ ,>l/s\ sterne für so große katalyse

   wahrend de- Kcliiebes „mi ,.hen her in die'koi·,- lonnuigcn von . H MiiHKHIkgh bei 1 emperatuieii

   i.iktrolire .-ugefuhri und nach unten hin abgeführt \or, 3ui) bis .-viii ( -.nd (euer und stoianU.Uig.

   wird, gekennzeichnet durch ein unier- u> l'enie: hat man bei einem Reaktionsapparat, k

   halb d.- Rohrbodens (4. 34) angeordnetes, .,-.κ dem dei katalv-atiT den komaklrohren. wie üblich,

   imndesiciis cmer mit offenen lioliruiiüe· (Ι*ί ι und vwp, oben her uuich eine als Besthickungskamm/:

   -ehardg ausgebildeten liohi ι tü^-'ii (2il) ausu.rü- dienende Haube /ng .-führt und dann nach linien lim

   -•.den \ cniilphtic (IK. 47) bestehendes Sieueror- durch eine don ange.-idnete Haube aKetührt wiij

   gaii. das. vorwiegend hydraulisch angetriel· ¹I. 15 zum I nvichen ein.τ größeren Gleichmäßigkeit l'ir.

   horizontal periodisch bewegt weiden kann. sr-htheh der Verteilung des Katalysators aiii die ein
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I. gekenn/eich- /einen Rohre und auch hinsichtlich seiner Bewegung

   iiei durch ein ausUiUsscitiges Steucmiiuni, besle- ii\ den Rohieu en. /nützliches. ga>li)nniges Mitte!

   hend au- .'iiier Lttchplatte (27) in Verbindung \ei \-endet, das m aufsteigender Richtung durch dei

   mit einer \ entilplatte (26). wobei eine der beiden 20 iv.uaUsator geleitet wird und diesen gleichsam zum

   Platten \erstellbar ist. Hießen briiKM (deutsche (»tfenlegungsschnU