Реактор — SU 927293 (original) (raw)
и 927293 Союз СоветскнкСоциапистнчесииеРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. В О 1,) 8/04 Дкудерстеенай кемитет СССР пе делам кеебретекие и етермткй(7 ) Заявитель 4) РКАКТОР 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 платинового катализатора, например платиновой сетки,установленнои воч 10 фланцевом разъеме между верхней и нижней частью реактора. Такая платиновая сетка через 3-4 недели отравляется каталитическими ядами и требует15 заменыт Для замены сетки необходимо остановить реактор, охладить до нормальной температуры, сбросить давление, приподнять верхнюю часть реактора, заменить сетку, собрать и вновь пустить реактор 11 1.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" .жаетсяТакая конструкция должна обеспечить замену контактных сеток без остановки химического процесса и без снижения давления в реакторе 21.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 прово 3 9272 дящих трубопроводов. Высокое давлеНИ 8 Й СИСТЕМЕ Не ПОЗВОЛЯет ВЫПОЛ- нить элементы трубопроводов гибкими. Подьем верхней цасти 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, цто в р 8 акторе для каталитицескОГО окисления включающем вертикальный корпус с встроенной в него попереч ной камерой, внутри которой размещены, по крайней иере 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 контактнои сеткой, при этом над и 3 под горизонтальной плитой размещены перемещаемые по высоте кольца, служащие для прижатия к плите рамок с коитактными сетками и имеющие концентрицные 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 с 8 кторов 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 в работающий аппарат с сеткой, расположенной, например, на опорной плитес помощью винтовых тяг вводится вторая сетка, устанавливаемая под плитой, после чего отработанная сетка выводится, Ори зтам необходимая герметизация полостей камеры осуществляется закрытием шиберов после того, как изних будут выведены винтовые тяги,При больших диаметрах аппаратов сетку, состоящую из секторов, заменяютчерез соответствующие радиальные каналы по частям. Все зто позволяетобе"печить работу реактора без остановок, то есть обеспечить максимальную производительность.На фиГ, 1 изображен реактор продольный разрез, на фиг.2 - разрезА-А на фиг.1; на фиг,3 - вариантвыполнения реактора с сеткой, состоящей из секторов на фиг,ч - разрез Б-Б на фиг.3,Реактор включает вертикальныйкорпус, состоящий из верхней цастии нижней части 2, в месте жесткогосоединения которых размещема поперечная камера 3. Внутри камеры параллельно ее стенкам закреплена горизонтальная плита 1 с отверстиемпо оси реактора. Над и под плитойустановлены рамки 5 и 6 с контактными сетками 7 и 8. Рамки 5 и 6 герметично прижаты с обеих сторон к плите 1 перемещаемыми по высоте шпильками 9. Верхняя и нижняя полости камеры герметично перекрйты шиберами 10 и 11. Для перевмещения рамок с контактными сеткамипредусмотрены тяги 12, расположенные в прямоугольном канале 13, закрытом заглушкой 1 ч, В верхней цасти реактора предусмотрен патрубок 15 для входа реагентов; в нижней - патрубок 16 для выхода готового продукта.Описанная конструкция пригодна для аппаратов сравнительно небольшого диаметра, работающих при температуре порядка 220 С, Для аппаратов большиходиаметров 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 17 и 18, снабженными концентрицными 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 1 Р. Рамки 5 И 6 С КОНтаКтНЫМИ СетКалц; РаЗДЕЛ 8 НЫ на ряд сопрягаемых друяру;ом5 927293 6секторов 23. Полость поперечной камеры 3 имеет соответствующее количестворадиальных прямоугольных каналов 13,снабженных вертикальными шиберами10 и торцевыми заглушками 14 с установленными в них тягами 12. Внутриканала 13 может быть установленавспомогательная плита 24 для облегчения монтажа и демонтажа секторов231 оПеред 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 открываетсязаглушка 14 и на плите 24 устанавливается сектор 23 со свежей контактной сеткой. Затем заглушка 14 гозакрывается, поднимается шибер 10и сектор 5 при помощи тяги 12 вводится внутрь реактора.фКольцо 17 при этом находится вверхнем положении, обеспечивая необ- г 5ходимый зазор для установки сектора 23 на плиту 4. После установкисектора 23 шибер 10 опускают. Аналогично монтируются все остальные сектора 23, после чего они герметичноприжимаются кольцом 17 к плите 4,При работе реактора в его полостисоздают необходимое давление итемпературу,формула изобретения 45 Исходная газовая смесь, подаваемая в штуцеры 21, охлаждает последовательно корпус 2, камеру 3, корпуси после этого поступает на окисление в зону контактной сетки 7. Такая конструкция входа газа необходима, поскольку в противном случае крайне осложняется материальное оформление и обслуживание аппарата, так как процесс идет при й=900 оС 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,30 35 40 50 55 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 плитыДемонтаж рамки 5 ведется в обратном порядке: отпускают кольцо 17, выводят сектора 23 при помощи тяг 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 контактнь 1 х сеток (фильтрующих перегородок) без остановки процесса. 1. Реактор для каталитическогоокисления, включающий вертикальныйкорпус с встроенной в него поперечнойкамерой, внутри которой размещеныпо крайней мере одна сменная рамкас контактной сеткой и тяги для перемещения этой рамки при ее замене,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительностипутем исключения остановок реакторадля замены контактной сетки, реакторснабжен жестко закрепленной в камерегоризонтальной плитой с отверстиемпо оси.2. Реактор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен размещенными в камере над и под горизонтальной плитой прижимными кольцами,установленными с воэможностью вертикального перемещения.3. Реактор по пп,1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что рамка сконтактной сеткой выполнена в видесопряженных секторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАтрощенко В,И. Технология азотной кислоты, И., "Химия", 1970,с.22, рис. % -10, кл. 23-260.2. Патент СПА Г 2899285,кл . 2 3- 288, 1959.Составитель Н.КацовскаТехред ИНадьы ) Подписное ие ЮВЮю щтеттттти ттттюют.Проектная,1 атент", г.Ужгор филиал вдактор б.Боня 3069/8 ВНИИПИ Гос по делам 113035 Ио аэ а иТираж дарстве изобрет ква, Ж 577ого комитета СССий и открытийРаушская наб.,рректор А,ференц