CH145140A - Verfahren zur Reglung der Temperatur in strömenden Gemischen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Reglung der Temperatur in strömenden Gemischen.    Es ist bekannt, bei .der Ausführung von  Reaktionen in strömenden Medien, insbe  sondere bei Reaktionen mit starker Wärme  tönung, einen Temperaturausgleich mit Hilfe  der zuzuführenden Stoffe auszuführen, zum  Beispiel nach dem Gegenstromprinzip oder  durch Verlegen der Zuführungsrohre in den  Reaktionsraum selbst. Diesen Verfahren  haften verschiedene Nachteile an. Es ist mei  stens kein vollkommener Wärmeaustausch  möglich, da die zuzuführenden Gase nur be  schränkte Zeit Wärme aufnehmen oder ab  geben können. Infolgedessen ist auch kein  vollkommener Temperaturausgleich möglich.

    Ferner erfolgt der Wärmeaustausch vorzugs  weise nahe der Eintrittsstelle des kalten Re  aktionsgemisches in die innerhalb des eigent  lichen Reaktionsraumes liegende -Wärmeaus  tauschvorrichtung, weil dort das Tempera  turgefälle am grössten ist, während am Aus  tritt des Reaktionsgemisches aus dem     Wär-          meaustauscher,    also an der Eintrittsstelle in    den Reaktionsraum infolge des dort vorhan  denen, sehr geringen Temperaturgefälles nur  ein entsprechend geringer Wärmeaustausch  stattfindet. Infolgedessen kann die     Tempe-          rierung    des Reaktionsraumes keine gleich  mässige sein.

   Ein weiterer Nachteil dieser  Verfahren ist die für jeden Apparat zwangs  läufige Verknüpfung der     Verweilzeit    im  Reaktionsraum und der     Verweilzeit    der zu  geführten Stoffe im     Wärmeaustauscher.     



  Nach der vorliegenden Erfindung werden  alle diese Nachteile beseitigt, und zwar da  durch, dass die zur Reaktion zu bringenden  Stoffe des Gemisches in fortwährendem  Kreislauf an wärmeaustauschenden Wänden  des Reaktionsgefässes vorbeigeführt     werden.     wobei ein beliebig zu bemessender Anteil des  Gemisches dem Kreislauf entzogen und de m  Reaktionsraum zugeführt wird, während eine  entsprechende Menge von frischem Gemisch  dem Kreislauf wieder zugeführt wird. Durch  entsprechende Bemessung der Kreislauf-           geschwindigkeit    ist es möglich, an allen  Punkten des     Wärmeaustauschers    ein prak  tisch gleiches Temperaturgefälle zum Reak  tionsraum und damit einen sehr vollkom  menen Temperaturausgleich innerhalb des  selben zu erzielen.

   Ein weiterer Vorteil be  steht darin, dass durch die Vergrösserung der  Strömungsgeschwindigkeit der Stoffe im       Wärmeaustauscher    der     Wärmeübergang    be  deutend verbessert werden kann.  



  Es wurde ferner gefunden, dass beim Ar  beiten mit     störmenden    Gasgemischen das vor  liegende Verfahren mit besonderem Vorteil  angewendet werden kann, wenn das Gas  gemisch sich unter einem Druck befindet, der  höher als der atmosphärische Druck ist.  Einerseits wird durch die Anwendung höhe  ren Druckes der Kraftbedarf, der zum Um  pumpen des Gasgemisches erforderlich ist,  wesentlich geringer, da die zu bewältigende  Raummenge der Druckerhöhung entsprechend  kleiner ist. Anderseits gestaltet sich der  Wärmeübergang von dem zu kühlenden Me  dium auf das Kühlmittel sehr     viel    günstiger,  da bekanntlieb die Wärmekapazität von kom  primierten Gasen grösser ist als die von ver  dünnten.  



  Schliesslich gestattet das Arbeiten unter  Druck, die Dimensionen der Apparatur viel  kleiner zu halten, als dies beim Arbeiten mit  gewöhnlichem Druck der Fall ist.  



  Das Wesen der Erfindung sei beispiels  weise an einem Apparat erläutert, der zum  Beispiel zur Herstellung von Aceton aus  Acetylen und Wasserdampf dienen kann.  Durch den mit dem Katalysator gefüllten  Reaktionsraum 1, in welchem die     Ketonisie-          rung    stattfindet, führen Rohre 2, durch wel  che das Gemisch von Acetylen und Wasser  dampf geleitet wird. Die Rohre münden in  gemeinsame     Sammel-        bezw.    Verteilungslei  tungen 3 und 4, die durch das Rohr 5 mit  einander verbunden sind. Eine Pumpe 6 sorgt  für dauernden Kreislauf des Gemisches. Ein  Teil des Gemisches     tritt    durch die Öffnungen  7 in den Reaktionsraum ein und wird nach  erfolgter Reaktion aus dem Sammelraum 8    durch das Rohr 9 abgesaugt.

   Bei 10 tritt  eine entsprechende Menge eines     Acetylenwas-          serdampfgemisches    wieder ein. Bei 11 ist  eine Kühlvorrichtung angebracht. Durch  Veränderung des Zuges bei 9 kann das Ver  hältnis der in der Kreisleitung umlaufenden  Gasmenge und der durch 7 in den     Katalysa-          torraum    eintretenden Menge geregelt werden.  Durch entsprechende Regelung der Umlauf  geschwindigkeit kann man praktisch voll  ständige Temperaturkonstanz in allen Teilen  des Reaktionsraumes erreichen, während  durch mehr oder weniger intensive Kühlung  bei 11 die Höhe der Temperatur geregelt       wird.     



  Es lassen sich natürlich auch andere Aus  führungsformen der Erfindung denken, zum  Beispiel wird man bei     endothermen    Reaktio  nen statt einer Kühlvorrichtung eine Heizung  vorsehen. Auch können die zuzuführenden  Stoffe statt in geraden Rohren zum Beispiel  spiralförmig durch den Reaktionsraum gelei  tet oder konzentrisch um     Reaktionsrohre     herumgeführt werden, im Gegenstrom oder  im Gleichstrom mit den durch den Reak  tionsraum strömenden Stoffen.  



  Das Verfahren beschränkt sich nicht auf  Gasreaktionen sondern es lassen sich in ähn  lichen Apparaturen auch Reaktionen zwi  schen flüssigen Stoffen oder Flüssigkeiten  und Gasen ausführen.  



  Mit besonderem Vorteil wird die vorlie  gende Erfindung bei stark     exothermen    Reak  tionen angewendet oder aber in solchen Fäl  len, bei denen die     Reaktion    sehr temperatur  empfindlich ist und bei denen eine sehr ge  naue     Innehaltung    der     Temperatur    erforder  lich ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Regelung der Temperatur bei Reaktionen in strömenden Gemischen, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Reak tion zu bringenden Stoffe des Gemisches in fortwährendem Kreislauf an wärmeaus tauschenden Wänden des Reaktionsgefässes vorbeigeführt werden, wobei ein beliebig zu bemessender Anteil des Gemisches dem Kreislauf entzogen und dem Reaktionsraum zugeführt wird, während eine entsprechende Menge von frischem Gemisch dem Kreislauf wieder zugeführt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Regelung der Temperatur bei Reaktionen in strömenden Gasgemi schen nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch durch eine Kühl- oder Heizvorrichtung in seinem Kreislauf gekühlt bezw. geheizt wird. 2.

   Verfahren zur Regelung der Temperatur bei Reaktionen in strömenden Gasgemi schen nach dem Patentanspruch und dem Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Drucken gearbeitet wird, die höher als 1 Atm. sind.