DE2519229C2

DE2519229C2 - REACTION APPARATUS FOR CARRYING OUT EXOTHERMAL CHEMICAL REACTIONS

Info

Publication number: DE2519229C2
Application number: DE19752519229
Authority: DE
Inventors: Friedrich Guetlhuber
Original assignee: Deggendorfer Werft und Eisenbau GmbH
Current assignee: Everllence SE
Priority date: 1975-04-30
Filing date: 1975-04-30
Publication date: 1977-06-08
Also published as: DE2519229B1

Description

Das DT-OS 20 62 095 bezieht sich auf einen Reaktionsapparat zur Durchführung exothermer chemischer Reaktionen mit einem Rohrbündel, bei dem ein das Rohrbündel außenseitig beaufschlagender Wärmeträger mittels einer Pumpe im Kreislauf umgewälzt und dabei zur Wiedergabe der an den Wänden des Rohrbündels aufgenommenen Wärme durch eine Kühleinrichtung geführt wird. Als besonderes Merkmal ist dort in Parallelschaltung zu dem Umlaufsystem des Wärmeträgers zusätzlich eine Heizeinrichtung außerhalb des Reaktionsbehälters angeordnet und mit diesem ober ein kombiniertes Absperr- und Regelorgan an zwei Stellen unterschiedlichen Druckes verbunden.The DT-OS 20 62 095 relates to a reaction apparatus for carrying out exothermic chemical Reactions with a tube bundle in which a heat transfer medium acting on the outside of the tube bundle circulated by means of a pump in the circuit and thereby to reproduce the on the walls of the Tube bundle absorbed heat is passed through a cooling device. As a special feature there is an additional heating device outside in parallel to the circulation system of the heat transfer medium of the reaction vessel arranged and with this above a combined shut-off and control element on two Make different pressures connected.

Diese zusätzliche Heizeinrichtung dient dazu, den Reaktionsbehälter nach einem gelegentlich, z. B. zum Auswechseln des Katalysators, vorzunehmenden Abschalten des ganzen Apparates wieder auf die zum Betrieb erforderliche Temperatur zu bringen.This additional heater is used to the reaction vessel after an occasional, z. B. to Replacing the catalytic converter, switching off the entire apparatus to the Operation to bring the required temperature.

Bei Reaktionen, die bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur, z. B. über 200°C, ablaufen, wird als Wärmeträger vielfach eine Salzschmelze verwendet. f)iese hat nun aber einen Gefrierpunkt von ca. 150° C, ti. h. sie befindet sich bei normaler Außentemperatur in festem Zustand und kann deshalb nicht zum Vorwärmen des abgeschalteten Reaktionsbehälters im Umlauf dienen.In reactions that take place at a relatively high temperature, e.g. B. over 200 ° C, is called Heat transfer medium often used a molten salt. f) this now has a freezing point of approx. 150 ° C, ti. H. it is in a solid state when the outside temperature is normal and therefore cannot be used for preheating of the switched-off reaction vessel in circulation.

In solchen Fällen muß der während des Abschaltens aus dem Reaktionsbehälter entfernte Wärmeträger in dem ihn dann aufnehmenden Lagerbehälter vor seinerIn such cases, the heat transfer medium removed from the reaction vessel during shutdown must be in the storage container then receiving him in front of his

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J) ² J) ²

Wiederverwendung zunächst aufgeschmolzen werden, was im allgemeinen mit einer Dampfheizung erfolgt Gleichzeitig wird der Reaktionsbehälter mittels heißer Gase vorgewärmt, die zu diesem Zweck durch einen besonderen, dafür vorgesehenen Erhitzer und anschließend durch die Kontaktrohre des Reaktionsbehälters geleitet werden.Reuse must first be melted, which is generally done with steam heating At the same time, the reaction container is preheated by means of hot gases, which for this purpose by a special heater provided for this purpose and then through the contact tubes of the reaction vessel be directed.

Aufgabe dieser Zusatzerfindung ist eine konstruktive Vereinfachung im Zusammenhang mit dem Hauptpatent. Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß eine Leitung mit einem Gebläse derart in Parallelschaltung zu einer vom Reaktionsbehälter zur Heizeinrichtung führenden Leitung angeordnet ist, daß ihre Anschlußstellen vor bzw. hinter dem kombinierten Absperr- und Regelorgan liegen.The task of this additional invention is a structural simplification in connection with the main patent. Accordingly, the invention consists in that a line with a fan in such a way in parallel is arranged on a line leading from the reaction vessel to the heating device that its connection points in front of or behind the combined shut-off and regulating device.

In diesem Zusammenhang ist zweckmäßig in der parallelgeschalteten Leitung vor und hinter dem Gebläse je ein Absperrorgan angeordnet. Stattdessen kann das Gebläse mindestens auf einer dem Druck einer zum Umwälzen des Wärmeträgers dienenden Pumpe entsprechenden statischen Höhe angeordnet sein.In this context, it is useful in the parallel line before and after the Fan arranged one shut-off device. Instead, the fan can be at least one of the pressure be arranged for circulating the heat carrier serving pump corresponding static height.

Ferner kann in der vom Reaktionsbehälter zurFurthermore, in the from the reaction vessel to

Kühleinrichtung führenden Leitung ein Absperrorgan angeordnet sein. Der Gegenstand der Erfindung ist inCooling device leading line be arranged a shut-off device. The subject of the invention is in

der Zeichnung an einer Ausführungsform beispielsweise schematisch dargestellt. Es zeigtthe drawing of one embodiment, for example shown schematically. It shows

fig. 1 die bekannte Anordnung gemäß dem Hauptpatent undfig. 1 the known arrangement according to the main patent and

Fig.2 die neue Anordnung gemäß dieser Zusatzerfindurg. 2 shows the new arrangement according to this additional invention.

Die F i g. 1 und 2 stimmen, auch hinsichtlich der Be/ugsziffem. insoweit überein, als ein Reaktionsbehälter 1 dessen /ur Aufnahme eines Katalysators und zum Durchleiten eines Reaktionsgases dienendes Kontaktrohrbündel nicht dargestellt ist. am oberen und unteren Ende des durch Rohrboden begrenzten mittleren Teils von Ringkanälen 2, 3 umgeben ist. Zwischen dem oberen und dem unteren Ringkanal verläuft auf der einen Seite eine Leitung 4, in die eine Pumpe 5 und eine 41) Kühleinrichtung 6 eingeschaltet sind, und auf der gegenüberliegenden Seite eine Leitung 7, in die eine elektrische oder mit einer beliebigen anderen Energie betriebene Heizeinrichtung 8 und ein kombiniertes Absperr- und Regelorgan 9 eingeschaltet sind.
4S Zusätzlich dazu ist bei der neuen Anordnung gemäß F i g. 2 in die Leitung 7 eine Umgehungsleitung 10 mit einem Gebläse U und zwei, vor brw. hinter dem Gebläse liegenden Absperrorganen 12, 13 angeschlossen. Die Abzweigungen dieser Umgehungsleitung 10 befinden sich beiderseits des kombinierten Organs 9.The F i g. 1 and 2 are correct, also with regard to the reference numbers. the same in that a reaction vessel 1, for which a catalyst is received and a bundle of contact tubes serving to pass through a reaction gas, is not shown. is surrounded by ring channels 2, 3 at the upper and lower end of the middle part, which is delimited by the tube sheet. Between the upper and the lower ring channel runs on one side a line 4 in which a pump 5 and a 41) cooling device 6 are switched on, and on the opposite side a line 7 in which an electrical or any other energy operated Heating device 8 and a combined shut-off and control element 9 are switched on.
4S In addition, in the new arrangement according to FIG. 2 in the line 7 a bypass line 10 with a fan U and two, before brw. Shut-off devices 12, 13 located behind the fan are connected. The branches of this bypass line 10 are located on both sides of the combined organ 9.

Außerdem befindet sich in der anderen Leitung 4 ebenfalls ein Absperrorgan 14.In addition, there is also a shut-off element 14 in the other line 4.

Wenn nun der Reaktionsbehälter z. B. zum Auswechseln des Katalysators vorübergehend abgeschaltet ist und sich der normale Wärmeträger, d. h. vorwiegend eine Salzschmelze, während dieser Zeit in einem besonderen, nicht dargestellten Lagerbehälter befindet, muß der Reaktionsbehälter vor dem Wiedereinfüllen dieses Wärmeträgers auf eine über dessen Schmelzte punkt liegende Temperatur vorgewärmt werden. Zu diesem Zweck wird nach dem öffnen der Absperrorgane 12,13 und dem Schließen des Organs 9 das Gebläse 11 in Betrieb gesetzt. Gleichzeitig wird die Heizeinrichtung 8 eingeschaltet, so daß vom Gebläse die innerhalb des geschlossenen Systems vorhandene Luft im Kreislauf umgewälzt wird, wobei sie zunächst in der Heizeinrichtung erwärmt wird und dann ihre Wärme im Reaktionsbehälter an den Mantel desselben undIf now the reaction vessel z. B. is temporarily switched off to replace the catalyst and the normal heat transfer medium, d. H. predominantly a molten salt, all in one during this time special storage container (not shown) is located, the reaction container must be refilled before refilling this heat transfer medium is preheated to a temperature above its melting point. to for this purpose, after opening the shut-off devices 12, 13 and closing the device 9, the fan is activated 11 put into operation. At the same time, the heating device 8 switched on, so that the air present within the closed system in the fan Circuit is circulated, where it is first heated in the heater and then its heat in the Reaction vessel to the jacket of the same and

außenseitig an die Kontaktrohre wieder abgibt. Dieser Vorgang erfolgt so lange, bis innerhalb des Reaktionsbehälters eine für den weiteren Betrieb mit dem normalen Wärmeträger ausreichende Temperatur herrscht.releases again on the outside of the contact tubes. This process continues until there is one inside the reaction vessel for further operation with the normal heat transfer medium there is sufficient temperature.

Um zu verhindern, daß die umgewälzte, erhitzte Luft vom unteren Ringkanal 3 aus nicht durch den Reaktionsbehälter 1, sondern von unten nach oben durch die anderseitige Leitung 4 und die — zwar abgeschaltete — Kühleinrichtung 6 strömt, wird während dieser Zeit entweder die Pumpe 5 zur Erzeugung eines ausreichenden Gegendruckes eingeschaltet oder ein in der Leitung 4 angeordnetes Absperrorgan 14 geschlossen.To prevent the circulated, heated air from the lower ring channel 3 from not through the Reaction container 1, but from bottom to top through the other side line 4 and the - indeed switched off - cooling device 6 flows, during this time either the pump 5 is to Generating a sufficient back pressure switched on or arranged in the line 4 Shut-off element 14 closed.

Die Absperrorgane 12, 13 können entfallen, wenn das Gebläse 11 auf einer solchen statischen Höhe angeordnet ist. die über der Druckhöhe der Pumpe 5 liegt. Dann kann nämlich der von der Pumpe im Kreislauf umgewälzte normale Wärmetrager während der Einschaltung der Heizeinrichtung 8 ohnehin nicht durch die Umgehungsleitung 10 strömen.The shut-off devices 12, 13 can be omitted if that Fan 11 is arranged at such a static height. the one above the pressure head of the pump 5 lies. Then the normal heat transfer medium circulated by the pump in the circuit can during the switching on of the heating device 8 does not flow through the bypass line 10 anyway.

An Stelle von Luft kann als Hilfswärmeträger auch ein geeignetes, möglichst inertes Gas verwendet werden.Instead of air, a suitable, preferably inert gas can also be used as the auxiliary heat transfer medium will.

Nach dem vorstehend erläuterten Vorgang kann das weitere Aufwärmen des Reaktionsbehälters bis /ur Betriebsbereitschaft im Sinne des Hauptpaicnis mittels des normalen Wärmeträgers erfolgen.After the process explained above, further warming up of the reaction vessel can be carried out to / ur Operational readiness in the sense of the main package means of the normal heat transfer medium.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

25 1 claims:

1. Reaction apparatus for carrying out exothermic chemical reactions with a tube bundle, in which a heat transfer medium acting on the outside of the tube bundle by means of a pump in the Circulation circulated and in doing so for the re-release of the recorded on the walls of the tube bundle Heat is passed through a cooling device, being connected in parallel to this circulation system of the heat transfer medium, a heating device is also arranged outside the reaction vessel and with this via a combined shut-off and control device at two different points Pressure is connected, according to patent 20 62 095, characterized in that a line (10) with a fan (11) connected in parallel to one of the reaction vessel (1) Heating device (8) leading line (7) is arranged that its connection points before or after the combined shut-off and regulating device (9).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a shut-off element (12, 13) is arranged in the parallel-connected line (10) in front of and behind the fan (11).

3. Device according to claim 1, characterized in that that the fan (11) at least one of the pressure to circulate the heat carrier serving pump (5) is arranged corresponding static height.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that in the from the reaction vessel (1) to the cooling device (6) leading line (4) a shut-off device (14) is arranged.