PL80367B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Universal Oil Products Company Des Haines, Illinois (Stany Zjednoczone Ameryki) Aparat kontaktowy z nieruchomym wypelnieniem Przedmiotem wynalazku jest aparat kontaktowy do plynów ze stalym wypelnieniem ziarnistym, w którym plyn przeplywa przez to wypelnienie.Aparaty kontaktowe do plynów ze stalym wypel¬ nieniem ziarnistym sa szeroko stosowane w naf¬ towym i chemicznym przemysle przetwórczym.Przykladami ich zastosowania moze byc kontakto¬ wanie reagentów w postaci gazów, par lub miesza¬ niny tych faz ze stalym rozdrobnionym katalizato¬ rem w procesach takich jak reformowanie cieklych destylatów palnych, odsiarczanie wodorowe desty¬ latów koncowych lub posrednich i redukcja za¬ wartosci siarki w ropie naftowej, uwodornianie i odalkilowywanie przez uwodornianie, izomeryza¬ cja parafin, polimeryzacja i uwodornianie monoole- fin i olefin i krakowanie wodorowe olei ciezkich.Do innych zastosowan tych aparatów nalezy zaliczyc suszenie eksykatorowe strumieni wilgotnych gazów oraz oddzielanie zwiazków z mieszanin przez selek¬ tywna sorpcje za pomoca filtrów molekularnych.Znane rozwiazanie majace na celu wyeliminowa¬ nie problemu zatykania wypelnienia nie daly za¬ mierzonych wyników. W pewnym stopniu skutecz¬ ne bylo stosowanie cylindrycznych siatek jako srod¬ ka powodujacego zwiekszenie powierzchni kontak¬ towej pomiedzy stalym wypelnieniem ziarnistym a strumieniem plynu. Uzyskuje sie to w równym stopniu zarówno w aparatach kontaktowych o prze¬ plywie plynu kontaktowego ku górze jak tez o przeplywie w dól. Znane siatki cylindryczne rów¬ niez nie sa calkowicie skuteczne poniewaz maja na ogól jednakowy przekrój poprzeczny. Te zas, które nie maja jednakowego przekroju poprzeczne¬ go nie dzialaja skutecznie poniewaz wieksza czesc ich przekroju znajduje sie po stronie doprowadze¬ nia plynu. 5 Ponadto kazda rozdrobniona substancja dostaja¬ ca sie do reaktora nie tylko osadza sie na, ale i w górnej czesci wypelnienia ale równiez w cylin¬ drycznych siatkach. Taka cylindryczna konstrukcja z koniecznosci ogranicza mozliwa do uzyskania po- io wierzchnie kontaktowa, pomiedzy plynem a ziar¬ nistym kontaktem. Ograniczenie to ma miejsce dla¬ tego, ze wielkosc powierzchni kontaktowej w plasz¬ czyznie poprzecznej do kierunku przeplywu plynu ogranicza sie do powierzchni przekroju poprzeczne- 15 go aparatu kontaktowego.Jedyne mozliwe w dotychczasowych aparatach kontaktowych zwiekszenie powierzchni kontaktowej nastepowalo przez zwiekszenie wymiaru cylindra w kierunku równoleglym do zasadniczego kierunku 20 przeplywu plynu. Ta równolegla do kierunku prze¬ plywu skladowa powierzchni kontaktowej jest rów¬ niez ograniczona gruboscia wypelnienia ziarnistego, mozliwa do uzyskania przez zastosowane znane koszyki. 25 Celem podstawowym wynalazku jest zwiekszenie do maksimum powierzchni kontaktowej pomiedzy przeplywajacym plynem a kontaktem ziarnistym w aparatach kontaktowych z nieruchomym wypelnie¬ niem. W ten spos6b apaiat kontaktowy ze stalym 30 wypelnieniem wyposazony w tego * rodzaju filtry 80 36780 367 3 20 25 jak wedlug wynalazku ma wszystkie zalety jakie posiada aparat majacy wiele warstw wypelnienia ale nie ma towarzyszacych tym aparatom wad wy¬ nikajacych z zastosowania szeregu sit przebiega¬ jacych poprzecznie do naczynia i powodujacych 5 zwiekszenie rozmiaru aparatu kontaktowego i nie¬ dostepnosc wewnetrznych warstw wypelnienia w naczyniu.Dalszym celem wynalazku jest skonstruowanie aparatu kontaktowego z wypelnieniem nierucho- 10 mym, w którym gromadzenie sie substancji obcych nie wplywa na prace aparatu. Cel ten osiaga sie wedlug wynalazku przez wydzielenie strefy, w któ¬ rej nastepuje gromadzenie sie tych substancji. 15 Zadanie postawione przed wynalazkiem osiagnie¬ to przez skonstruowanie aparatu kontaktowego z nieruchomym wypelnieniem z ziarnistego ciala sta¬ lego zawierajacego naczynie z wypelnieniem umiesz¬ czonym na stalym podlozu, wyposazone w otwór do¬ prowadzajacy i odprowadzajacy strumien reaguja¬ cego plynu oraz szereg cylindrycznych filtrów siat¬ kowych czesciowo zanurzonych w wypelnieniu po stronie wlotu, charakteryzujacym sie tym, ze filtr ma ksztalt koszyka, a czesc kazdej siatki filtra znajdujaca sie poza wypelnieniem jest otwarta a czesc znajdujacej sie wewnatrz wypelnienia jest zamknieta i ma wieksza powierzchnie calkowita i powierzchnie przekroju poprzecznego niz czesc znajdujaca sie poza wypelnieniem przy czym czesc najdalej zaglebiona w wypelnienie ma najwiekszy 30 przekrój poprzeczny.Zgodnie z wynalazkiem otwarty koniec filtra wystajacy ponad powierzchnie wypelnienia jest przykryty nieprzepuszczalna pokrywa znajdujaca sie w pewnym odstepie od otwartego konca filtru.Dalsza cecha wynalazku jest to, ze kazdy z fil¬ trów o ksztalcie koszyka ma postac dwóch wspól¬ osiowych walców o róznych srednicach przy czym najmniejsza czescia jest walec o najmniejszym przekroju, z tym, ze jeden koniec najmniejszego walca wystaje poza powierzchnie wypelnienia a drugi jego koniec polaczony jest z koncem drugie¬ go przyleglego walca oraz tym, ze stykajace konce walców sa polaczone pierscieniowa perforowana tar¬ cza a najwiekszy walec jest zamkniety przez perfo¬ rowana tarcze koncowa.Przedmiot wynalazku jest objasniony ponizej na przykladzie wykonania przedstawionym na zalaczo¬ nym rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia wy- 50 brany przykladowo aparat kontaktowy wedlug wy¬ nalazku w przekroju czesciowym, a fig. 2 — filtr koszykowy siatkowy zastosowany w tym aparacie, w przekroju osiowym.Przedstawiony na fig. 1 aparat kontaktowy skla- 55 da sie z naczynia 1, w którego czesci górnej 2 znajduje sie otwór wlotowy 3 a w dolnej czesci 4 otwór odprowadzajacy 5. Wewnatrz naczynia 1 znajduje sie wypelnienie ziarniste 6, które stanowi katalizator. Wypelnienie to spoczywa na warstwie 60 9 kulek ceramicznych, która ta warstwa z kolei opiera sie na siatce 11 umieszczonej nad otworem wylotowym 5. W wypelnieniu 6 zaglebione sa siatkowe kosze 7 i 10. Kosze te sa utrzymywane we wlasciwym polozeniu przez warstwe ochronna 8 C5 utworzona przez kulki ceramiczne, pokrywajace górna powierzchnie wypelnienia 6 na calym prze¬ kroju poprzecznym naczynia 1. Równiez wypelnie¬ nie 6, w którym kosze 7 i 10 sa zaglebione, utrzy¬ muje je we wlasciwym polozeniu. Konce koszy siatkowych 7, 10 wystaja ponad warstwe ochronna 8 w kierunku otworu wlotowego 3. Kosze 10 sie¬ gaja w kierunku otworu wylotowego 5 dalej niz kosze 7. Ma to na celu umozliwienie zaglebienia w wypelnieniu 6 wiekszej ilosci koszy niz to bylo¬ by mozliwe przy umieszczeniu ich na jednakowej glebokosci. Tak wiec plytsze kosze siatkowe 7 u- mieszczone sa pomiedzy glebszymi koszami siatko¬ wymi 10 dzieki czemu powierzchnia kontaktowa pomiedzy plynem i wypelnieniem 6 jeszcze bardziej sie zwieksza.Jesli aparat kontaktowy jest stosowany do pro¬ cesu oczyszczania przez uwodornianie w celu usu¬ niecia siarki, azotu, tlenu i innych zanieczyszczen ze strumienia ciezkiej benzyny i wodoru, wtedy przez otwór wlotowy 3 jest doprowadzana do na¬ czynia 1 benzyna ciezka zawierajaca wodór. Stru¬ mien doprowadzanego gazu natrafia na pokrywy koszy siatkowych 7 i 10 lub przechodzi przez war¬ stwe ochronna 8 z kulek ceramicznych i przedo¬ staje sie do wypelnienia 6. Wiekszosc wszelkich stalych zanieczyszczen osadza sie na powierzchni lub wewnatrz warstwy ochronnej 8. Wodór, desty¬ lat oraz zanieczyszczenia plynne przeplywaja zgo¬ dnie z kierunkiem przeplywu ponizej pokryw ko¬ szy 7 i 10 do wnetrza tych koszy.Plyny te przeplywaja poprzez oczka siatkowych koszy 7 i 10 a nastepnie do wypelnienia 6, gdzie rózne plynne zanieczyszczenia reaguja z wodorem tworzac siarkowodór, amoniak, pare wodna lub in¬ ne mozliwe ciecze lub gazy. Nastepnie strumien plynu przeplywa przez warstwe 9 kulek ceramicz¬ nych do otworu wylotowego 5, którym wydostaje sie na zewnatrz.Na fig. 2 przedstawiono szczególowo siarkowy kosz 7 zastosowany w aparacie kontaktowym we¬ dlug wynalazku, zawierajacy czesc cylindryczna 12, o "mniejszej srednicy i czesc cylindryczna 14 o wiekszej srednicy polaczona u dolu czesci cylin¬ drycznej 12 za pomoca pierscienia siatkowego 13 i zamknieta od dolu dnem siatkowym 15. Czesci cylindryczne 12 i 14 kosza oraz dno 15 sa wykona¬ ne z siatki o oczkach okolo 2,36 mm. Siatka 13, rozposcierajaca sie miedzy cylindryczna czescia 12 i czescia 14 ma oczka o wielkosci okolo 0,83 mm.Siatka 13 jest polaczona do cylindrycznych czesci 12 i 14 kosza siatkowego za pomoca przyleglych konców odcietych drutów siatki skreconych ze so¬ ba siatek. Kosz siatkowy 7' posiada równiez pelna, niedziurkowana, cylindryczna oslone metalowa 16, wsunieta w koniec czesci cylindrycznej 12 kosza i wystajaca poza nic. Na górnym koncu cylindrycz¬ nej oslony metalowej 16 zamocowanych jest kilka pretów wspornikowych 17 do których jest zamo¬ cowana w niewielkiej odleglosci od konca oslony 16 pelna pokrywa metalowa 18. Brzegi pokrywy metalowej 18 siegaja ponizej górnego konca oslo¬ ny metalowej 16 tak, ze plyn aby przedostal sie do wypelnienia poprzez siatkowy kosz 7' musi naj-80 367 pierw przeplynac poza pokrywa 18 nastepnie oply- nac z zewnatrz oslone 16 a nastepnie splynac po sciance cylindrycznej oslony w dól i dopiero po¬ przez siatkowe scianki kosza Y wplynac do wypel¬ nienia przylegajacego do tych scianek. Metalowa oslona 16, prety 17 i pokrywa 18 sa czesciami od¬ dzielnej konstrukcji, 'która jest korzystnie równiez w innym rozwiazaniu wsunieta w cylindryczna czesc 12 kosza i utrzymywana w niej jedynie sila tarcia. Dzieki temu pokrywa wraz z polaczonymi z nia czesciami jest latwo wyjmowalna z siatkowe¬ go koszyka 7/ w celu jego oczyszczenia. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Aparat kontaktowy z nieruchomym wypelnie¬ niem z ziarnistego ciala stalego zawierajacy na¬ czynie z wypelnieniem umieszczonym na stalym podlozu, wyposazone w otwór doprowadzajacy i od¬ prowadzajacy strumien reagujacego plynu oraz szereg cylindrycznych filtrów siatkowych czescio¬ wo zanurzonych w wypelnieniu po stronie wlotu, znamienny tym, ze filtr stanowi element o ksztal¬ cie koszyka a czesc kazdej siatki tych filtrów znaj¬ dujaca sie poza wypelnieniem jest otwarta a czesc znajdujaca sie wewnatrz wypelnienia jest zamknie¬ ta i ma wieksza powierzchnie calkowita i po¬ wierzchnie przekroju poprzecznego niz czesc znaj- s dujaca sie poza wypelnieniem przy czym czesc najdalej zaglebiona w wypelnienie ma najwiekszy przekrój poprzeczny.

2. Aparat wedlug zastrz. 1, mimi«nny tym, ze otwarty koniec filtra wystajacy ponad powierzchnie 10 wypelnienia jest przykryty nieprzepuszczalna po¬ krywa znajdujaca sie w pewnym odstepie od o- twartego konca filtru.

3. Aparat wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kazdy z filtrów o ksztalcie koszyka ma postac 15 dwóch wspólosiowych walców o róznych srednicach przy czym najmniejsza czescia jest walec o naj¬ mniejszym przekroju, z tym, ze jeden koniec naj¬ mniejszego walca wystaje poza powierzchnie wy¬ pelnienia a drugi jego koniec polaczony jest z kon- 20 cem drugiego przyleglego walca, oraz tym, ze sty¬ kajace konce walców sa polaczone pierscieniowa perforowana tarcza, a najwiekszy walec jest zam¬ kniety przez perforowana tarcze koncowa. Fig\ Figi eft »n *N V" Jl 7J "M V" m -j~ PL PL