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Einrichtung zur katalytischen Behandlung von Gasgemischen mit mehreren abwechselnd übereinanderliegenden Kontakt- und Wärmeaustauschräumen, die unter sich in unmittelbarer
Verbindung stehen.
Die Entwicklung der bisherigen Konstruktionen von Apparaten der chemischen Gross- industrie, in denen Gase verschiedener Art bei verschiedenen Temperaturen unter Einwirkung eines den Apparat füllenden Kontaktmaterials zur Reaktion gebracht werden, führt z. B. Lunge in seinem Handbuch der Sodaindustrie, 3. Aufl. auf, und zwar Bd. III, S. 387 bis 392 für Erhitzer und Zersetzer bei der Umsetzung von Salzsäuregas und Luft zu Chlor, Bd. I, S. 919 bis 994 für die Bildung von 803 aus Luft aus schwefliger Säure.
Eine der fortgeschritteneren Apparaturen zeigt Herreshoff im amerikanischen Patente Nr. 719332, indem er das Kontaktmaterial in zwei getrennten Gefässen anordnet und jedem einen Vorwärmer unter ziemlich komplizierter Zwischenschaltung von Rohrleitungen zur Regulierung der Gasströme und damit der Temperaturen vorbaut.
Es wurde nun gefunden, dass nicht nur der Aufbau der Apparate einfacher, billiger und platzsparend zu bewerkstelligen, sondern auch Leitungen und Regulierungen zu vereinfachen, die Wärmeverluste durch Ausstrahlung zu vermeiden und die Reaktion glatter durchzuführen ist, wenn man die verschiedenen, das Kontaktmaterial enthaltenden Gefässe bzw. Abteilungen abwechselnd mit dcu einzelnen hiezu gehörenden Vorwärmeapparaten oder Abteilungen direkt übereinander derart anordnet, dass die Gaszuleitung zum ersten Kontaktraum abschliessbare Umleitungen nach den einzelnen Wärmeüberträgern besitzt, zum Zwecke, die Gastemperaturen der einzelnen Abteilungen durch Wärmeaustausch der zu-und abströmenden Gase zu regeln.
Die Einrichtung einer der Apparate für Kontaktwirkung in zwei Abteilungen und entsprechend zwei Gegenstromvorwärmer gibt die Zeichnung.
Das umzusetzende Gasgemisch kommt von der Leitung E. Je nach Öffnung des Umlaut- ventils I\ geht ein grösserer oder kleinerer Anteil zur Erzielung einer mehr oder weniger starken Vorwärmung von a nach b durch den Röhrenapparat R1, und zwar um die Röhren herum, während die vom Kontaktraum II kommenden heissen Abgase innen durch die Rohre streichen. Nach dem Passieren des Röhrenapparates R1 mischen sich die Gase bei b mit den durch ventiez regulierten, nicht vorgewärmten Gasen und treten teilweise bei c in den Röhrenapparat R2. währt'ud ein Teil der Gase, um nochmals eine Regulierung der Vorwärmung zu erzielen, nach Redarf je nach Stellung des Ventils 2 den vorwärmer R2 nicht passiert.
Die heissen Gase aus dem Röhren-
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bestimmter, beliebig bis auf die Höhe der Abgasetemperatur zu steigernder Wärme in den ersten Kontaktapparat I, verlassen diesen nach teilweiser Umsetzung und durch die Reaktionswärme überhitzt, um in den Röhren des Apparates R2 ihre Wärme teilweise wieder an das kommende, nicht nicht umgesetzt Gasgemisch abzugeben und mit bestimmter Temperatur in den zweiten Kontaktapparat II einzutreten, den sie nach vollendeter Umsetzung verlassen, um endlich im
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zuheizen.
Die Konstruktion dieses Apparates kann natürlich auch so erweitert werden, dass statt zwei, eine grössere Anzahl von Kontakträumen und Gegenstromapparaten übereinander angeordnet wird, oder dass die einzelnen Gefässe untereinander verschieden an Grösse, Höhe oder Rauminhalt gewählt werden, oder dass die verschiedenen Abteilungen für Kontaktwirkung und Wärmeüber- tragung in einem gemeinsamen grossen Gefässe oder Zylinder übereinander angeordnet werden.
Unwesentlich ist dabei auch die Konstruktion des Wärmeaustauschapparates im speziellen und die Art der Rückleitung der vorgewärmten Gase in die Einfuhrleitung, die die Zeichnung beim ersten und zweiten Vorwärmer in @erschiedener Ausführungsform skizziert.
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Device for the catalytic treatment of gas mixtures with several alternately superimposed contact and heat exchange spaces that are directly below each other
Connected.
The development of the previous constructions of apparatus in large-scale chemical industry, in which gases of various types are made to react at different temperatures under the action of a contact material filling the apparatus, has led, for B. Lunge in his handbook of the soda industry, 3rd edition, namely Vol. III, pp. 387 to 392 for heaters and decomposers in the conversion of hydrochloric acid gas and air to chlorine, Vol. I, pp. 919 to 994 for the formation of 803 from air from sulphurous acid.
One of the more advanced devices is shown by Herreshoff in the American patent no. 719332, in which he arranges the contact material in two separate vessels and a preheater in front of each with a rather complicated interposition of pipelines to regulate the gas flows and thus the temperatures.
It has now been found that not only is the construction of the apparatus easier, cheaper and space-saving to accomplish, but also lines and regulations to be simplified, heat losses due to radiation to be avoided and the reaction to be carried out more smoothly if the various vessels containing the contact material are used or departments alternating with the individual preheating devices or departments belonging to them is arranged directly one above the other in such a way that the gas supply line to the first contact space has lockable diversions after the individual heat exchangers, for the purpose of regulating the gas temperatures of the individual departments by heat exchange of the gases flowing in and out.
The drawing shows the installation of one of the devices for contact action in two compartments and two countercurrent preheaters.
The gas mixture to be converted comes from line E. Depending on the opening of the umlaut valve I \, a greater or lesser proportion goes through the tube apparatus R1 to achieve more or less strong preheating from a to b, namely around the tubes, while Brush hot exhaust gases coming from contact space II through the inside of the pipes. After passing through the tube apparatus R1, the gases at b mix with the gases that have not been preheated, regulated by ventiez, and some of them enter the tube apparatus R2 at c. A part of the gases, in order to achieve a further regulation of the preheating, does not pass the preheater R2 depending on the position of the valve 2.
The hot gases from the tube
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certain heat that can be increased to the level of the exhaust gas temperature in the first contact apparatus I, leave this after partial conversion and overheated by the heat of reaction, in order to give off some of their heat again to the incoming, unconverted gas mixture in the tubes of apparatus R2 and with a certain temperature to enter the second contact apparatus II, which you leave after completion of the implementation to finally im
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to heat up.
The construction of this apparatus can of course also be expanded so that instead of two, a larger number of contact spaces and countercurrent apparatuses are arranged one above the other, or that the individual vessels are selected to differ from one another in terms of size, height or volume, or that the various departments for contact effect and Heat transfer can be arranged one above the other in a common large vessel or cylinder.
The construction of the heat exchange apparatus in particular and the type of return line for the preheated gases into the inlet line, which the drawing for the first and second preheater in different embodiments, is also insignificant.
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