CS253222B1 - Zařízení pro ukládání náplní - Google Patents

Abstract

Řešení se využívá v heterogenních chemických operacích kde pevná složka operace (katalyzátor, filtrační hmota, adsorbent) tvoří nepohyblivou náplň v nádobě. Základem zařízení je rošt, který sestává z lichoběžníkových korýtek které tvoří plášt dolů se zužujícího kužele s komolým spodním vrcholem - výsypným otvorem

Description

Vynález se týká zařízení pro ukládání náplní jako např. katatyzátorů, adsorbentů, nebo filtračních hmot ve vertikálních nádobách - např. v reaktorech, adsorberech, nebo ve filtrech.

Při heterogenních operacích, např. při katalyzovaných reakcích v plynné, nebo kapalné fázi, při adsorpčních pochodech, nebo filtraci na pevných hmotách se náplně ukládají do válcových nádob na vodorovné rošty. Ty jsou proti propadu náplně pokryty nejčastěji děrovanými plechy, a pak síty, nebo jsou pokryty neaktivní hmotou z částic mechanicky pevných s rozměrem větším, než je rozměr náplně i otvorů v roštu. Tlaková ztráta takovýchto roštů není zanedbatelná. Proto se někdy rošty tvoří ze soustavy rovnoběžných korýtek s děrovanými stěnami. Vypotřebovaná náplň se z nádob vyprazdňuje bočními průlezy vyhrabáváním.

Nevýhodou válcových vertikálních nádob s vodorovnými rošty je pracné vyhrabávání náplně bočními otvory, zvýšená tlaková ztráta roštů a náplně bezprostředně nad roštem. Kromě toho proudění tekutiny v nádobě není pístové. To je způsobeno stěnovým efektem a dále nerovnoměrným rozdělením měrných tlaků v prostoru nad roštem a v blízkosti stěny. Díky sypnému úhlu náplně jsou měrné tlaky v loži náplně i na roštu rozdílné (u stěny a ve středu). Rozdíl odporů u stěny a ve středu může být až 30%.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízeni pro ukládání náplně podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v/chní válcová část nádoby je zakončena komolým kuželem dolů se zužujícím. Plášt kužele je tvořen soustavou lichoběžníkových korýtek s perforovanými stěnami směrovanými po površkách pláště kužele. Spodní komolá základna kuželové části nádoby je konstruována jako průlez a otvor pro vyprazdňování využité náplně. Boční děrované stěny vytvořené v plášti kužele mají plochu nejméně l,4násobně větší, než je plocha válcové základny nádoby. Povrchový úhel stěn korýtek musí být rovný, nebo větší, než je sypný úhel náplně a doplňkový úhel k polovině vrcholového úhlu kuželového pláště musí být nejméně 0,6 sypného úhlu náplně. Tím se eliminuje vliv sypného úhlu na měrné tlaky a nerovnoměrný tlak na rošt i nerovnoměrný odpor náplně. Zároveň se zaručí samovolné vysypávání náplně při odkrytí spodního průlezu. Kuželové zakončení lože náplně prodlužuje dráhu proudnic ve středu vzřÍLedem k obvodovým.

Tím je eliminován stěnový efekt na nerovnoměrný tok tekutiny.

Výhody zařízení pro ukládání náplní ve vertikálních nádobách podle vynálezu spočívají v tom, že se výrazně sníží tlaková ztráta náplně - zejména na roštu a těsně nad ním, dosáhne se prakticky pístového toku náplní a zároveň se umožní samovolné vysypávání náplně při výměně.

Na přiloženém obrázku je schematicky nakresleno uspořádání nádoby podle vynálezu.

Nádoba 2» která může být určena pro vedení chemické reakce, adsorpci, nebo filtraci sestává z vrchní válcové části 2 a spodní části 3 ve tvaru dolů se zužujícího komolého kužele, jehož spodní základna je komolá a slouží jako vyprazdňovací otvor pro vysypávání náplně 2 a jako průlez.Plášt 2 spodní kuželovité části je tvořen soustavou lichoběžníkových korýtek 2 směrem dolů se zužujících. Korýtka 2 jsou na horní základně 2» bocích T_ i spodní základně 6 děrována s volným průřezem nejméně 38%. Doplňkový úhel alfa k polovině vrcholového úhlu kužele beta má hodnotu 45°. Boční úhel korýtek gama je 75°. Zvětšení průtočného průřezu vzhledem ke klasickému vodorovnému roštu je dvojnásobné. Při sypném úhlu náplně 68° jsou uvedené podmínky splněny. Tlaková ztráta celého reaktoru při objemové rychlosti 8 000 1/hod se proti stejnému reaktoru s vodorovným roštem sníží ze 65 kPa na 26 kPa. Doba vyprazdňování náplně 10 m³ se sníží z jedné směny na 40 minut. Dokonalejší proudění v náplni se projeví větším využitím náplně o 12 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení pro ukládání náplní, jako např. katalyzátorů, adsorbentů, nebo filtračních náplní ve vertikálních nádobách jako např. v reaktorech, adsorberech, nebo ve filtrech vyznačující se tím, že je tvořeno na válcovou část (2) nádoby navazujícím dolů se zužujícím komolým kuželem (3), jehož plášt je tvořen soustavou lichoběžníkových korýtek (9), jejichž boky (7), horní základna (5) i spodní základna (6) jsou perforovány tak, aby volný průřez otvorů byl nejméně 30 % a jehož spodní komolá základna (4) je konstruována jako výsypný otvor, přičemž doplňkový úhel (alfa) k polovině vrcholového úhlu kužele (beta) má hodnotu nejméně 0,6 násobku sypného úhlu náplně (8) a boční úhel stěn korýtek (9) má úhel (gama) nejméně rovný sypnému úhlu náplně (8).