Газораспределительное устройство

 

О П И С А Н И Е tt» 49I394

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОБУСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (6)) Дополнительное к авт. свид-ву—

) ! (22) Заявлено 16.07.73 (21) 1948919/23-26 (5) ) Л1.К. Г . 0rj 9 18 с присоединением заявки М—

Гооудорстоенный комитет

Сооета Мнниотрое СССР оо делом ноаоретений и открытий (23) Приоритст—

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень М 42 (,И ) УД К 66.096. .5(088.8) ! Дата опубликования описания 03.01.77 (72) Авторы изобретения

В Г. Шляхтов, В. В. Стрельцов, В. К. Фомин, К). Г. Гоголев и А. П. Краснов

Ивановский химико-технологический институт (71) Заявитель (54) ГАЗО РАС П РЕДЕЛ И ТЕЛ Ъ НО Е УСТРОЙСТВО

Устройство предназначено для ввода газообразных или парообразных реагентов в аппарат с кипящим слоем, в котором происходит реакция с образованием твердого вещества и с выделением тепла типа

XH3„) — HCIt;> Nil I tCI t„,) + r!„„,„... нз() + Вг2 )хН,,Вг,,-Är+ q„,„„,.

Известны способы и устройства для ввода реагентов в подобных системах. Так, например, пзвестен ввод аммиака и хлористого водородB при помощи боковых труб, введенных непосредственно в слой выше решетки. В известном устройстве ввода происходит отложение продукта .на кончиках труб, отложившиеся наросты затем частично отпадают на решетку и забивают ее. На решетке также происходит отложение вещества с забиванием отверстий. В конечном счете аппарат останавливается для чистки решетки.

Более совершенным является ввод реагентов из-под решетки при помощи газораспределительного устройства в аппарате для получения нашатыря Реагенты подаются раздельно при помощи вертикальных труб, проходящих через решетку и заканчивающихся на некоторой высоте под решеткой. Однако и это устройство не позволяет полностью устранить указанный недостаток: с течением времени на трубах и на решетке образуются

2 наросты продукта, образующегося в результате реакций. Происходит это нз-за снижеttItH rIoQBrtiIrI1ocTrr частиц c;Iosl oKo.ro T))vD входящих в слой. Кроме того, обратное перемешиванпс частиц и реагентов также способствует осаждению на штуцерах и забнванию решетки. Также возможна засыпка частиц слоя в трубы прн остановке кипения и п)и малой линейной скорости реагентов в трубах

)o Прп высокон,шнейной скорости реагентов в труба.; наблюдается проскок реагентов сквоз. с, ой без взаимодействия и эффективность процесса снижается.

Кроме того, в подобных процессах, иду)5 щих с выделением большого количества теп

;ra на килограмм продукта, необходимо наиболее равномерное распределение реагентов по сечению аппарата и в псевдоожижающем инертном газе, чтобы предотвратить слипание

20 частиц слоя. Но для этого требуется большое число вводных труб в слой, что усложняет конструкцию газораспределительного устройства.

Известно газораспределительное устройст25 во для ввода газообразных реагентов в кипящий слой, при взаимодействии которых образуется твердый продукт, выполненное в виде камеры, содержащей две перфорированные решетки, пространство между которыми раззо делено вертикальными перегородками на сек491394

3 ции. Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет обеспечить подачу нескольких реагентов и их распределение таким ооразом, чтобы в зоне, непосредственно прилегающей к верхней решетке, газообразные реагенты не приходили в соприкосновение, а значит не образовывался твердый продукт и не происходило бы его отложение на решетке.

Согласно изобретению с целью устранения отложений твердого продукта на верхней решетке в нечетных секциях по длине установлены перфорированные трубы для подачи реагентов, снабженные заглушками на свободных концах.

На фиг. 1 схематически изображено газораспределительное устройство; на фиг. 2— разрез по А — А на фиг 1; на фиг. 3 — предлагаемое устройство, другой вариант выполнения.

Газораспределительное устройство включает верхнюю 1 и нижнюю 2 перфорированные горизонтальные решетки, пространство между которыми секционировано вертикальными перегородками 3 на три изолированные одна от другой секции Б — Г. Торцы перегородок вплотную подходят к верхней и нижней решеткам.

В крайних двух секциях проложены трубы 4 с перфорацией по всей длине трубы, над верхней решеткой 1 расположена реакционная камера 5, а под нижней решеткой 2 расположена камера б для ввода псевдоожижающего инертного газа (воздуха, азота или другого газа).

Устройство работает следующим образом, Снизу под решетку 2 из камеры 6 подается инертный псевдоожижающий агент, который распределяется во все три секции.

В крайние секции (нечетные) В и Г по перфорированным трубам 4 подаются газообразные или парообразные реагенты. Выходя по всей длине труб, они равномерно по всей площади поперечного сечения секций перемешиваются с инертным псевдоожижающим агентом, каждый реагент в своей секции В или Г.

В секцию Б поступает только псевдоожижающий агент (инертный газ). Поступившие в слой реагенты перемешиваются и взаимодействуют друг с другом с образованием твердого вещества на частицах слоя. Наличие секции Б с инертным псевдоожижающим агентом препятствует смешению и взаимодействию реагентов вблизи решетки и отложению на ней продукта, забивающего отверстия решетки. На решетке отсутствуют трубки и другие детали, поэтому происходит интенсивное движение частиц по поверхности решетки и исключена возможность зарастания решетки продуктом.

Условием нормальной работы газораспределительного устройства является отсутствие перетока реагентов из одной секции в другую, В противном случае реакция начинается

4 под верхней решеткой и продукт отлагается на решетке с нижней поверхности. Поэтому перегородки должны быть плотно подогнаны к верхней и нижней решеткам.

Без нижней решетки газор аспределительное устройство работать не может, поскольку реагенты переходят из секции в секцию за счет явления обратного перемешивания. Реагенты взаимодействуют в этом случае и во всех секциях и в камере ввода псевдоожижающего агента с образованием твердого продукта реакции, который нарастает с нижней стороны верхней решетки. И только наличие второй, нижней решетки, ограничивающей свкции, предотвращает зарастание решетки, поскольку перетока реагентов из секции в секцию не происходит. Трубы для ввода реагентов в секции перфорированы по всей длине и заглушены с торца для того, чтобы основная масса реагентов перемещалась по всему сечению секции с псевдоожижающим агентом и для того, чтобы предотвратить образование локальных зон с повышенной температурой в кипящем слое, что также может привести к образованию плотных агломератов частиц и к оседанию их на решетку и ее зарастанию Исключение хотя бы одной из перегородок также приводит к нарушению функции устройств, поскольку исчезает секция с инертным псевдоожижающим агентом, разделяющая секции с реагентами. Поэтому на поверхности верхней газораспределительной решетки образуется сплошная полоса нароста вдоль границы между секциями с реагентами. Именно наличие секции с инертным псевдоожижающим агентом, разделяющей секции с реагентами, позволяет полностью устранить явление отложения на решетке в виде полосы за счет удаления зоны смешения реагентов и их взаимодействия от решетки в глубь слоя.

Если удалить обе перегородки, реагенты будут взаимодействовать между решетками с образованием нароста продукта на верхней решетке снизу.

Для подачи трех реагентов, например в случае получения карбоната аммония из газообразных NH, СО и паров НрО, предлагается использовать аналогичное устройство, но с большим числом секций. Число секций в таком газораспределительном устройстве равно пяти. Секции В, Г и Д служат для подвода в слой реагентов в смеси с инертным псевдоожижающим агентом, а две промежуточные секции А и Б служат для подвода только инертного псевдоожижающего агента.

В перфорированные и заглушенные с торца трубы 4 подают соответствующие реагенты (например, NH>, CO> и пар Н О). Данное газораспределительное устройство может использоваться для реагирующих газовых систем, которые образуют в результате реакции твердый продукт с выделением большого количества тепла реакции.

491394 >

Ф 0 Р и У 1 а и:3 0 0 P c, T (> II I 5(Фиа к

4-д

9 иг д

Составитель Н. Кацовская

Текрс) М. Семенов

b,орректор О. Тюрина

Редактор F. Хорина

Заказ 3810 Изд. № 1058 Тираж 782 Подписнос>

Е1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал

Газор аспределительное устройство для ввода г»зообразных реагентов в кипящий слой, например таких, при взаимодействии которы. образуется твердый продукт, выполненное в виде камеры, содержащей две перфорированные решетки, пространство между

КО I !)() hl )11! () "Зло, (Е!!0 13С()тll! il, 11>111>1 Ми !!в()(>ГОр() 1к;1)1!! и» сскппп, ()г.1!(ч(1/0(цс((. i ем. что, с

IIс. Ih10 CT()»IIClIII5I От, lожен1151 т13е()дого прОдукт» па ьер.;ней решетке, в нечет ык сек. цпя.: 110 длине установлены перфорированные труоы для подачи реагентов, снабженные з»ãëóøêàì! на с!3ободны); концах.