162924. lajstromszámú szabadalom • Köpenycsőreaktor katalikus műveletek végrehajtásához

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 162924 IÉI Bejelentés napja: 1970. XII. 14. (ZA-326) Közzététel napja: 1972. XI. 28. Megjelent: 197*5. I. 31. Nemzetközi osztályozás: B 01 j 1/00 RÉ^$*I*^Í^I Bejelentés napja: 1970. XII. 14. (ZA-326) Közzététel napja: 1972. XI. 28. Megjelent: 197*5. I. 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Bejelentés napja: 1970. XII. 14. (ZA-326) Közzététel napja: 1972. XI. 28. Megjelent: 197*5. I. 31. Feltalálók: Dr. Ciborowski Stanislaw, professzor, Warszawa, Krzysztoforski Andrzej, mérnök, Tarnow, Lengyelország Tulajdonos: Zaklady, Azotowe, F. Dzierzynskiego Przedsieborstwo Panstwowe w Tarnowie, Tarnow, Lengyelország Köpeny csőreaktor katalitikus műveletek végrehajtásához 1 A találmány tárgya köpenycsőreaktor katalitikus műveletek különösen gőzfázisban való végrehajtásához, amely lehetővé teszi azt, hogy az elegy komponensei magas konverzióval reagáljanak, illetőleg hogy egy komponens kvantitatíve reagáljon. A köpenycsőreaktorokat többnyire olyan katalitikus reakcióknál alkalmazzák, amelyeknél nagy a hőeffektus. A katalizátort — többnyire tabletták formájában - a csövek belsejében helyezik el. A csövekben áramlik a reakcioelegy, mely a katalizátor felületén reagál. A reaktorban a csövek közötti teret általában olyan közeggel töltik meg, amely a reakcióhő bevezetésére vagy elvezetésére szolgál. Exoterm reakciók esetén ez a közeg rendszerint megfelelő nyomással bevezetett víz, mely mint megfelelő forráspontú folyadék, elpárolgásakor elvonja a reaktorban keletkezett reakcióhőt, és ezáltal fenntartja a kívánt hőmérséklet — vagy valamely hőcserélőben keringtetett olyan folyadék, amely nem forr fel. Endoterm reakciók esetén ez a közeg általában valamely megfelelő hőmérsékletű folyékony hőhordozó, de lehet valamely magas hőmérsékletű gáz is, mely a csövek közötti térben áramlik, (e térben a hőáthatolási koefficiens növelése céljából többnyire sebességcsökkentő hasábok vannak elhelyezve), a hőhordozó az áramlás közben bizonyos mértékben lehűl, tehát amikor hőt veszít, ental-10 15 piájának egy részét leadja, és ezáltal a reakcióhoz szükséges hőmérsékletet fenntartja. Tehát a reakció mindkét fenti esetben gyakorlatilag izoterm körülmények között folyik le, e körülményeket a reakciókinetika, a reakció hőeffektusa és a hőcserélési. feltételek szabják meg, mindez a köpenycsőreaktorok alkalmazásának előnyeit bizonyítja. Mint ismeretes, van a köpenycsőreaktoroknak egy nagy hátránya, nevezetesen az, hogy a csövekben a betöltött katalizátor nem rétegeződik egyenletesen. Ennek az a következménye, hogy az egyes csövekben nem azonos az átfolyási ellenállás, tehát a reagáló anyagok átfolyásának megoszlása egyenetlen. A kisebb átfolyási ellenállású csöveken nagyobb mennyiségű anyag halad át, tehát rövidebb ideig érintkezik az anyag a katalizátorral, és ezért nem 20 teljes a reakció. Ez a hátrány igen nagy súllyal esik a latba azoknál a reakcióknál, amelyeknél valamely "egyensúlyi állapot megközelítése és bizonyos esetekben a reakcióban résztvevő anyagok magas konver-25 zióval való átalakulása, vagy akár az egyik komponens kvantitatív átalakulása az elvileg elérhető vagy a feltétlenül elérendő cél (feltételezve, hogy két komponens esetén azok közül a másodiknak reakcióegyensúly befolyásolása miatt 30 feleslegben kell lennie). 162924