133389. lajstromszámú szabadalom • Berendezés erősen exotermás katalitos reákciók lefolytatására állandó hőmérsékleten

2 138389. közötti hűtését a reakció közben egy és ugyanazon berendezésben valósítsák meg. A javasolt eljárások közül leginkább az 1,604.739 sz. amerikai szabadalom szerinti 5 Downs-féle eljárásnak van fontossága. Ez eljárásban a katalizátorral történő érintkezés révén végbemenő reakció kivitelére a katalizátort fémcsövek sorozatában úgy helyezik el, hogy ezeket a katalizátor csak' 10 kisrészt tölti meg. A forrásba jutó folyadékból a felvett leakcióhőt tetsző.3i,eíen meghatározott nyomáson vonják el. Az egyes csövek felső, katalizátort nem tartalmazó része arra való, hogy a gázok a reakciót 15 megelőzően elhevül jenek, éspeiig a forrásban levő folyadékból felszálló gőzök folyósodásakor fe'szabaduló melegnek kihasználásával. E berendezésnek, bár a kitűzött feladatot nagyjából megoldja, számos hát-2>o ránya van. Az a körülmény ugyanis, hogy az egyes csővekben elhelyezett katalizátor rétegmagassága csekély, nagyszámú cső alkalmazását kívánja meg, minek folytán a gáznak sebessége az egyes csővekben csök-25 ken éspedig; ezeknek mind az előmelegítésre, mind a reakció lefolyására szánt részeiben, ami a hőátadás rovására megy. Ezenkívül a hűtőközegként íe'használt kondenzált folyadék, amely a berendezés felső 30 részében oldalvást áll elő, visszavezetésekor zavarokat okoz a hőmérséklet vezérlésében és túlságos lehűlést a reakciócsövek egy részében. Az e hátrány megszüntetésére irányuló ama rendszabály, amely szerint a »5 lecsapódó folyadék visszavezetésére több, a kerület különböző pontjain elosztott csövet alkalmaznak, e káros hatások mérvét csökkenti ugyan, de nem vezet teljesen célhoz. 40 A találmány szerinti berendezésnek a kívánt mérvű hőátadás elérése szempontjából legcélszerűbb keresztmetszettel kialakított csőnyalábja van. A nyalábot alkotó csövek egy csoportjának belsejében fog'ai helyet 45 az ezeket csaknem a teljes magasságban kitöltő katalizátor. A csöveket magukat kívülről a reakcióhő elvonását végző folyadék veszi körül. A gázelegy megfelelő előmelegítése céljából, először a katalizátort nem 50 tartalmazó csöveken halad át és pedis* alulról felfelé; az imént említett Down:;-féle.berendezésben, viszont a «rázok mozgása ellen.. tétes irányú. Az előmeVqített gázok ezután ä csövek felső vége fölötti, az ezt lezáró 55 sisakkal határolt térbe és innen a katalizátort tartalmazó csövekbe lépnek, amelyeken tehát felülről lefelé áramolnak. Ilykép a reakciós gázok és a reakeiés termekej-c' is a berendelésbe egyaránt ennek alsó részén lépnek be, ül. lépnek innen ki. így tehát a csö- 60 veket csak alsó részükön ke 1 lögzítettcn befoglalni, felső végükön pedig szabadok, úgyhogy nyúlásukat, ill. terjeszkedésüket mi sem akadályózza-A felépítés ilyen módja különöskép célszerű, minthogy a hőokozta 65 kiterjedés folytán előálló erők felvételére egyébként szükséges, bonyolult szerkezietű, bizonytalan működésű segédeszközök elmellőzhetők és .általában az egész berendezés egyszerűbbé és kisebb helyigényűvé 70 válik. A reakciótérbői a forrásban lévő folyadék gőzei a csövek felső részeit és ugyanígy a kettősfalú zárósisak falát körüláramoljálc és csak e u ái jutnaHel a fű ó*. «rendezésbe. 75 A berendezés egyik különleges és a hőmérséklet egyenletességének biztosítására fontos szerkezeti részlete, az, hogy a lecsapódott folyadék be-, ill. visszavezetése a berendezésbe ennek fenéklapján át történik. 80 nem pedig, mint a Downs-féle berendezés esetén, fentről. Ha ugyanis az alkalmazásba vett folyadék nagy fajsúlya, pl. higany, ez a reakciós csövek alsó darabjának környezetében bizonyos mértékben kevésbbé g5 hűt, minthogy a folyadék, a nagyobb nyomás folyományakép, nem itt jut forrásba, hanem csak konvekcióval vonja el a hőt és így a higany forrása a csövek felső része környékére korlátozódik. A lecsapódott hi- 90 deg folyadéknak alulról történő bevezetése ennek egyenletes elosztódását és az alsó csőrészek hűtését kedvezően befolyásolja. A találmány szerinti, az eddigelé ismertekkel szemben mintegy kétszeres termelést 95 eredményező berendezésnek különösen fontos előnye az, hogy lehetővé teszi azt* hogy a gázok a csőveken, mind' az előmelegítés, minid a reakció fázisában, nagy sebességgel áramoljanak keresztül. Ama körül- 100 rnény folytán ugyanis, hogy a gázok az előmelesítési térben alulról felfelé áramolnak, lehetővé válik a gázok egyenletes elosztődása az egyes csövekben, ami ellenkező irányú mozgásuk esetén nem volna elérhető. 105 A találmány szerinti berendezés egyik további előnye az, hogy habár korlátozásokkal, de oly esetekben is használható, amikor a reakcióhő elvonására higanyt alkalmazunk. Erősen exoíermás reakciók ecetében, ami- UQ lyen pl. aromás szénhidrogének oxidálása gőzfázisban levegővel, erősen hatóképes katalizátorok alkalmazásával, több okból is előfordulhatnak olyan előre nem látható hirtelenül beálló hőmérséklet- és ezzel járó 115 nyomásemelkedések, amelyek az ily nagy