146818. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gőzfázisú heterogén katalitikus kémiai reakciók izotherm körülmények közötti kivitelére és készülék az eljárás foganatosítására
2 148.818 lal helyet, melynek felső vége az olvadék szintje alatt fekszik, míg alsó vége a betápláló csőnél mélyebben nyúlik le. Ez a henger lehetővé teszi az olvadék keringtetését a feltüntetett nyilak irányában. A betáplált gőzök vagy közvetlenül az olvadékon át vagy az abba süllyesztett szemcsekatalizátoron keresztül szállnak fel buborékok alakjában. A találmány szerinti reaktornak főleg nagyüzemi alkalmazásra szánt kiviteli alakjánál a reakció edényben nem-központosan elhelyezett betápláló vezeték alul meg, van hajlítva és alsó vízszintes része lyukgatott feneket alkot. Ezáltal a buborékok nagy keresztmetszetben szállnak felfelé. A rajz a találmány szerinti reaktornak több példaképpeni kiviteli alakját hosszmetszetben tünteti fel. Az 1. ábra a reaktornak oly kiviteli alakja, melynél a betápláló csövet henger veszi körül. A 2. ábra lényegében azonos megoldást szemléltet, mint az 1. ábra, azzal az eltéréssel, hogy az edény és a központos cső közé helyezett hengert alul-felül szita zárja el, hogy a katalizátort behelyezéskor a kieséstől, olvadék aláhelyezés után a felszínre kerüléstől óvja. A 3. ábra oly változatot szemléltet, melynél a fedőt áttörő, nemi-központos fekvésű betápláló cső meg van hajlítva és alul lyukgatott feneket alkot. Ez a változat üzemesítés céljaira alkalmas. A 4. ábra szerinti megoldás elvben a fluid-reaktorral azonos, azzal az eltéréssel, hogy a katalizátor nem szilárd, hanem folyékony halmazállapotú. A henger alakú 1 reaktoredény (1. ábira) alul záit. Felső végét tömített 4 fedő zárja le, melyből 5 csőcsonk nyúlik ki. A 4 fedőt központos 6 betápláló cső töri át, mely a reakcióba hozandó gáz betáplálására szolgál • és az 1 edény feneke fölött végződik. Az edény alacsony hőmérsékleten olvadó fémmel, pl. ólommal, zinkkel, ónnal, bizmuttal vagy ezek keverékével van megtöltve. Az olvadék a 8 szintig terjed. A cső és az 1 edény között 7 henger foglal helyet. A 2. ábra szerinti megoldás az 1. ábra szerintitől abban különbözik, hogy a 7 henger alul-felül 9 szitával van elzárva. A 7 hengerben foglal helyet a kis fajsúlyú hordozó, pl. horzsakő, mely-2. példa: Az 1. példa szerint ónömledéken furfurolt hatszoros levegővel buborékoltatunk keresztül és maleinsavanhidridet nyerünk 450 C°-on, 3. példa: Az 1. példa szerint zinkömledéken furánt öt és félszeres levegővel buborékoltatnak keresztül, rnaleinsavanhidridet nyerünk 430 C°-on. nek a 7 hengerből való kiszabadulását a 9 szita gátolja meg. A 3. ábra szerinti megoldás szerint 1 tartályban tároló olvadékba benyúló, nem-központos elrendezésű 6 cső alsó része a vízszintesbe van kihajlítva és a vízszintes rész lyukgatott 10 feneket alkot. Azonos alkatrészek azonos hivatkozási számokkal vannak megjelölve. A 4. ábra szerint a fent bővebb 3. lent keskenyebb 2 keresztmetszetű 1 edénybe központos 6 cső nyúlik be. Indulásnál csak a keskeny keresztmetszetű térben van olvadék. Ez a megoldás biztosítja, hogy a lebegés a Bernoulli-törvény értelmében a középső részben megy végbe. A találmány szerinti eljárás kivitelénél a reakciókomponenseket a 4 fedőt áttörő 6 csövön betápláljuk és az olvadékon átbuborékoltatjuk. A buborékok vagy egyenesen szállnak fel, vagy az olvadékba süllyeszettt szemcsés katalizátoron keresztül. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy az oxidációs hő nem kis fajhőjű levegő hőmérsékletét, hanem a pl. ólom esetében két nagyságrenddel nagyobb fajhőjű közeget melegíti és így a túlmelegedés két nagyságrenddel csökken. Az olvadék áramoltatásával a hőmérséklet jól homogenizálható és így pl. oxidációs reakciónál jól megközelíthető az izoterm körülmény annál is inkább, mert az elemi reaktor nagysága lényegesen kisebb a szokásos nagyságú csőnyaláb-elemeknél. A találmány szerint tehát az 1—2 cm átmérőjű és 1—2 m hosszú reaktorelem helyébe a mákszemtől a babszemnagyságig terjedő reaktorelemnagyság lép. A találmány további előnye, hogy mind a laboratórium, mind az üzemi készülék előállítása igen. olcsó, mert egyszerű. Emellett az olvadéknak, mint katalizátornak élettartama hosszú, néha szinte korlátlan. 1. példa: Aldehidet pl. furfurolt buborékoltatunk be önmagában, vagy levegővel 450 C°-on keverve, a 6 csövön át az 1 edényben levő könnyű fém, — pl. ólomolvadékba —. Levegő nélkül dekarbonilezéssel, levegővel oxidatív dekarboxilezéssel furán keletkezik az alábbi képletek szerint: 4. példa: Naftalint az 1. példa szerint levegővel keverve Wood-ötvözeten buborékoltatunk keresztül, melybe horzsakőre vitt vanadiumpentoxidot süllyesztettünk. Phatalsavanhidrid keletkezik 445 C°-on. Részleteiben a találmány az igénypontok keretén belül sokféleképpen módosítható. / O r v Levegő v- \ fi nélkül -o O K y o2 -r.S O K y (Levegő) 3 o CO o •OH CO-, O
