149494. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés katalitikus gázfázis-folyamatok végrehajtására

. 149.494 zátor-ágy egész szélességében itörtenő egyenleles eloszlatása fokozódó nehézségekkel jár. Ha mármost valamely reaktort, illetőleg katalizátor-ágyat termodinamikai vagy reakció-kinetikai okokból kifolyólag különlegesen nagyméretűre kívánatos kialakítani, másfelől viszont bizonyos legnagyobb reaktor átmérő alatt keill maradni és ha ezenkívül lehetőleg kis katalizátorszemceék alkalmazása kívánatos, akkor ennek a reaktornak radiális áramlásúvá való kialakításakor, a keletkező termékek áramának a katalizátonban egyenlőtlen eloszlás folytán a legkülönfélébb nehézségek támadhatnak. így pl. hőmérsékleti gócok, csatornaképződés, mellékreakciók stb. keletkezhetnek. Ezeknek a nehézségeknek oka abban rejlik, hogy a szélsőséges hosszúság : szélesség viszonynál a nyomáskülönbség és ezzel együtt a «linearis áramlási sebesség a katalizátor-ágyban szélsőségesen kicsiny lesz, amiből az következik, hogy a katalizátor-ágy egyik helyén elszennyeződés vagy más körülmények miatt előállott, nem szándékos nyomáskülönbség (aminek abszolút értéke ugyan igen kicsiny, de az ágy alapnyomáskülönbségéhez viszonyítva tekintélyes lehet) a katalizátor átáramlásában erős zavarokat okozhat, szélsőséges esetben ezen a helyen a reakció-résztvevők teljes megállásához vezethet. Ugyanez az abszolút nyomáskülönbség-többlet nagyobb alap-nyomáskülönbségeknél pl. egy axiális áramlású reaktorban csak lényegtelen hatású volna vagy serami hatással sem járna. Hasonló módon, de fordított értelemben hatnak az alapnyomáskülönbséghez képest negatív eltérések is. Azt találtuk, hogy a nagy reaktor alkalmazásánál fellépő nehézségek legyőzhetők, ha a termékek teljes áramát előbb a katalizátor-ág5'nák csak az egyik, pl. felső részén és azután a másik,' pl. az alsó részén engedjük sugárirányban átáramlam. A találmány szerint ezt olyan módom valósítjuk meg, hogy a reakció-résztvevők ára-mát a reaktor első részében belülről kifelé vezetjük, a középső harmadban, előnyösen a katalizátor-ágy tengelyirányban mért hosszának közepén az áramlási irányt megfordítjuk és a reaktor második részében kívülről befelé vezetjük a katalizátoron át. Az eredetileg párhuzamosan kapcsolt két reaktorrésznek ezzel a sorbakapcsotlásával, pl. ha ezek a részek azonos nagyságúak, az alap-nyomáskülönbség közel megkétszereződik és a katalizátor-ágyban a lineáris áramlási sebesség -megkétszereződik, tehát ugyanazt a hatást érjük el, mintha a katalizátor-ágy szélességét, illetve a reaktor hosszúságot megfeleztük és egyidejűleg a katalizátor-ágy hosszúságát, illetve a reaktorátmérőt megkétszereztük volna. A sugárirányú áramlású reaktor két feléneik ez a sorbakapcsolása különböző módon foganatosítható. Az 1., 2. és 3. ábrák a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas sugárirányú áramlású reaktornak három, a találmány szerinti példakénti foganatosítási alakját függőleges metszetben mutatják. Az 1. ábra szerinti reaktor az 1 katalizátorágyban a 3 vfiiktárosával azonos magasságban egy ágy hüvelyhosszának közepében a perforált 2 központi csőben a szilárdan beépített 3 vaktárcsa, valamint az 1 katalizátor-ágyban a 3 vaktárcsával azonos magasságban egy a 2 tömi tétlenül csatlakozó és a teljes katalizátorkeresztmetszetet befedő 4 közbenső-fenék van elrendezve. Ez a 4 közbenső-fenék célszerűen nincsen helytállóan beépítve, hanem az 1 katalizátor- I ágyba lazán van elhelyezve és a 2 központi esőhöz és az esetleges további vertikálisan beépített eszközökhöz, mint pl. thermohüvelyekhez stb. képest csúsztatbatóan van tömítve és adott esetben, a szerelési -munkák megkönnyítése érdekében, alkalmas osztható szegmensekből készül, mimellett a központi -cső a katalizátor felső és alsó része közötti -kifogástalan tömítés végett, abban a magassági körzetben, amelyben a közbenső fenéknek a katalizátortöltés össz-erázódása folytán fellépő csúszása megengedhető, perfarálatlan 5 szakaszként van kiképezve. A gáz-halmazállapotú reakció-résztvevők útját az ilyen módon kiképezett reaktoron át az 1. ábrában feltüntetett nyilak jelzik. A termékek a reaktorba -annak felső végénél, a 2 központi csövön keresztül lépnek be és ezen át egészen a 3 vaktárcsáig jutnak el, ezután tengelyirányban belülről kifelé az 1 katalizátor-ágy felső részén áramlanak át és a perforált 6 k-ontaktesövön keresztül eljutnak a külső 7 gyűrűs térbe, aminek a reaktor be- és kilépőhelyével nincsen kapcsolata, ebben lefelé áramlanak és eközben elhaladnak a 4 közbenső-fenék magassága mellett, ezután ismét, ezúttal -azonban sugárirányban kívülről befelé áramlanak át az 1 katalizátor-ágyon, hogy végül is a reaktor alsó végénél a középső 2 csövön át távozzanak el. Úgy is eljárhatunk, hogy a reaktorban az áramlást az ellenkező irányban, azaz -alulról felfelé vezetjük. A 2. ábra szerinti reaktorban ugyancsak az 1. szerinti reaktorhoz hasonló módon a 8 vaktárcsa van elrendezve, azonban a katalizátor-ágynak nincsen közbenső feneke. Az á-raml-ási iránynak a két reaktor rész közötti megfordítását a rövidzailat elkeiulcsue mu a felső és alsó középső csoiesz kozott a kozpoiti cső perforációján át közAcJkr n i 8 \ iktaicsia körül beállhatna, a vaktái(sä i i cson°k az -ehhez közvetlenül es-iti hlan 9 szakasza eszközli, mimell^lt e/ a \ rid'atlai szakasz mindkét oldalrój. \ "u\ c ipán íz e^\ik oldalon csatlakozik a vaktaicsahoz. A központi eső ezen perfarálatlan szakaszának teljes hosszát célszerűen úgy választjuk meg, hogy a katalizátor-ágy áramlási ellenállasa a központi cső felső és alsó része között, a gyűrűs tér érintése nélkül lehetséges legrövidebb úton át nézve pontosan ugyanolyan nagy, mint a katalizátor-ágy átlagos áramlási ellenállása a külső gyűrűs téren át. A reakció-résztvevők áramlását az ilyen módon kiképezett reaktorban a 2. ábrában nyilak jelölik. A 3. ábra szerinti reaktorban a felső végétől az alsó végéig átmenő központi cső nincs elrendezve, hanem két egymástól teljesen különválasztott központi 10 és 11 csőrésze van, melyek mindegyike a reaktor valamelyik végétől a katalizátorágy tengelyirányban mért hosszának középső harmadáig nyúlik be, -mimellett a két középső csőrésznek a középső harmadban egy-mással szemben-