184208. lajstromszámú szabadalom • Adagoló szerkezet
1 184 208 kedvezőbb. A szemcse áram, töltési sebesség és a betöltött katalizátor szemcsék térfogatsűrűsége közötti összefüggés a következő: Részecske áram kg/óra/m2 . , , ,,-------------------------2------------ = Töltési sebesseg m/ora Tényleges térfogatsűrűség kg/m Azt találtuk, hogy a betöltött katalizátor ágy térfogatsűrűségének növelésére előnyös a szemcse áram 488 kg/óra/m2 és 7320 kg/óra/m2 érték közötti megválasztása, és hogy a legtöbb katalizátornál előnyös eredményeket lehet elérni akkor, ha a szemcse áramot 1464 kg/óra/m2 és 4880 kg/óra/m2 értékek közötti nagyságúra választjuk. A töltési sebességnek, szabad esési úthossznak és a katalizátor egyenletes eloszlásának említett értékek közötti megválasztása azért előnyös, mert ebben az esetben lehet legjobban megközelíteni az adott katalizátor ágy esetében elérhető legnagyobb térfogatsűrűséget. A találmányunk szerinti adagoló szerkezethez azoknak a reaktoroknak méretei a legmegfelelőbbek, amelyeket a legáltalánosabban alkalmazott eljárásokhoz, például a hidrogénezéshez, reformáláshoz és hidrokrakkoláshoz használnak. A találmány szerinti adagoló szerkezet olyan katalizátor szemcsékhez alkalmazható, amelyek gömb, pirula, sajtolt termék, kristály, hengeres stb. alakúak. Általában a szemcsék átmérője ne legyen nagyobb a reaktor átmérőjének 3%-ánál, előnyösen 0,04 cm és 1,3 cm közötti, még előnyösebben 0,15 cm és 0,6 cm közötti átmérőjű legyen. A katalizátor szemcse átmérője alatt a szemcsének névleges méretét értjük minden olyan esetben, amikor a szemcse nem gömb alakú. A találmány szerinti adagoló szerkezet segítségével a szilárd katalizátorok széles változata betölthető a katalizátor reakciótereibe, mint például az oxidáláshoz, hidrokéntelenítéshez, krakkoláshoz, reformáláshoz és hidrogénezéshez használt katalizátor szemcsék I Példa Egy 0,6 méter átmérőjű edényt választottunk ki és ezt 0,15 cm átmérőjű, gömb alakú alumíniumoxid katalizátor anyaggal töltöttük. A töltést az ismert, úgynevezett „sock” töltési eljárással, valamint a találmány szerinti adagoló szerkezet felhasználása révén végeztük azért, hogy a két töltési módot összehasonlíthassuk annak eldöntése céljából, hogy a tényleges térfogatsűrűség melyik töltési módszer esetén a nagyobb, melyik töltési módszernél közelíti meg inkább az elérhető maximális értéket. Az ismert „sock” eljárás révén betöltött katalizátor szemcséknél 0,499 g/cm3, a találmány szerinti adagoló szerkezettel való betöltés esetén pedig 0,534 g/cm3 térfogatsürűséget kaptunk. A találmány szerinti adagoló szerkezet kétkaros kivitelű volt. A találmány szerinti adagoló szerkezettel végzett betöltés eredményeként a térfogatsűrűség 7,1%-kal volt nagyobb, mint az ismert eljárással végzett betöltés esetén. II Példa Ennél a példánál ugyanazt az edényt és töltési módszereket alkalmaztuk, mint az I példánál. A használatra kiválasztott katalizátor szemcsék 0,08 cm átmérőjű, extrudált részecskék voltak, amelyeknél a hossz és átmérő aránya 6,5 és 8 között változott. A „sock” eljárás révén betöltött, extrudált katalizátor szemcsék térfogatsűrűsége 0,589 g/cm3, a találmány szerinti adagoló szer- 4 r kezet révén betöltött katalizátor szemcsékből létrejött katalizátor ágy térfogatsűrűsége pedig 0,652 g/cm3 volt. A találmány szerinti adagoló szerkezet alkalmazásával tehát az ismert eljáráshoz viszonyítva 12,4 %-kal nagyobb térfogatsűrűséget tudtunk elérni. A találmány szerinti adagoló szerkezet segítségével a kereskedelmi, elválasztóterű edények is megfelelő módon tölthetők adszorbeáló anyagszemcsékkel. A kereskedelmi szétválasztóterű edények szélessége vagy átmérője 0,3 méter és 4,5 méter között, hossza pedig 1,5 méter és 21 méter között változik. A találmány szerinti adagoló szerkezet segítségével a kereskedelmi szétválasztóterű edényekbe tölthető adszorbeáló szemcsékre példa az 5 Angstrom molekuláris szűrő, amelyet normál szénláncú szénhidrogéneknek szétágazó láncú és ciklikus szerkezetektől való szétválasztására használunk. Adszorbeáló anyagként mind természetes, mind szintetikus alumíniumszilikátok választhatók. Más megfelelő szemcséket is alkalmazhatunk, ha ezek a kívánt szétválasztási funkció, illetve feladat elvégzésére alkalmasak. A katalizátor szemcsék adagolásával, betöltésével kapcsolatos, előzőkben ismertetett problémák - amelyek a találmány szerinti adagoló szerkezet révén rugalmasan szabályozhatók és irányíthatók - a szétválasztási folyamatokhoz használt adszorbeáló szemcsék használatánál is zavarokat okoznak. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti adagoló szerkezet az adszorbeáló szemcsék betöltésénél is előnyösen alkalmazható. A találmány szerinti eljárást részleteiben egy a rajzon válzolt, példaképpeni adagoló szerkezettel kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra egy edény hosszmetszete és egy ebben elhelyezett, előnyös kétkarú adagoló szerkezet nézete. A 2. ábra a forgatható karban kiképzett adagolónyílás nézete. A szemcsés anyag adagolására szolgáló 1 adagoló szerkezetnek 2 tárolótartálya van, amelybe a szemcsés anyagot beömlesztjük és e szemcsés anyagot a 6 edénybe való adagolás előtt tároljuk. A 2 tárolótartály alatt forgatható 3 adagolótest van, amely a 2 tárolótartály aljára, ehhez viszonyítva forgathatóan van erősítve. A forgatható 3 adagolótestnek közepén agy van, amely függőleges tengely körül forgatható és egy a rajzon nem látható forgató Szerkezethez van kapcsolva. Az agynak fölül nyílása van, amelybe a 2 tárolótartályból a szemcsés anyag be tud áramlani. Az agyhoz két, gyakorlatilag cső alakú kar csatlakozik. A karok 4 végei le vannak zárva. A karoknak központi elhelyezésű agy és zárt 4 vége közötti részén hosszirányú 5 adagolónyílás van. Az 5 adagolónyílások általában ék, illetve kúp alakúak és ezek külső végükön szélesebbek. Az 5 adagolónyílások minimális szélessége legalább 125%-a az edénybe adagolni, ömleszteni, illetve szétteríteni kívánt szemcsés anyag névleges átmérőjének. A találmány szerinti adagoló szerkezettel ellátott edény töltési művelete folyamán a forgatható adagolótest elegendő sebességgel forog ahhoz, hogy a karok külső végét elhagyó szemcsék még éppen elérjék az edény falát. Azt találtuk, hogy az 5 adagolónyílás 2. ábrán feltüntetett x mérete az edénybe töltött szemcsés anyag fölső felületének lejtését, y mérete pedig a katalizátor töltési sebességét határozza meg. Ha a szemcsés anyag tökéletesen folyékony volna, elméletileg az x méret ) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
