專利名稱：放熱或吸熱多相反應(yīng)的反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行放熱或吸熱多相反應(yīng)的等溫反應(yīng)器，其形狀包括—基本上圓柱型的外殼；—至少一個(gè)嵌入支撐在該外殼中的催化層中的一個(gè)換熱器。
眾所周知，在放熱或吸熱多相反應(yīng)中，越來越需要實(shí)現(xiàn)大容量的等溫反應(yīng)器，一方面要容易建造，安全可靠，投資和維修費(fèi)用低，另一方面，應(yīng)當(dāng)能夠在高的轉(zhuǎn)化率、小的壓降、低的能耗和在反應(yīng)劑和熱交換流體之間具有高的熱交換效率下操作。
為了滿足上述需求，曾有人提議了一種等溫反應(yīng)器，它具有被反應(yīng)物垂直通過反應(yīng)器軸的催化層，在該催化層的內(nèi)部包括一個(gè)熱交換器，該熱交換器是由若干除去或供應(yīng)熱的管組成。在下面的說明中，這種層將被稱作徑向催化層。
這種反應(yīng)器的一個(gè)實(shí)例公開在DE-A-3318098中。
在該專利文獻(xiàn)中，換熱器是由螺旋通過收集器的管組成，其中收集器沿著反應(yīng)器軸延伸，用于收集反應(yīng)氣體產(chǎn)物。
特別是，可以預(yù)見，換熱器是由支撐在位于外殼端部的相對(duì)管板之間的一束螺旋管組成。
應(yīng)當(dāng)知道，上述設(shè)計(jì)的換熱器在具有沿著被反應(yīng)氣體軸向通過的催化層的反應(yīng)器中也是已知的。
例如，參見US-A-4339413和US-A-4636365。
盡管有某些方面的優(yōu)點(diǎn)，但是帶有DE-A-3318098中公開的換熱器的反應(yīng)器也具有許多缺點(diǎn)，下文將進(jìn)行描述。
首先，鑒于下述事實(shí)，即當(dāng)相對(duì)于螺旋管的排列橫向流過的反應(yīng)物氣體和反應(yīng)產(chǎn)物通過催化層時(shí)，與不同溫度的不同管接觸，其中管與管之間的換熱效率是不同的。
換句話說，對(duì)于放熱反應(yīng)，當(dāng)氣體反應(yīng)物徑向通過催化層時(shí)逐漸增加它們的溫度。為此，在螺旋管束外層的管受到相對(duì)冷的流體的撞擊，而內(nèi)部的管受到更熱的氣體的撞擊，從中它們吸收不斷增加的熱量。
結(jié)果，每個(gè)螺旋管，根據(jù)它們?cè)诖呋瘜又械奈恢?，吸收不同的熱量，因此必需承?dān)不同的熱負(fù)荷。
舉例說明，由水組成的換熱器流體轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，在DE-A-3318098中提議的螺旋管束換熱器的排列中，沒有哪兩個(gè)管產(chǎn)生相同量的蒸汽。
此外，換熱器效率的檢測(cè)到的實(shí)質(zhì)性降低也是由于下述事實(shí)，即與低溫氣體反應(yīng)物接觸的上述排列的管承擔(dān)低的熱載荷，這暗示了水的低度汽化，隨著而來的是產(chǎn)生低的流出速度，由此產(chǎn)生水的高質(zhì)量流速。
相反，與高溫氣體反應(yīng)物接觸的螺旋管承擔(dān)高的熱載荷，這暗示了水的高度汽化，隨之而來的是產(chǎn)生高的流出速度，由此產(chǎn)生水的低質(zhì)量流速。
現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)器的另一個(gè)缺點(diǎn)是由管束的螺旋設(shè)計(jì)而產(chǎn)生的高的構(gòu)造和制備復(fù)雜性，這需要高的投資和維修費(fèi)用。應(yīng)當(dāng)注意的是，有時(shí)，這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜性甚至可能造成不可能進(jìn)行維修的后果。
正是由于這些缺點(diǎn)，盡管該領(lǐng)域日益需要大容量的反應(yīng)器，但是上述類型的放熱或吸熱多相合成的等溫反應(yīng)器極少被實(shí)際應(yīng)用。
這些缺點(diǎn)對(duì)于不是上述螺旋管束型而是垂直管束型的等溫反應(yīng)器來說，情況甚至更糟。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的簡述本發(fā)明面臨的技術(shù)問題是提供一種用于進(jìn)行放熱或吸熱多相反應(yīng)的等溫反應(yīng)器，它能夠滿足上述要求，同時(shí)克服現(xiàn)有技術(shù)中的所有上述缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，通過上述類型的反應(yīng)器解決了該問題，所述反應(yīng)器的特征在于—所述熱交換器是板式換熱器。
本文中所用術(shù)語“板式換熱器”是指帶有板的換熱器，其中所述板含有換熱流體在其內(nèi)部流過的專用管。特別是，這種板包括壁，優(yōu)選有波紋的壁，這些壁相互平行和并列，壁之間具有用于循環(huán)換熱流體的上述管。
該板式換熱器嵌入被氣體反應(yīng)物通過的催化層中，與催化劑接觸，在放熱反應(yīng)中反應(yīng)和產(chǎn)生熱。產(chǎn)生的熱由同時(shí)通過上述板的反應(yīng)過的氣體釋放到在這些管中流動(dòng)的冷卻劑中。
根據(jù)本發(fā)明，有可能以簡單有效的方式有利地提供一種高的熱交換程度下的等溫反應(yīng)器，它能夠最佳地控制溫度，實(shí)現(xiàn)提高轉(zhuǎn)化率和降低能耗的所有優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明，所述板之間限定的每個(gè)單個(gè)管分別能夠在兩個(gè)不同方向延伸。
如果反應(yīng)物流動(dòng)方向是沿著該軸(軸向流動(dòng))，第一個(gè)方向平行于反應(yīng)器軸，因此平行于外殼的母線，另外，如果反應(yīng)物流動(dòng)方向沿著垂直于反應(yīng)器軸(徑向流動(dòng))，第二個(gè)方向垂直于反應(yīng)器軸。
此時(shí)，有利地是，該管一般基本上平行于含有反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的氣體流的方向。
這說明，根據(jù)本發(fā)明的板式換熱器中的每單根管是與相同部分的反應(yīng)物接觸，因此，有利地隨動(dòng)于通過反應(yīng)而產(chǎn)生或吸收的熱的所有變化；因此，有可能在反應(yīng)實(shí)際中得到預(yù)定的溫度分布圖。
此外，當(dāng)本發(fā)明的多根管被排列在一個(gè)或多個(gè)催化層中時(shí)，所有這些管都有利地承擔(dān)相同的熱載荷。舉例說明，當(dāng)以熱水或沸水作冷卻劑的放熱反應(yīng)中，所有的管都產(chǎn)生相同量的蒸汽(管內(nèi)均勻分布水和蒸汽)。
根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器內(nèi)部的換熱效率越高，就能夠允許反應(yīng)物流和加熱或冷卻流體之間的溫度差越小的情況下回收或提供熱。該優(yōu)點(diǎn)暗示了兩個(gè)相鄰板之間的催化層內(nèi)部的溫度梯度更小，由此在催化層內(nèi)部實(shí)現(xiàn)更均勻的溫度分布，這樣相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器增加了轉(zhuǎn)化率?；蛘撸D(zhuǎn)化率相同的情況下，熱交換效率的增加降低了催化劑的用量，隨著而來的是節(jié)約了空間和投資費(fèi)用。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)多個(gè)管排列在催化層內(nèi)部時(shí)，這些管可以由相同的供應(yīng)源供應(yīng)，這是由于所有的管都承擔(dān)相同的熱載荷，不存在供應(yīng)和除去冷卻/加熱流體的控制問題。
此外，由于換熱器的結(jié)構(gòu)簡單化，可以用特別簡單經(jīng)濟(jì)有效的方法進(jìn)行維修。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器的部分透視圖；圖2是圖1中反應(yīng)器的細(xì)節(jié)的透視圖和放大圖；圖3是圖1中反應(yīng)器的替代實(shí)施方式的部分透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方式的反應(yīng)器的部分透視圖；圖5是圖4中的反應(yīng)器的細(xì)節(jié)的透視圖和放大圖；圖6是圖4中的反應(yīng)器的替代實(shí)施方式的部分透視圖。
優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述參考上述附圖，將本發(fā)明的設(shè)備描述如下。
圖1是用于進(jìn)行放熱或吸熱多相反應(yīng)的帶有外殼2的等溫反應(yīng)器。
該外殼2具有分別在其底部(上底部2a和下底部2b)封閉的圓柱形結(jié)構(gòu)，底部上分別帶有窗孔3和4以及窗孔7。
用作進(jìn)行反應(yīng)的氣體產(chǎn)物入口的圓形窗孔4位于外殼2的上底部2a的頂端。該窗孔4直接面向外殼的內(nèi)部。
窗孔3位于外殼2的上底部2a上的窗孔4的旁邊，它也面向外殼的內(nèi)部。
在外殼2的底部2b的端部有一窗孔7，它直接面向外殼2的內(nèi)部。
這些窗孔是在構(gòu)筑的過程中形成的窗孔3是用于定期察看反應(yīng)器內(nèi)部，也稱作人孔，窗孔4和7分別用于氣體的入口和出口。
外殼2的內(nèi)部，由安裝在外殼2內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)支撐梁5支撐多個(gè)換熱器9。
由于外殼2承受的高壓和機(jī)械應(yīng)力，形成了面向外界的帶有有限和嚴(yán)格必要量窗孔的高度抵抗結(jié)構(gòu)。
換熱器9的喂入是通過管道6保證的，該管道6是通過在外殼的外壁的上半部分形成的窗孔8引入外殼2的；這種管道6與換熱器9液連接。
通過管道6引入的換熱器流體流入下述板14中，該板包括在每個(gè)換熱器9中。
這種換熱器9被嵌入圖1中以點(diǎn)劃線簡單表示的催化層10中。
該催化層10側(cè)面以外殼2的內(nèi)表面為界，下部分以沒有表示出的惰性顆粒物質(zhì)層為界，該顆粒物質(zhì)層填滿了下底部2b，并承載催化層10。
舉例說明，如果反應(yīng)是放熱反應(yīng)，那么，使用這種排列的換熱器，由于氣體反應(yīng)物通過催化層10而在其內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的熱被有效地帶走，這將在下面進(jìn)行描述。
參考圖2，詳細(xì)地表示了板式換熱器14，該換熱器用于反應(yīng)器中，反應(yīng)物基本上平行于反應(yīng)器軸的方向(軸向流動(dòng))流過該換熱器。
板14包括壁14′和14″，它們相互并列并且彼此平行，它們內(nèi)部有多個(gè)管14a，該管中，換熱器流體平行于反應(yīng)器軸流過。
在圖2的實(shí)施例中，管14a是通過形成在板14上的壁14′和壁14″的焊接線16彼此分開的。正是為了使該圖更容易理解，板14的側(cè)端敞開，以使各個(gè)管14a的內(nèi)部可以看到。從板14的側(cè)端也可清楚地看出，具有固定裝置例如焊接線16。
包括在板14中的這些管14a與排列在換熱器9頂端的導(dǎo)管12液連接。這些管12垂直進(jìn)入導(dǎo)管17，從導(dǎo)管17分出導(dǎo)管17a，導(dǎo)管17a通過分配管17b獨(dú)立地連接到導(dǎo)管14a上。
通過導(dǎo)管11a和11b與導(dǎo)管14a液連接，收集器11在板14和相關(guān)的導(dǎo)管14a的基礎(chǔ)上排列。
導(dǎo)管15與收集器11液連接并垂直進(jìn)入其中，終止于窗孔13。在本文中描述的實(shí)施例中，窗孔13與催化層10以上的外殼2的內(nèi)部空間液連接。
換熱器9的一端或兩端可以有固定裝置。為了有利地保證操作過程中的穩(wěn)定性，同時(shí)保證維修過程中易于拆卸，舉例說明，這種裝置包括座架18和19，它們能夠?qū)Q熱器9可移動(dòng)地固定在支撐梁5和相鄰的換熱器9上。
參考圖3，表示了用于圖1反應(yīng)器的另一種實(shí)施方式，在外殼2的內(nèi)部，多個(gè)重疊的催化層彼此成一系列地排列。在每個(gè)催化層10上，有利地提供了上述多個(gè)板式換熱器9；這種換熱器通過各自的支撐梁5支撐。
反過來，每個(gè)催化層10通過圖3中沒有示出的適當(dāng)支撐裝置支撐，例如，通過各自的惰性顆粒物質(zhì)層或通過各自的氣體可透過的底部支撐。
根據(jù)圖3的反應(yīng)器的另一種實(shí)施方式(沒有表示)，在外殼2的內(nèi)部提供了一個(gè)催化層，其中嵌入了通過支撐梁5支撐的換熱器9。
在外殼2的下底部2b，提供了惰性顆粒物質(zhì)層用于支撐催化劑。
不管是在圖1的實(shí)施例還是在圖3的實(shí)施例中，與導(dǎo)管14a的底座液連接的導(dǎo)管15還能夠與適當(dāng)?shù)氖占?沒有表示)連接，用于從反應(yīng)器中收集和排出換熱器流體。
參考圖4，表示了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式，其中換熱器9的導(dǎo)管14a垂直于反應(yīng)器1的軸，并相應(yīng)地垂直于外殼2的壁。此時(shí)，反應(yīng)物基本上垂直于反應(yīng)器軸(徑向)通過反應(yīng)器1，并且換熱器9也徑向排列。
該圖中，在結(jié)構(gòu)和操作上等價(jià)于上面圖中的那些反應(yīng)器特征將用相同的參考標(biāo)記表示，并且不再額外進(jìn)行描述。
板14相互并列并且分別彼此平行，內(nèi)部包括多個(gè)導(dǎo)管14a，換熱器流體在導(dǎo)管14a中垂直于反應(yīng)器1的軸流過。
導(dǎo)管14a通過導(dǎo)管12和環(huán)形導(dǎo)管23與提供換熱器流體的導(dǎo)管6液連接。導(dǎo)管6通過在反應(yīng)器下半部分的窗孔21終止于外殼2的內(nèi)部。
此外，導(dǎo)管14a還通過導(dǎo)管15和環(huán)形導(dǎo)管27與換熱器流體的出口導(dǎo)管22液連接。導(dǎo)管22通過反應(yīng)器上半部分的窗孔8離開外殼2。
參考圖5，詳細(xì)地表示了圖4中用于反應(yīng)器內(nèi)部的板14換熱器9。
板14包括相互并列并且彼此平行的壁14′和壁14″，其內(nèi)部包括多個(gè)導(dǎo)管14，導(dǎo)管14內(nèi)部垂直于反應(yīng)器軸流過換熱器流體。
導(dǎo)管14a通過形成在板14上的焊接管16在側(cè)面彼此分開。僅僅是為了使圖更加清楚，板14的上端部敞開，以使各個(gè)管14a的內(nèi)部能夠看到。顯然，在該板14的上端部還提供了封閉裝置例如焊接管16。
導(dǎo)管14a在板14的側(cè)端部分別終止于導(dǎo)管17a和11a。反過來，導(dǎo)管17a通過連接導(dǎo)管17與排列在換熱器9底座上的導(dǎo)管12液連接。相反，導(dǎo)管11a通過收集器11與排列在換熱器9頂端的導(dǎo)管15液連接。
在板式換熱器9的一端或兩端，也提供了用于錨定上面圖2中換熱器的座架18和19。
參考圖6，表示了圖4中反應(yīng)器1的另一種實(shí)施方式，其特征在于，整個(gè)外殼2的上半部分為法蘭型的窗孔，用平蓋2c封閉。此時(shí)，用作反應(yīng)物氣體入口的沒有表示出的窗孔在外殼2的上半部分得到。
參考圖1，用于反應(yīng)的氣體反應(yīng)物通過窗孔4進(jìn)入到外殼2的內(nèi)部，并到達(dá)含有催化劑的催化層10中，在反應(yīng)的同時(shí)通過該層，并在外殼2的下端2b收集起來，然后由窗孔7排出。
當(dāng)氣體反應(yīng)物通過催化層10時(shí)，與催化劑接觸發(fā)生反應(yīng)，如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，就產(chǎn)生了熱。
該熱通過間接熱交換驅(qū)散開，也就是說，通過與嵌入在催化層10中的換熱器9的板14中的反應(yīng)和未反應(yīng)的氣體混合物接觸而驅(qū)散開。
實(shí)際上，根據(jù)具體情況，在這種板14內(nèi)部流過的冷卻流體可能是冷的反應(yīng)物、透熱流體、熔融鹽或水。參考圖2，這種流體在低于反應(yīng)和未反應(yīng)的氣體混合物的溫度下，通過導(dǎo)管12流入，并通過導(dǎo)管12流過導(dǎo)管17，并流入板14內(nèi)部限定的導(dǎo)管14a中。
通過板14后，一旦發(fā)生間接熱交換，這種大大過熱了的流體就被收集器11收集，并通過導(dǎo)管15排出換熱器9。
具體地說，在圖1的實(shí)施例中，冷卻流體含有反應(yīng)物氣體流，該氣體在換熱器9內(nèi)部被適當(dāng)?shù)丶訜?，通過排列在覆蓋在催化層10的面積上的導(dǎo)管15的窗孔13排出換熱器9，然后與通過窗孔4進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)部的氣體反應(yīng)物混合。
換句話說，開口端13特別是在氣體反應(yīng)物本身被用作冷卻流體時(shí)而提供的；然后這種氣體反應(yīng)物通過窗孔4喂入，并且也部分地通過導(dǎo)管6喂入。
在圖3的實(shí)施例中，氣體反應(yīng)物順序通過多個(gè)催化層10。有利地是，通過各自的換熱器9分別獨(dú)立地控制每個(gè)催化層10中的反應(yīng)溫度。這樣作是為了能夠調(diào)整催化層10內(nèi)部的溫度，以優(yōu)化總轉(zhuǎn)化率。
參考圖4和6，分別通過箭頭F1和F2，簡要地表示了氣體反應(yīng)物和換熱器流體在反應(yīng)器1內(nèi)部的路線。
氣體反應(yīng)物通過外殼2的窗孔4喂入，在外殼2的內(nèi)側(cè)表面和可透過氣體的壁28之間限定的環(huán)形氣縫24中流動(dòng)。通過壁28，氣體反應(yīng)物到達(dá)含有催化劑的催化層10。關(guān)于這方面，催化層10在其上半部分通過沒有表示出的常規(guī)型環(huán)形蓋封閉。
氣體反應(yīng)物基本上以垂直于反應(yīng)器軸的方向(徑向)通過催化層10，并發(fā)生反應(yīng)。它們通過多孔壁25流出催化層10，并收集在與外殼2同心放置的收集器29中，在其上半部分以蓋26為界，并通過窗孔7排出反應(yīng)器1。
或者，催化層10在其上半部分側(cè)面開口，或者具有可透過氣體的環(huán)形格柵(沒有表示)，這樣反應(yīng)物氣體以軸向一徑向移動(dòng)通過該格柵。
當(dāng)通過該催化層10時(shí)，反應(yīng)物氣體與催化劑的接觸使反應(yīng)進(jìn)行，如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，就產(chǎn)生了熱。
這種熱通過間接熱交換被驅(qū)散開，也就是說，通過與嵌入在催化層10中的換熱器9中的板14中的反應(yīng)和未反應(yīng)的氣體混合物接觸而驅(qū)散開。
實(shí)際上，參考圖4和5，上述冷卻流體在低于反應(yīng)和未反應(yīng)的氣體混合物溫度下通過導(dǎo)管6流入該板14，從導(dǎo)管6通過導(dǎo)管23，然后進(jìn)入導(dǎo)管12，在此，被導(dǎo)管17a分配后，流入板14的導(dǎo)管14a。
通過板14后，一旦發(fā)生間接熱交換，這種大大過熱的流體被導(dǎo)管11a收集，通過收集器11、導(dǎo)管15和27，通過導(dǎo)管22排出外殼2。
由于被通過催化層的氣體反應(yīng)物沖擊的板14提供了延伸表面，因此該板式換熱器9能夠提供有效的熱交換，因此根據(jù)本發(fā)明可以有效地利用板式換熱器9。
事實(shí)上，對(duì)于放熱反應(yīng)的實(shí)施例，可取的是，過量地驅(qū)散氣體反應(yīng)物通過催化層10過程中產(chǎn)生的熱。
這樣作是為了，可以將催化層10中的溫度保持在特定范圍，以得到高的產(chǎn)量，并且還可以防止催化劑在達(dá)到更高的溫度時(shí)承受過量的熱應(yīng)力。
此外，鑒于以結(jié)構(gòu)簡單為其特征，這種換熱器易于制造、易于安裝，總重要的是易于維修。
根據(jù)一種實(shí)施方式，這種換熱器的特征還在于，這種尺寸的截面能夠允許將其從人孔3或窗孔4插入。
對(duì)于例如圖1、3和4中表示的那些反應(yīng)器，也就是含有直徑比外殼2直徑小的入口窗孔的反應(yīng)器，為了進(jìn)行換熱器9的維修，該特征是特別有利的。
此外，在下述條件下，情況是這樣的，換熱器9的這種特征截面在為了得到更重要的有利效果時(shí)是特別有用的。
這樣實(shí)現(xiàn)的第一個(gè)有利效果是，在下面將詳細(xì)描述的特定條件下，通過維修已有的不用的反應(yīng)器能夠得到完全可以操作的反應(yīng)器。
為了滿足該要求，應(yīng)當(dāng)考慮到，通用反應(yīng)器的外殼是利用對(duì)壓力、溫度、和操作過程中內(nèi)部化學(xué)侵蝕有足夠抵抗力的技術(shù)和材料制成的。
事實(shí)上，為了進(jìn)行這些操作，可能利用高的操作壓力、高的溫度和反應(yīng)非常具有腐蝕性或有害的物質(zhì)。
結(jié)果，用于制造外殼的技術(shù)難點(diǎn)是相應(yīng)的，其費(fèi)用也高。
隨之而來的是，對(duì)于上述阻力特征，即使不再使用含有換熱器和催化層的更多的結(jié)構(gòu)精細(xì)的內(nèi)部設(shè)備，外殼應(yīng)當(dāng)是具有能夠長時(shí)間使用的結(jié)構(gòu)。
這種情況存在于當(dāng)是例如圖1中所示外殼時(shí)，但是由于其內(nèi)部是廢舊的設(shè)備，盡管外殼可能最終還能夠使用很長時(shí)間，但是包括反應(yīng)器在內(nèi)的整個(gè)結(jié)構(gòu)就不能再被利用。
此時(shí)，然后有利的是通過窗孔3或窗孔4安裝與上述換熱器9內(nèi)部廢舊設(shè)備。
除了通過修復(fù)廢棄反應(yīng)器得到的有利效果之外，第二個(gè)有利效果在于，不管是對(duì)于絕熱的還是等溫的原始反應(yīng)器來說，都得到了更新的高效率等溫反應(yīng)器。
該有利效果(其重要性并不亞于上面那個(gè))既保證了放熱催化反應(yīng)又保證了吸熱催化反應(yīng)最佳地進(jìn)行，而眾所周知，這種反應(yīng)在等溫型反應(yīng)器中比在絕熱型反應(yīng)器中更有效地進(jìn)行。
因此，當(dāng)反應(yīng)器是絕熱型時(shí)，這種更新不但保證了特別適用于上述特定反應(yīng)的等溫反應(yīng)器中不用的反應(yīng)器的回收利用，而且還保證了不用的反應(yīng)器的改變。
上述回收利用是反應(yīng)器內(nèi)部的徹底更新，這種更新不需要外殼2的任何改變，而這種外殼的改變(特別是在高溫下操作的反應(yīng)中)是不利的。
需要重復(fù)的是，正如被深入描述的那樣，這種換熱器不但適用于放熱和吸熱催化反應(yīng)的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)外翻新(ex-novo)，而且適用于更新具有上述特征的已有反應(yīng)器，特別是具有帶有直徑比外殼直徑小的入口的上底部的反應(yīng)器類型。
最后，根據(jù)具體情況，上述類型的換熱器9有利地通過人孔(窗孔3)引入已有反應(yīng)器中，或者通過用于反應(yīng)物氣體入口(窗孔4)引入已有反應(yīng)器中。此外，外殼2中，已有的側(cè)面窗孔(例如窗孔8)被開發(fā)用于引入反應(yīng)器加料導(dǎo)管，或者任選地用于排出換熱流體。
上面，與新的反應(yīng)器有關(guān)的所有列出的優(yōu)點(diǎn)通過翻新已有結(jié)構(gòu)也能得到，這節(jié)約了相關(guān)費(fèi)用。
權(quán)利要求
1.用于進(jìn)行放熱或吸熱多相反應(yīng)的反應(yīng)器(1)，包括—基本上為圓柱形的外殼(2)；—至少一個(gè)嵌入在支撐進(jìn)所述外殼(2)中的催化層(10)中的換熱器(9)；其特征在于—所述換熱器(9)是板(14)式換熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的反應(yīng)器(1)，其特征在于所述換熱器(9)的板(14)含有平行于所述外殼(2)的軸延伸的導(dǎo)管(14a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的反應(yīng)器(1)，其特征在于所述換熱器(9)的所述板(14)含有分別相互并列的壁(14′，14″)，其間限定了平行于所述外殼(2)的軸延伸的所述導(dǎo)管(14a)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的反應(yīng)器(1)，其特征在于所述外殼(2)以與換熱器流體的喂入導(dǎo)管(6)液連接的方式，支撐了多個(gè)所述換熱器(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的反應(yīng)器(1)，其特征在于它含有至少一個(gè)所述換熱器(9)的錨定裝置(18，91)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的反應(yīng)器(1)，其特征在于所述換熱器(9)的所述板(14)含有垂直于所述外殼(2)的軸延伸的導(dǎo)管(14a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的反應(yīng)器(1)，其特征在于所述換熱器(9)的所述板(14)含有分別相互并列的壁(14′，14″)，其間限定了垂直于所述外殼(2)的軸延伸的所述導(dǎo)管(14a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的反應(yīng)器(1)，其特征在于所述外殼(2)以與換熱器流體的喂入導(dǎo)管(6)液連接的方式，支撐了多個(gè)所述換熱器(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的反應(yīng)器(1)，其特征在于所述換熱器(9)徑向排列在所述催化層(10)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的反應(yīng)器(1)，其特征在于它含有至少一個(gè)所述換熱器(9)的錨定裝置(18，91)。
11.制備用于進(jìn)行放熱或吸熱多相反應(yīng)的反應(yīng)器(1)的方法，包括如下步驟—回收基本上圓柱形的已有反應(yīng)器的外殼；—在所述回收的外殼中安排至少一個(gè)催化層(10)；—在所述至少一個(gè)催化層(10)中安排至少一個(gè)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的板式換熱器(9)。
全文摘要
一種用于進(jìn)行放熱或吸熱多相反應(yīng)的反應(yīng)器(1)，包括一個(gè)基本上圓柱形的外殼(2)和至少一個(gè)嵌入在支撐到所述外殼(2)中的催化層(10)中的換熱器(9)，其特征在于該換熱器(9)是板(14)式換熱器。
文檔編號(hào)B01J8/04GK1427741SQ01809286
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月11日
發(fā)明者埃爾曼諾·菲利皮, 恩里克·里西, 米爾科·塔羅齊 申請(qǐng)人:卡薩爾甲醇公司