用于测量固体对反应器均匀填充的方法技术

本发明专利技术涉及用于测量反应器或柱塔的固体的均匀填充的方法、以及实现该方法的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于测量反应器或柱塔的固体的均匀填充的方法、以 及实现该方法的装置。在化学反应技术中，对于装置的效率而言，固体对反应器的均匀填充是非常关键的。例如，固体是任意的填料或催化剂。这些固体可以具有不同的成分和几何形状。它们可以是球形、实心或空心柱形、或圆环形，但是其它的几何形状也是可行的。如果在用于催化剂反应的管束式反应器或板式反应器中例如使用 固体，则目的是确保这些反应器的均匀填充。专利公开文献EP-A-873783公开了用于管式反应器中的温度测量 的装置和方法。在具有测温装置的管式反应器中，存在这样的问题， 与没有测温装置的管式反应器相比，这种装置、例如热电偶或电阻温 度计改变了管式反应器中的流分布以及因而压降特性。该技术问题由以下特征解决a)固体颗粒的质量与对应的管式反 应器的开口横截面积之比；以及b)在对应的管式反应器横截面内的压 降，它们是相同的。此后，在具有较大横截面的管中，需要装填足够 多量的催化剂，从而在同一填充高度获得可比较的压降。专利公开文献EP-A-1270065涉及反应器空间内的压力的在线测 量(inline measurement),这是通过将具有压力传感器的杆通过反应器 盖伸入固体床(solid body bed)中实现的。这是测量装置内的压力的 传统方法。如果想要确定所有管的背压(backpressure),大体上有上 千个管，使用这种方法将无法获得真实结果，这是因为所述杆影响了 气体的流。而且，几千个管中的压力测量在现场也是付出高费用才能 实现的。因此，几千个杆必须被导入反应器中。专利公开文献WO 02/074428公开了用于测量填充有催化剂的化 学反应器管的背压的装置和方法。该装置包括彼此相互固定的一捆测量管，它们彼此之间的间距必 须匹配管束式反应器中的各反应器管的间距。密封借助于可膨胀的密封件实现。并不提供除尘。本专利技术的目的是提供一种灵活的方法，以便测量固体对反应器的均匀填充；以及适于实现本专利技术的装置。本专利技术涉及测量反应器或柱塔中固体均匀填充的方法，其中所述 量反应器或柱塔具有至少两个反应室，所述反应室彼此相互隔离并且 填充有固体，所述反应室尤其是反应管，所述方法通过以下步骤实现a) 同时地经由对应数量的单独安装的气体或液体入口 (测量管) 将具有相同成分和量的气体或液体流通入这些反应室(反应管)中的 至少两个；b) 同时地在每个这些测量管测量背压；并且c) 集中记录所确定的值；该方法的特征在于，灰尘通过抽吸作用从固体填料上方的容积经 由测量管的下端周围的环形间隙沿纵向排出，禾P/或产生的背压允许衰 减(decay)。为此，测量管与反应管之间的包括柔性固体的连接密封被疏松，从而在固体床上方的空间与环形间隙之间形成孔口 。经由该环形间隙，然后例如，实现抽吸排出，或者实现压力扩张。形成环形间隙的封管还仍然后包围反应管或反应空间的孔口。特别有用的反应器是管束式反应器或者这样的反应器，其中所述 反应器具有由热学片材彼此相互隔离的反应与传热空间。所述柱塔例如是吸收塔。大体上，利用包括惰性气体、空气或它们的混合物的气体。 固体床是对于气流的阻抗，降低流速并聚集背压。 在这种情况中重要的是，恒定容积流速经过固体床。气体的容积 流速大体上具有250至5000 1/h的流速，气体的进入压力应该是在1 bar g至50barg的范围内，尤其是从在1至10barg的范围内，气体的温 度大体上是在从10至5(TC的范围内。理想地，合适的气体是惰性气 体、空气或它们的混合物。为了恒定计量(测量)气体，例如是使用具有如图1所示结构的 装置，其中，a代表平行气体管线的数量。计量在这样的情况下被认为是恒定的，即气体的流速变化小于+/-2.5%，特别合适的流速具有小于或等于+/-1 %的波动。有利地，例如，在直至15个平行的气体管线内测量背压，特别地在直至IO个气体管线内进行测量，特别有利地在直至5个气体管线内进行测量。如果得到了不同的测量值，则例如用作为催化器的固体的填充不是均匀的，并且必须改进。根据本专利技术可以在同时进行多个气流的测量，可以实现检测反应器填充的节约时间的方法。均匀性被认为是变化最大为+/-5 %。本专利技术还涉及用于测量固体对反应器的均匀填充的装置，其中所 述反应器包含至少两个反应室或反应管，其中a) 包括彼此并不紧固在一起的至少两个用于恒定计量气体或液 体流的装置，并与之相关的是，包括同样对应数量的下述装置，所述 装置具有用于测量背压的测量管以及用于记录测量值的中央数据存储 器；b) 所述测量管被引入到所述反应室或反应管中或安坐在它们上， 沿纵向在引入端被包封，从而形成具有通气端口的环形间隙；并且c) 该管壳比测量管长，具有比进入孔口更大的横截面，所述测量 管引入到所述孔口中或安坐在其上；d) 将进入孔口紧密包围，从而在针对背压的测量操作过程中没有 气体泄漏。为了背压的测量，例如，来自根据如图1所示装置的气流经由如 图2所示的装置通入填充有固体的管中。使用例如来自Ashcroft公司 的商业上可获得的传统的压力传感器测量所产生的背压，其中所述传 感器理想地安装在如图2所示的气体输入装置中。传感器的压力范围 必须从0延伸至2500 mbarg，但是特别地从0至1000 mbar g。所确定 的压力数据被传输至电子存储器，所述电子存储器可以存储最多60000 个压力数据。该数据存储器理想地应该与压力传感器一起被容纳在一 个单元内。所引入的或安坐的测量管被包封，从而形成环形间隙(图2中的位置5)。由此，带有电荷材料的灰尘通过抽吸被排出，在测量管与例 如反应管之间的紧密连接被疏松时。灰尘通过抽吸排出对于满足工作 要求的安全性而言是非常重要的。带有电荷的固体必须不包含有害灰 尘(toxic dust)。经由该环形间隙，在测量管内部产生的由于背压导致的过压可以在器具取出时向上释放。经由4和5的抽吸排出然后同样 确保了灰尘通过抽吸被排出并且安全地去除。带套壳的外壁理想地以这样的方式被制造，其可以附着作为保护 用的柔性密封件6。在这种情况中，其可以是金属罩，其沿分离的方 向(solution direction)根据弹簧的原理扩展或者可被推压到一起，并 且位于反应器管的壁的外侧上。另外，可以经由该环形间隙将压力的扩张与关闭气流7结合，从 而不仅气流7还有来自填充的管的回流气体(back-flowing gas)通过 抽吸被排出。回流还可以疏松上侧固体床，并且因而以简单的方式降低降低由 最上侧床中的精细灰尘或者任意填料的过紧填实所造成的过大的背 压。另外，根据本专利技术可以测量管中的压力，所述管包含例如热电偶， 其从所述管向上引出。在这种情况下，凹部形成在密封件6中，所述 凹部以紧密配合的方式接收所述热电偶。可以经由计量孔件8检测背压的测量值或者使用该计量孔件校准 器具。为此，计量孔件8被推压在测量管上，而不是反应器管上，并 且确定背压。所述孔件的直径应该对应于反应器管的直径。所述孔件 的洞的宽度被选择成，由于该计量孔件所产生的背压是在通过利用填 充的反应器管测量获得的测量值的范围内。该方法并不限于作为测量流阻力的背压的测量。同样可以采取反应器填充关于气流的其它效果作为测量的基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量反应器或柱塔中固体均匀填充的方法，其中所述测量反应器或柱塔具有至少两个反应室，所述反应室彼此相互隔离并且填充有固体，所述反应室尤其是反应管，所述方法通过以下步骤实现：　ａ）同时地经由对应数量的单独安装的气体或液体入口（测量管）将具有相同成分和量的气体或液体流通入这些反应室中的至少两个；　ｂ）可以同时地在每个这些测量管测量背压；并且　ｃ）集中记录所确定的值；　其特征在于，灰尘通过抽吸作用从固体填料上方的容积经由测量管的下端周围的环形间隙沿纵向排出，和／或产生的背压允许衰减。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A菲舍尔，W伯克哈特，JO巴尔特，C韦克贝克，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]