催化剂支承结构制造技术

一种例如用于氨氧化反应器的催化剂支承结构，具有一系列设置在催化剂床之上的主要支承件（１９），一个设置在催化剂床之下而承载催化剂床的网格组合件，网格组合件被延伸穿过催化剂床的悬挂设施（２７）悬挂在主要支承件（１９）上。该支承结构最好包括一个固定的起动燃烧器装置，其形式为设在主要支承件（１９）邻近的一根或多根穿有小孔的管。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
催化剂支承结构本专利技术涉及一种催化剂支承结构，具体地说所支承的催化剂是供在较高温度下进行的化学反应用的，特别是在将氨氧化制造硝酸的过程中。以前在氨的氧化过程中，催化剂的形式通常为一叠由活性材料如铂通常还加上其他贵金属如钯制成的线网或筛，该线网被支承在催化剂层之下横越反应容器而设置的钢梁的网格上。在传统的操作条件下，反应剂例如氨和空气的气体混合物常在100到300℃的较高温度下输入到催化剂之上的容器空间内。它们在移动通过催化剂时，发生强烈的放热反应，气体的温度迅速上升，通常可达800到950℃，支承网格就暴露在这样的高温下。反应容器的直径通常为2到6m，为了承受高温而在支承催化剂时没有不适当的变形，网格一般必需用间隔较密的、具有相当深度通常为15至30cm的钢梁横越容器构成。这种结构是笨重的，并且由于构造材料须能承受苛刻的操作条件，因此费用昂贵。传统上该网格具有焊接的“瓶格”(存放瓶子用)那样的构造。这种装置不仅笨重和昂贵，而且容易弯曲和损坏，由于是焊接结构，损坏后难于修理并且费钱。我们实现了比这轻得多、因此较为便宜并且较易操作的支承结构，这种支承结构能被用作主要支承件，只要将这主要支承件设置在催化剂床之上条件较不严厉的地方就可以了。按照本专利技术提供的在一容器内支承催化剂床的结构具有一系列横越容器延伸的主要支承和一个载有催化剂床的网格组合件，该组合件设置在主要支承之下并通过延伸穿过催化剂床的悬挂设施悬挂在主要支承件上。现在结合附图说明本专利技术。图1为通过一个氨氧化反应器的概略的垂直剖面；-->图2为该反应器的上部外壳件拿去后的平面图；图3为图2中沿III—III线的剖面；图4为图3中基体组合件的平面图，主要支承组合件和盖板已被除去；图5为基体组合件一部分的等角投影图；图6为图2中一部分的放大平面图示出四个基体组合件和被支承的格栅组合件；图7为格栅组合件一部分的立视图；图8为图7中沿VIII—VIII线的剖面，相邻格栅组合件用虚线示出；图9为裙部一部分的剖视图示出将格栅组合件支承在容器壁上的方法；图10为图9的布置的平面图；图11为与图3下部类似的图示出另一个实施例；图12为与图10类似的图示出另一个实施例中将格栅组合件支承在容器壁上的方法；图13为与图8类似的图示出另一个实施例；图14和15均为与图3类似的图示出另一个起动用燃烧器的布置。参阅图1，氨氧化反应器具有一个一般为圆形横截面的外壳，被制成上、下两个壳件10、11，分别设有反应剂输入口12和反应产物输出口13。上壳件设有一块横越壳体延伸的多孔扩散板14。反应器的直径通常约为4m。下壳件载有一个位在容器内周周围的裙部15，裙部15用一向外伸出的法兰搁置在下壳件上边缘的槽口16上。裙部15有一上圆筒形部，接下来是一个向内倾斜的截圆锥部17。由于在操作时裙部的下部容易处在一个高得多的温度下，例如约为900℃，而上部通常仅约为300℃，圆锥的形状使裙部的下部可有与上部多少不同的热膨胀。如图2所示，有多个槽形截面的支承18在弦线的两端成对地焊接在裙部圆锥形的上部上。通常有五对支承18。每一对槽形支承载有一个主要支承件19，这些主要支承件承载着网格组合件，由于主要支承-->件位在催化剂床之上反应器内温度较低的部分，因此它们不需用能承受在催化剂床内或之下的高温的材料来制造。主要支承件可以是实心的或空心的并且可以具有任何方便的横截面，但它们最好为管子，因为材料和尺寸都合适的管子马上可以得到供售。所需主要支承件的数目、形状和尺寸取决于反应器的尺寸和要被支承的载荷。通常对于4m直径的反应器，可用五个主要支承件，支承件的形式为直径约为10cm、间隔约为80cm的管子。  网格组合件具有多个由成对格栅支承21连接的基体组合件20，而多个格栅组合件22(其中只有一个在图2中示出)则被格栅支承21承载。如同后面说明的那样，格栅支承21被连结到裙部15的下截圆锥形部17上。  从每一个主要支承件19上可悬挂多个基体组合件20。通常这些组合件被设置成方形，其节距相当于主要支承件19的间隔。催化剂床(在图1中用虚线示出，在图2中只示出部分)被设置在基体和格栅组合件的顶上。基体组合件20设成方形虽然较好，但并非必需，它们也可设成其他形状如长方形或三角形。  虽然基体和格栅组合件位在反应器的高温区，但各个组合件承受的载荷较低。具体地说在反应器的高温区内没有单独的载荷承受件越过整个跨度，不需要有笨重的构造来承受巨大的变形载荷。因此可以少用耐高温的材料。  在传统的氨氧化反应器内，化学反应是这样起动的，即用一个可转动的燃绕器将燃烧可燃气体如氢得到的火焰导向催化剂床来加热该床，但这种构造不适用于本专利技术，因为任何一种这样的燃烧器都必需设在主要支承件之上，这样在起动时就会使主要支承件受到局部的高温。在本专利技术中这个问题是这样解决的，即设有一个形式为与主要支承件邻近的一根或多根管子的固定起动燃烧器装置和将可燃气体供到该装置的设施。在管子上按间隔设有多个小孔(未示出)使火陷的方向向下，并且最好从催化剂床上的管子向外。如图1、2和3所示，起-->动烧嘴可具有一根与主要支承件19邻近的单独的蛇形管24。为了清晰起见，在图2中这个蛇形管部分以实线示出，部分以虚线示出。燃料气体如氢如图2所示可通过一根合适的输入管25供到蛇形管内。参阅图2和3，蛇形管24可被支承在位在每一个辅助的组合件悬挂点的支架26上。为了清晰起见在图2中支架26只是在蛇形管24以实线示出的位置上示出。如图3所示，支架26和基体组合件20是用拉杆27支承在主要支承件19上。虽然这些拉杆承受载荷并在其下端受到高温，但它们承受的是拉力，没有受到弯曲载荷。为了使整个催化剂支承结构在装配时能够调节，基体组合件20相对于主要支承件19的位置最好用在拉杆27上下端的螺纹部和螺帽来调节。基体组合件20在图3、4和5中较详细地示出。每一根拉杆27支承一个基体28和一个盖板29。基体28最好为铸件以避免焊接。当基体组合件20成为方形或长方形时每一基体28最好为八角形并具有成对排列的内、外两个立壁30、31。对于方形或长方形的基体组合件20，每一基体28具有四对立壁。每一外立壁31设有一条通过其壁的槽32。内外立壁在其上表面上设有两对槽口33(见图5)。在每一对槽口33内有一铰接件34，其圆形突出部35与两槽口接合。因此每一铰接件34能相对于内、外立壁而转动。当装配时，基体组合件20的盖板29起到保持器的作用，可将铰接件34的突出部35保持在立壁的槽口33内。每一铰接件34还设有一根销杆36，定位在突出部35的轴线之下，系从铰接部34以垂直于突出部35轴线的方向伸出。在每一端具有一条狭长槽37的格栅支承21被安装在每一根销杆36上并通过外立壁31内的槽32而延伸。这样格栅支承就被销杆36支承在铰接件34上，而铰接件34可在基体28内环绕一条平行于所说销但比它高的轴线转动。这样格栅支承21就在平行于圆形突出部35的轴线的方向上从基体28延伸出来。每一个格栅支承21在其另一端与相邻基体组合件的铰接件上的相应销杆接合，或者与连接到裙部15下部17的周边上的-->销杆接合。格栅支承在裙部周边上的固定件将在下面结合图9说明。由于狭长槽37，格栅支承21可沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在容器内支承催化剂床的结构具有一系列横越容器延伸的主要支承件和一个载有催化剂床的网格组合件，该组合件设置在主要支承件之下并通过延伸穿过催化剂床的悬挂设施悬挂在主要支承件上。

【技术特征摘要】
GB 1999-1-8 9900314.71.一种在容器内支承催化剂床的结构具有一系列横越容器延伸的主要支承件和一个载有催化剂床的网格组合件，该组合件设置在主要支承件之下并通过延伸穿过催化剂床的悬挂设施悬挂在主要支承件上。2.根据权利要求1的结构，其特征为，主要支承件沿着弦线延伸越过容器。3.根据权利要求1的结构，其特征为，网格组合件具有多个辅助支承组合件，其上载有多个格栅组合件。4.根据权利要求3的结构，其特征为，每一个主要支承件可用拉杆悬挂数个辅助支承组合件。5.根据权利要求4的结构，其特征为，辅助支承组合件被设置成方形。6.根据权利要求4或5的结构，其特征为，辅助支承组合件具有由成对格栅支承连接的基体，这些格栅支承被基体支承并能相互相对和对基体作纵向和侧向的移动。7.根据权利要求6的结构，其特征为，格栅支承被一销支承在铰接件上，而铰接件可在基体内环绕一条平行于但高于所说销的轴线转动。8.根据权利要求6或7的结构，其特征为，格栅组合件被连接相邻基体的每一对格栅支承中的在内的一个所支承。9.根据权利要求8的结构，其特征为，格栅组合件具有零件可延伸越过所说内格栅支承所围住的区域而自由沿纵向移动。10.根据权利要求9的结构，其特征为，所说格栅组合件包括一个与所说内格栅支承接合的环状件，而所说延伸越过所说内格栅支承所围住区域的零件被设置在所说环状件的上表面的缺口内。11.根据权利要求1到9中任一项的用于氨氧化的结构，其特征为，催化剂床具有由贵金属制成的一叠线网或筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德戴维斯，
申请(专利权)人：约翰森马瑟公开有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]