[发明专利]床支承介体

说明书

发明领域

本发明的示例实施方式涉及床支承介体(support media)。其具体用于催化剂床的支承介体，并具体参照对其进行了描述。然而，应理解，本发明的示例实施方式还可以修改应用于其它类似的应用。

背景技术

一些催化反应器中，催化剂床由载体材料形成，载体材料通常包括颗粒要素，这些颗粒负载了催化材料，如金属或金属氧化物。如通常所知，载体或催化剂载体是普通的无机材料，如耐火的无机材料，例如氧化铝-、氧化硅-或氧化钛-基的化合物，或者它们的组合，如氧化铝-氧化硅载体。载体还可以由碳基材料如木炭、活性炭或富勒烯(fullerene)形成。载体可以是多孔或开放结构，如环、蜂窝或车轮结构，提供大的几何表面积负载催化剂。

在催化剂床相对较浅的情况中，该床可以负载在小孔板、交叉杆或者类似结构上。对较深的床，因床较重，催化剂床负载在塔中，在第二床，或支承床上，它们通常是由独立的陶瓷球体形成。使用的球体是为了具有足够的强度来支承催化剂床的重量，而在最下层球体的情况中，球体支承了支承床的总重量。这些球体的直径一般大于它们支承的催化剂床的元件的直径。支承床中球形元件因为元件之间的空间存在的空隙率按照百分数测定最大约为36％。这些空间或空隙会使反应物材料在与上面的催化剂床接触之前或者之后从支承床通过，取决于流动方向。也可以使用球状颗粒作为支承元件，这些球状颗粒因其形状，其空隙率可能略高于球体。

发明概述

根据本发明示例实施方式的一个方面，提供用于处理一种或多种流动材料的系统。该系统包括壳体和位于该壳体内的支承床，支承床包含许多的支承元件。支承床的空隙率至少为50％。壳体内的活性床由该支承床支承。支承床对一种或多种流动材料具有活性，以重量为基准，小于活性床的20％。

根据本发明示例实施方式的另一个方面，提供用于处理一种或多种流动材料的系统。该系统包括包含许多非球形支承元件的支承床。所述支承元件各自限定至少一个直通通道。包含多个活性元件的床由该支承床支承。支承元件对流动材料的单位重量活性不大于活性元件床中大多数活性元件的单位重量活性的20％。

根据本发明示例实施方式的另一个方面，提供用于处理一种流动材料的系统。该系统包括一个壳体，该壳体在其下端具有底部，并具有供流动材料使用的进口和出口。有一个元件柱在该壳体内供流动材料从中通过。该柱包括元件的支承床。支承床包括紧靠底部的柱的元件。支承床的空隙率至少为50％。元件的活性床由支承床支承，用于处理流动材料。

根据本发明示例实施方式的另一个方面，提供用于处理一种流动材料的系统。该系统包括一个壳体，该壳体在其下端具有底部，并具有进口和出口。进口和出口中的一个比其余的进口和出口更靠近底部。有一个元件柱在该壳体内供流动材料在进口和出口之间通过。该柱包括用于处理流动材料的活性元件的活性床和将活性床支承在其上的支承床。支承床包括多个各自具有至少一个直通通道的元件。支承床包括柱元件中与进口和出口中更靠近底部的那一个最靠近的那些元件。支承床的空隙率至少为45％。

根据本发明示例实施方式的另一个方面，提供形成用于处理一种流动材料的系统的方法。该方法包括在一个柱内放置多个支承元件形成支承床。支承床的空隙率至少为50％。形成一层支承床，该床层定义柱内的最下层元件。活性元件的层负载在支承床上。

附图简述

图1是本发明的处理系统的侧视截面图；

图2是本发明的第一实施方式的支承元件的顶视图；

图3是图2的支承元件的仰视图；

图1足随意堆积的支承元件的透视图；

图5是本发明第二实施方式的支承元件的顶视图；

图6是本发明第三实施方式的支承元件的顶视图；

图7是本发明第四实施方式的支承元件的顶视图；

图8是本发明第五实施方式的支承元件的顶视图；

图9是本发明第六实施方式的支承元件的顶视图；

图10是对图2的支承元件床和等效直径的球形支承元件的床，压降(厘米水/米床)与气体质量流速(kg/hr.m²)的理论曲线；

图11是对图2的支承元件床和等效直径的球形支承元件的床，压降(厘米水/米床)与气体流速(kg/hr.m²)的实际曲线。

发明详述