在用于執(zhí)行多相催化氣相反應(yīng)的反應(yīng)器中安裝整料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在用于執(zhí)行多相催化氣相反應(yīng)的反應(yīng)器中安裝整料（單塊料， Monolithen)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于執(zhí)行多相催化氣相反應(yīng)的反應(yīng)器通常包含多個(gè)由陶瓷材料組成的整料。在其 側(cè)面邊緣處，在穿過整料的通道的方向上，這些整料通常由金屬殼體包圍以保護(hù)脆性的陶 瓷材料。由于整料并非始終都是非常平坦的，所以單個(gè)的整料直接組裝而不在其間使用密 封元件是有問題的。另外，該陶瓷整料具有明顯比金屬殼體低的熱膨脹系數(shù)，因此在高溫反 應(yīng)器（即，尤其在高于400°C或者高于500°C的反應(yīng)溫度下）中將發(fā)生陶瓷整料與金屬殼體 之間的距離變化。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的方法需要巨大的支撐力以由整料和密封元件（膨脹墊）獲得無旁通的 整料系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種不存在上述缺點(diǎn)的、在用于執(zhí)行多相催化氣相反 應(yīng)的反應(yīng)器中安裝多個(gè)整料的方法。
[0005] 已發(fā)現(xiàn)，此目的通過一種安裝整料的方法實(shí)現(xiàn)，所述整料均由具有多個(gè)相互平行 的通道的陶瓷塊形成，多相催化氣相反應(yīng)的反應(yīng)氣體混合物能夠經(jīng)所述通道流入用于執(zhí)行 多相催化氣相反應(yīng)的反應(yīng)器中，其中，所述整料并排地和上下地堆疊在反應(yīng)器的內(nèi)部空間 中，其特征在于，所述整料通過墊相對(duì)彼此密封并相對(duì)于所述反應(yīng)器的內(nèi)壁密封，每個(gè)墊都 包括在安裝于所述反應(yīng)器中之前被完全包封在合成材料膜中的膨脹墊，其中，將由合成材 料膜包封且容納所述墊的內(nèi)部空間抽真空，并且其中，在安裝于所述反應(yīng)器中之后將由合 成材料膜包封且容納所述墊的內(nèi)部空間去除真空。特別地，可通過刺穿和/或燒除合成材 料膜而對(duì)容納所述墊的內(nèi)部空間去除真空。
[0006] 用在執(zhí)行多相催化氣相反應(yīng)的反應(yīng)器中的整料例如在W0-A2012/084609中已知 和描述。整料由包覆有催化活性材料的陶瓷材料形成。
[0007] 在第一優(yōu)選方案中，所述整料以具有豎直布置的通道的一個(gè)或并排的多個(gè)水平層 的形式安裝在所述反應(yīng)器中，使得每個(gè)層充分填充反應(yīng)器的橫截面，其中，在連續(xù)的層之間 設(shè)置有間隔件以空出尤其用于溫度測(cè)量的測(cè)量元件可被引入其中的腔室。多相催化氣相反 應(yīng)的反應(yīng)混合物豎直地流經(jīng)整料的豎直布置的通道。所設(shè)置的間隔件的示例是尤其具有10 至30_寬度并且安裝在整料的任意兩個(gè)連續(xù)水平層之間的金屬帶，因此這些整料根據(jù)金 屬帶的寬度而間隔開。金屬帶優(yōu)選可以是成角度的；這增加了它們的剛度，并且它們可以支 承更高的重量。
[0008] 在又一種優(yōu)選方案中，整料在反應(yīng)器中安裝成使得其中的互相平行的通道在反應(yīng) 器中是水平的。為此，兩個(gè)或更多整料并排地和上下地布置，具有以相互平行布置方式對(duì)齊 的通道，并由金屬封殼沿通道的縱向在其外周包封以形成整料模塊。所述整料模塊以具有 水平布置的通道的方式安裝在所述反應(yīng)器中。
[0009] 為了擴(kuò)大面對(duì)流體的區(qū)域，有利的是，兩個(gè)或更多整料模塊被彼此上下堆疊以形 成整料模塊堆垛。
[0010] 在另一可行的實(shí)施例中，兩個(gè)或更多整料模塊堆垛以前后方式安裝在所述反應(yīng)器 中，以增加容量或?qū)崿F(xiàn)期望的轉(zhuǎn)化。
[0011] 優(yōu)選地，包圍整料的金屬封殼在其兩端稍微突出到整料之外，尤其是突出約5至 10_。結(jié)果，金屬封殼用作彼此上下堆疊的整料層之間的間隔件。因此空出的腔室可有利地 用于通過金屬封殼的突出邊緣中的孔和/或鉆孔簡(jiǎn)單地引入用于溫度測(cè)量的多個(gè)熱電偶。
[0012] 優(yōu)選地，金屬封殼的位于整料的前方和后方的彼此相對(duì)的兩側(cè)利用金屬支柱被焊 接在一起，因此確保了金屬封殼中的整料模塊的機(jī)械穩(wěn)定性。金屬封殼因此可以制造得更 薄。
[0013] 結(jié)構(gòu)的模塊化形式確保了用于將整料安裝在反應(yīng)器中和從中移除的更簡(jiǎn)單的操 縱。由于可以在反應(yīng)器外部準(zhǔn)備針對(duì)催化劑改變的替代系統(tǒng)，因此能夠延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
[0014] 由于該金屬封殼，將整料模塊經(jīng)由導(dǎo)軌推入反應(yīng)器和從反應(yīng)器拔出是很簡(jiǎn)單的。
[0015] 在此使用的墊是平面成型物，該平面成型物具有兩個(gè)彼此相對(duì)的主表面以及與所 述主平面垂直布置的兩個(gè)前端面。
[0016] 所述墊包括膨脹墊，即在高溫下膨脹（鼓脹）的纖維墊。膨脹墊通常由硅酸鹽例 如硅酸鋁、可膨脹云母例如蛭石和有機(jī)粘結(jié)劑組成。例如，可從3M購得INTERAM?膨 脹墊。
[0017] 然而，有機(jī)粘結(jié)劑具有全系列的不利特性，更具體地，它們由于揮發(fā)物的氣體揮發(fā) 和催化劑毒害而導(dǎo)致惡臭公害。因此，越來越需要以下的膨脹墊：即，基于膨脹墊的總重量， 膨脹墊具有從以前的約12至14wt%到當(dāng)前的約2至5wt%、尤其是3至4wt%的有機(jī)粘結(jié) 劑的降低的有機(jī)粘結(jié)劑水平。然而，降低的有機(jī)粘結(jié)劑水平使得膨脹墊更脆，更不容易塑性 變形，并且更難以操縱。
[0018] 但是，這些缺點(diǎn)通過以本發(fā)明的方式將膨脹墊完全封裝在合成材料膜中而得以克 月艮，使得具有所需的降低的粘結(jié)劑含量的墊也可以簡(jiǎn)單地操縱并引入腔室中以填充腔室。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述墊僅由膨脹墊組成。
[0020] 在又一實(shí)施例中，所述膨脹墊是除了膨脹墊以外還包括氧化纖維（尤其是氧化 鋁）構(gòu)成的纖維墊的復(fù)合墊，所述纖維墊比膨脹墊更輕，具有更高的壓縮強(qiáng)度和更低的導(dǎo) 熱性，并且熱穩(wěn)定溫度高達(dá)約1200°c。
[0021] 組合形成復(fù)合墊的膨脹墊和氧化纖維構(gòu)成的纖維墊均為平面成型物，這些平面成 型物的相鄰的主表面連接在一起。
[0022] 更有利的是，使用包括多個(gè)連續(xù)的層的復(fù)合墊，每個(gè)層都由一個(gè)膨脹墊和一個(gè)氧 化纖維構(gòu)成的纖維墊組成。
[0023] 另一優(yōu)選實(shí)施例采用在其端面具有強(qiáng)化材料的墊。
[0024] 有利地，聚酰胺或者聚酰胺與聚乙烯和/或聚丙烯的混合物被用作用于包圍膨脹 墊的合成材料膜的塑料。
[0025] 在安裝之后，將合成材料膜刺穿和/或燒除。這確保了整料彼此密封并且還與反 應(yīng)器的內(nèi)壁密封。
[0026] 所述墊優(yōu)選覆蓋具有一個(gè)紋理化的（S卩，不是完全光滑的）表面的合成材料膜；所 述墊覆