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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR REMOVING SOLID MATERIAL FROM THE PIPES OF A HEAT EXCHANGER CONSISTING OF A BUNDLE OF PIPES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/050121
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for removing solid matter from the pipes of a heat exchanger consisting of a bundle of pipes. A drill driven by a drilling machine is inserted into a pipe of the heat exchanger consisting of a bundle of pipes and removes the solid material contained in the pipe. According to a first variant of the inventive method, the drill is a spiral drill and comprises a spiral-shaped guiding groove which is recessed in the external covering of the drill, said guiding groove enabling the particles of solid material, which have been loosened and detached by the tip of the drill when the drill was introduced into the pipe, to be evacuated from the pipe. Preferably, the drill is a hollow drill (10) provided with an essentially annular-shaped drill tip (11), said hollow drill comprising a central recess extending in the longitudinal direction of the drill along the rotational axis, said recess leading into the tip of the drill (11) at the free ends of the drill. Tooth-shaped projections (12) are provided on the tip of the drill (11).

Inventors:
SCHLIEPHAKE VOLKER (DE)
LEITZ WOLFGANG (DE)
HAMMON ULRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/011181
Publication Date:
June 02, 2005
Filing Date:
October 06, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
SCHLIEPHAKE VOLKER (DE)
LEITZ WOLFGANG (DE)
HAMMON ULRICH (DE)
International Classes:
B01J8/06; B08B9/04; B23B51/04; F28G3/02; F28G3/10; F28G9/00; (IPC1-7): F28G3/00
Foreign References:
DE10155282A12003-06-12
GB1498263A1978-01-18
FR2555475A11985-05-31
EP1226865A22002-07-31
GB1531585A1978-11-08
EP0171214A11986-02-12
GB116332A1918-06-04
US3331114A1967-07-18
US6045302A2000-04-04
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 265 (M - 515) 10 September 1986 (1986-09-10)
Attorney, Agent or Firm:
Reitstötter-kinzebach (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Entfernen von Feststoffen aus Rohren eines Rohrbündel Wärmetauschers, wobei man einen von einer Bohrmaschine angetriebenen Boh rer in ein Rohr des RohrbündelWärmetauchers einführt und in dem Rohr enthal tene Feststoffe ausräumt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei man einen Spiralbohrer verwendet, dessen Außendurchmesser 10% bis 95% des Innendurchmessers des Rohrs beträgt.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Bohrer ein Spiral bohrer ist.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Bohrer ein mit einer im wesentlichen ringförmigen Bohrspitze versehener Hohlbohrer ist.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Bohrspitze zahnartige Vorsprünge auf weist.
6. Verfahren gemäß Anspruche 5, wobei die zahnartigen Vorsprünge eine dreiecki ge und/oder rechteckige Form aufweisen.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die zahnartigen Vor sprünge in ein bis drei konzentrischen Reihen auf der Bohrspitze angeordnet sind.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei man einen Hohlbohrer verwendet, dessen Bohrspitze sich zu ihrem freien Ende hin im wesentlich ko nisch verjüngt.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der sich konusförmig verjüngende Abschnitt der Bohrspitze einen Konuswinkel (0) aufweist, der im Bereich von 0° bis 20°, vorzugsweise im Bereich von 1° bis 10° und besonders bevorzugt im Bereich von 1, 5° bis 8° liegt.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Länge des sich ver jüngenden konischen Abschnitts der Bohrspitze das 0, 1 bis 3fache des Außen durchmessers des Bohrers beträgt.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei man die auszuräumen den Feststoffe in dem Rohr vor dem Einsatz der Bohrmaschine mit einem Lö sungsmittel behandelt.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei man das Lösungsmittel in einem Kreislauf durch das Rohr fördert.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Rohrbündel Wärmetauscher ein Rohrbündelreaktor ist, dessen Rohre eine Katalysatorschüt tung als Feststoffe enthalten.
14. Verwendung eines Bohrmaschine zum Entfernen von Feststoffen aus Rohren eines RohrbündelWärmetauschers.
15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei die Bohrmaschine mit einem Spiralbohrer versehen ist.
16. Verwendung nach Anspruch 14, wobei die Bohrmaschine mit einem Kronenboh rer versehen ist.
Description:
Verfahren zum Entfernen von Feststoffen aus Rohren eines Rohrbündel- Wärmetauschers Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Feststoffen aus Rohren eines Rohrbündel-Wärmetauschers, insbesondere ein Verfahren zum Entfernen von Kataly- satormaterial aus Rohren eines Rohrbündelreaktors.

In der chemischen Industrie werden in verschiedensten Prozessen Wärmetauscher eingesetzt, bei denen ein zu temperierendes, insbesondere ein zu erwärmendes oder zu kühlendes Fluid, also beispielsweise Flüssigkeiten, Gase oder Flüssigkeit/Gas- Gemische, durch zahlreiche als Rohrbündel bezeichnete, parallel angeordnete Rohre geleitet werden, die von einem geeigneten Wärmetauschmedium umspült werden. Je nach Art des durch die Rohre des Rohrbündels geleiteten Fluids kann es im Laufe des Betriebs zu Verschmutzungen, Anbackungen oder Verkrustungen in den Rohren kom- men, so dass eine regelmäßige Reinigung der Rohre erforderlich ist. Üblicherweise werden die Rohre von Wärmetauschern mittels auf hohen Druck gebrachten und aus- gesprühten Flüssigkeiten gereinigt (Hochdruckreinigung oder Hydroblasting). Sehr fes- te und kompakte Verunreinigungen können durch eine solche Hochdruckreinigung al- lerdings nur unzureichend beseitigt werden. Außerdem sind in den Rohren eines Rohr- bündel-Wärmetauschers zur Verbesserung des Wärmeübergangs häufig Einbauten, wie Umlenkbleche, Stromstörer, Spiralen, Gasmischer usw. angeordent, was die Rei- nigung der Rohre zusätzlich erschwert.

Eine spezielle Variante der Rohrbündel-Wärmetauscher stellen die sogenannten Rohr- bündelreaktoren dar, die zur Durchführung von chemischen Reaktionen, beispielswei- se zur Durchführung von exothermen und endothermen katalytischen Gasphasenreak- tionen, wie der Herstellung von Phtalsäureanhydrid (PSA), Acrylsäure, Methacrylsäure (MMA), Acrolein, Maleinsäureanhydrid (MSA), Glyoxal, Phosgen, Blausäure oder Vinyl- formamid (VFA) verwendet werden. Derartige katalytischen Gasphasenreaktionen werden meist in Rohrbündelreaktoren an Festbettkatalysatoren durchgeführt. Dabei bestehen die Rohrbündelreaktoren üblicherweise aus einem in einem Reaktormantel angeordneten, aus zahlreichen Reaktionsrohren aufgebauten Reaktionsrohrbündel.

Die Reaktionsrohre enthalten üblicherweise geträgerte Katalysatoren, Schalenkatalysatoren, Vollkatalysatoren und/oder geordnete Packungen aus Katalysatormaterial, die einem statischem Mischer vergleichbar angeordnet sind. In den Reaktionsrohren des Rohrbündels finden chemische Umsetzungen statt, wobei das die Rohre umspülende Wärmetauschmedium die Reaktionswärme zu- beziehungsweise abführt. Die im industriellen Produktionsprozess verwendeten Rohrbündelreaktoren können Durchmesser bis zu mehreren Metern aufweisen und zwischen ca. 100 und 50.000 Reaktionsrohre enthalten. Dementsprechend aufwändig ist die Reinigung der Reaktionsrohre.

Bei bestimmten katalytischen Gasphasenreaktionen kann sich an den Rohrbündelreak- tor auch noch ein als Rohrbündel-Wärmetaucher ausgebildeter Reaktionsgasnachküh- fer anschließen, was den Reinigungsaufwand aufgrund der großen Zahl der Rohre weiter erhöht.

In der europäischen Patentanmeldung EP-A 1 226 865 wird ein Verfahren zum Entfer- nen von verbrauchtem Katalysatormaterial aus einem Reaktionsrohr beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren wird ein flexibler oder starrer Absaugschlauch in das Reak- tionsrohr eingeführt und Katalysatormaterial mittels eines durch eine Absaugvorrich- tung erzeugten Unterdrucks aus dem Reaktionsrohr abgesaugt. Bei der Variante des bekannten Verfahrens, bei welcher der starrer Absaugschlauch zum Einsatz kommt, kann der Schlauch zur Lockerung von leicht verbackenem oder verklebtem Katalysa- tormaterial an seinem in das Rohr eingeführten freien Ende abgeschrägte Spitzen auf- weisen.

Mit dem aus EP-A 1 226 865 beschriebenen Verfahren ist es allerdings nicht möglich, Katalysatormaterial aus Reaktionsrohren zu entfernen, wenn das Katalysatormaterial in größeren Bereichen zusammengesintert oder durch Ablagerungen, die bei der in den Reaktionsrohren durchgeführten gewünschten Reaktion oder bei unerwünschten Ne- benreaktionen entstanden sind, zusammengeklebt ist. Ebenso stößt das bekannte Ver- fahren an seine Grenzen, wenn das Katalysatormaterial nicht mehr als Partikel, son- dern als mehr oder minder fester Block im Reaktionsrohr vorliegt, beispielsweise durch Anbackungen, Änderungen des Formkörpers oder durch sonstige Modifikationen der Katalysatoroberfläche im Laufe des Betriebs, die zu einer Verbindung der einzelnen Katalysatorpartikel miteinander führen können.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zu Grunde, ein Verfahren zum Ent- fernen von Feststoffen aus Rohren eines Rohrbündel-Wärmetauschers, insbesondere zum Entfernen von Katalysatormaterial aus Reaktionsrohren eines Rohrbündelreaktors anzugeben, das auch dann eine schnelle und zuverlässige Reinigung der Rohre er- laubt, wenn die Feststoffe nicht mehr in loser Teilchenform, sondern als feste Blöcke vorliegen und/oder besonders fest an den Rohrinnenwänden anhaften.

Gelöst wird dieses technische Problem durch das Verfahren gemäß vorliegendem Pa- tentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zu Grunde, einen vom einer Bohrmaschine an- getriebenen rotierenden Bohrer in die zu reinigenden Rohre eines Rohrbündel- Wärmetauschers einzuführen und die in den Rohren enthaltenen Feststoffe mit Hilfe des rotierenden Bohrers auszuräumen, d. h. aus dem Reaktionsrohr nach Außen zu transportieren. Anstelle einer reinen Rotation kann die Bohrmaschine den Bohrer auch in eine Rotation mit einer überlagerten axialen Bewegungen versetzten. Die axiale Be-

wegung kann ein kontinuierlicher Vorschub oder eine periodische, durch ein mechani- sches oder hydraulische Schlagwerk erzeugte Hin-und Herbewegung sein.

Gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Bohrer ein Spiralbohrer und weist eine in dem Außenmantel des Bohrers ausgesparte spiralförmi- ge Fördernut auf, in der die von der Bohrerspitze beim Einführen des Bohrers in das Rohr gelockerten und vereinzelten Feststoffpartikel aus dem Rohr abtransportiert wer- den können. Ein Spiralbohrer wird besonders bevorzugt zur Reinigung von Reaktions- rohren oder Wärmetauscherrohren verwendet, die mit steinartigem oder keramischem Material gefüllt sind, wie beispielsweise mit Katalysatorformkörpern, beschichteten Ka- talysatorträgerkörpern oder Formkörpern aus keramischem Inertmaterial.

Vorteilhaft weist der Spiralbohrer eine stumpfe Bohrspitze auf, um die Gefahr einer Beschädigung der Rohrinnenwände des Rohrbündels zu minimieren. Besonders be- vorzugt werden sogenannte Steinbohrer anstelle von Metallbohrern eingesetzt, was die Gefahr der Beschädigung der Rohre weiter verringert.

Spiralbohrer sind allerdings nicht geeignet, wenn die zu reinigenden Rohre metallische Einbauten, beispielsweise Einbauten zur Erhöhung des Wärmeübergangs wie Um- lenkbleche oder Spiralen enthalten.

Gemäß einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Bohrer ein mit einer im Wesentlichen ringförmigen Bohrspitze versehener Hohlbohrer. Ein Hohlbohrer weist eine in Längsrichtung des Bohrers entlang der Rotationsachse ver- laufenden zentrale Ausnehmung auf, die am freien Ende des Bohrers in die Bohrspitze mündet.

Mit dieser besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können unterschied- lichten Reaktionsrohre und Wärmetauscherrohre gereinigt werden, insbesondere auch solche Rohre, die zur Verbesserung des Wärmeübergangs metallische Einbau- ten, wie beispielsweise in die Reaktionsrohre eingehängte Metallspiralen aufweisen.

Der erfindungsgemäß verwendete Hohlbohrer ist aufgrund seiner zentralen Ausneh- mung nämlich in der Lage, um derartige Einbauten herum zu bohren, so dass ein Fest- fressen der Bohrspitze an Metallteilen vermieden werden kann.

Der Außendurchmesser des Spiral-oder Hohlbohrers beträgt vorzugsweise 10 bis 95 % des Innendurchmessers des zu reinigenden Rohrs.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Bohrer mittels der Bohrmaschine in Rotation versetzt, in das Rohr eingeführt und in den auszuräumenden Feststoff, beispielsweise eine verbackene Katalysatormasse, getrieben. Vorzugsweise ist im Bereich des mit der Bohrspindel der Bohrmaschine versehenen Endes des Boh- rers ein Auswurffenster vorgesehen, das mit der zentralen entlang der Längsachse des

Hohlbohrers verlaufenden Ausnehmung kommuniziert, aus welchem das von der Bohrspitze zerkleinerte Material ausgeworfen werden kann.

In der zentralen Ausnehmung des Hohlbohrers können auch Einbauten, wie beispiels- weise eine Wendel vorgesehen sein, die den Transport der von der Bohrspitze gelo- ckerten Feststoffpartikel zum Auswurffenster hin unterstützen.

Vorzugsweise sind an der ringförmigen Bohrspitze zahnartige Vorsprünge vorgesehen, die das Aufbrechen des in den Rohren enthaltenen Feststoffmaterials erleichtern. Die zahnartigen Vorsprünge können beliebige Formen besitzen. Bevorzugt weisen die zahnartigen Vorsprünge aber eine dreieckige und/oder rechteckige, beispielsweise quadratische Form auf. Die dreieckigen Vorsprünge können als symmetrische oder asymmetrische Dreiecke ausgebildet sein. Im Fall von asymmetrischen Dreiecken legt die steilere Flanke des Dreiecks vorzugsweise in Drehrichtung des Bohrers.

Die zahnartigen Vorsprünge können in einer Reihe auf der ringförmigen Bohrspitze angeordnet sein. Gemäß einer Variante können die Ringe auch in mehreren konzentri- schen Reihen angeordnet sein, wobei eine Anordnung in ein bis drei Reihen bevorzugt ist.

Bei einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ver- wendet man einen Hohlbohrer, dessen Bohrspitze sich zu ihrem freien Ende hin im Wesentlichen konisch verjüngt. Durch eine solche sich verjüngende Bohrspitze werden Beschädigungen der Rohrwände zuverlässig vermieden. Der zwischen der axialen Längsachse, also der Rotationsachse, des Hohlbohrers und dem Konusmantel der Bohrspitze eingeschlossene Winkel 0 liegt vorteilhaft im Bereich von 0° bis 20°, bevor- zugt im Bereich von 1° bis 10° und besonders bevorzugt im Bereich von 1, 5° bis 8°.

Größere Konuswinkel als 20° sind weniger bevorzugt, da dann vermehrt Feststoffparti- kel zwischen dem Bohrer und der Rohrwand eingeklemmt werden. Es versteht sich, dass ein Konuswinkel von 0°, der hier ausdrücklich ebenfalls umfasst ist, einem"Ko- nus"mit zylindrischem Mantel entspricht, der sich zur Spitze hin nicht verjüngt.

Die zahnartigen Vorsprünge können so angeordnet sein, dass alle Zähne auf einer gedachten konusartigen Fläche liegen, deren Erzeugende mit der Rotationsachse des Bohrers einen bestimmten Winkel einschließt. Wenn dieser Winkel dem Konuswinkel der sich verjüngenden Bohrspitze entspricht, liegen die Zähne also in der Verlängerung der sich verjüngenden Bohrspitze. Die gedachte Fläche kann aber auch einen Winkel mit der Rotationsachse einschließen, der größer oder kleiner als der Konuswinkel der Bohrspitze ist, so dass die Zähne gegenüber dem von der Bohrspitze gebildeten Konus nach Innen oder Außen gerichtet sind. Es können auch Hohlbohrer verwendet werden, die eine Gruppe von zahnartigen Vorsprüngen aufweisen, die auf einer ersten gedach- ten konusartigen Fläche liegen, während eine weitere Gruppe von zahnartigen Vor- sprüngen vorgesehen ist, die auf einer zweiten gedachten konusartigen Fläche liegen, wobei die Erzeugenden der beiden konusartigen Flächen unterschiedliche Winkel mit

der Rotationsachse einschließen. Bei einer solchen Variante können beispielsweise aufeinanderfolgende Zähne abwechselnd parallel zur Rotationsachse orientiert sein (d. h. der Winkel zwischen der Erzeugenden der gedachten Fläche und der Rotations- achse ist 0°) bzw. mit der Rotationsachse einen Winkel von 5° nach innen einnehmen.

Bei Hohlbohrern mit mehreren Zahnreihen kann dieser Winkel auch von Zahnreihe zu Zahnreihe verschieden sein.

Die bevorzugte Anzahl von zahnartigen Vorsprüngen wird vorzugsweise in Abhängig- keit vom Außenumfang der ringförmigen Bohrspitze gewählt. Vorteilhaft sind pro Zen- timeter Außenumfang 1 bis 6 Zähne vorgesehen.

Die parallel zur Längsachse (Rotationsachse) des Bohrers gemessene Länge des sich konisch verjüngenden Teils der Bohrspitze entspricht vorzugsweise dem 0,1 bis 3- fachen des Außendurchmessers des Bohrers, wobei der Außendurchmesser in dem sich nicht verjüngenden, im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt des Bohrers gemes- sen wird.

Bevorzugt wird der Bohrer mit einer Umdrehungszahl zwischen 0 und 400 U/min, vor- zugsweise zwischen 200 und 280 U/min betrieben.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt man die auszuräumenden Feststoffe in den Rohren des Rohrbündel- Wärmetauschers vor dem Einsatz der Bohrmaschine mit einem Lösungsmittel. Diese Variante des Verfahrens eignet sich insbesondere zur Entfernung von verklebten, zu- sammenhängenden Katalysatormaterialien aus Reaktionsrohren. Hierzu wird der Re- aktor oder Wärmetauscher an seiner Unterseite wahlweise verschlossen oder mit einer kleinen Öffnung versehen. Der Rohrraum der Reaktors wird anschließend mit einem geeigneten Lösungsmittel gefüllt, das für einen Zeitraum von typischerweise 1 bis 240 Stunden auf die Feststoffe in den Rohren einwirken kann. Zur Verbesserung der Wir- kung des Lösungsmittels kann das Lösungsmittel unten am Reaktor oder Wärmetau- scher abgezogen und in einem Kreislauf oben auf den Reaktor oder Wärmetauscher wieder aufgegeben werden. Dieser Lösungsmittelkreislauf kann selbstverständlich auch in umgekehrter Richtung betrieben werden. Die umgepumpte Flüssigkeitsmenge wird dabei vorzugsweise so bemessen, dass sich in den Reaktionsrohren eine Leer- rohrgeschwindigkeit von 0 bis 1 m/s einstellt. Unter Leerrohrgeschwindigkeit ist dabei die rechnerisch ermittelte Geschwindigkeit aus Durchfluss und Rohrquerschnitt zu ver- stehen, die sich ergäbe, wenn die Rohre völlig ohne Füllung wären. Durch Betrieb des Lösungsmittelkreislaufs unter erhöhtem Vordruck können auch Leerrohrgeschwindig- keiten über 1 m/s erreicht werden. Als Lösungsmittel wird vorzugsweise Wasser und besonders bevorzugt ein alkalisches Lösungsmittel wie verdünnte oder konzentrierte Natronlauge beziehungsweise verdünnte oder konzentrierte Kalilauge verwendet.

Im Anschluss an das erfindungsgemäße Verfahren können verbleibende Alkalireste durch eine Spülung mit Wasser aus den Rohren des Rohrbündels entfernt werden.

Anschließend lässt man die Rohre an der Umgebungsluft oder durch Einblasen von erwärmter Luft trocknen. Je nach Konstruktionsmaterial der Rohre des Rohrbündels kann es wünschenswert sein, gegebenenfalls vorhandene Rostflecken zu entfernen, beispielsweise durch Sandstrahlen.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch die Verwendung einer, vorzugsweise mit einem Spiralbohrer oder eine Hohlbohrer versehenen Bohrmaschine zum Entfernen von Feststoffen aus Rohren eines Rohrbündel-Wärmetauschers.

Die Erfindung wir im Folgenden unter Bezugnahme auf in den beigefügten Zeichnun- gen schematisch dargestellte Ausführungsformen bevorzugter Bohrerspitzen und an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.

In den Zeichnungen sind in den Figuren 1 bis 4 schematische Teilansichten der Bohrspitzen von bevor- zugten Ausführungsformen der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Bohrer dargestellt.

Dabei zeigt Figur 1 einen im Wesentlichen zylindrischen Hohlbohrer 10, der eine im wesentlichen kreisringförmige Bohrspitze 11 aufweist. Die Bohrspitze 11 ist mit zahnar- tigen Vorsprüngen 12 versehen. Die zahnartigen Vorsprünge 12 sind bei dem Bohrer der Figur 1 als im Wesentlichen symmetrische Dreiecke ausgebildet.

Dem gegenüber zeigt Figur 2 eine Variante des Bohrers der Figur 1, wobei der eben- falls im Wesentlichen zylindrische Hohlbohrer 20 an der Bohrspitze 21 mit asymmetri- schen dreieckigen Vorsprüngen 22 versehen ist. Die steilere Flanke 23 der Dreiecke 22 zeigt dabei in die durch einen Pfeil symbolisierte Drehrichtung des Bohrers.

Figur 3 zeigt einen zylindrischen Hohlbohrer 30, dessen Bohrspitze 31 mit rechteckigen Vorsprüngen 32 versehen ist.

Figur 4 zeigt eine besonders bevorzugte Variante eines im Wesentlichen zylindrischen Hohlbohrers 40, dessen Bohrspitze 41 einen sich zum freien Ende hin verjüngenden konusförmigen Abschnitt 44 aufweist. Zwischen der Mantellinie (Erzeugenden) 45 und der zentralen Längsachse 46 des Bohrers 40 wird ein Konuswinkel 6 eingeschlossen.

Zur besseren Übersicht sind in Figur 4 die auf der Bohrspitze erfindungsgemäß vorge- sehenen zahnartigen Vorsprünge nicht dargestellt.

Vergleichsbeispiel 1 : Ein Reaktor mit Rohren mit 25 mm Durchmesser war am oberen Ende mit zylindri- schen Formkörpern (Inerte) der Größe 7 mm x 7 mm x 4 mm (Außendurchmesser x

Höhe x Innendurchmesser) gefüllt. Durch Ablagerungen, die aus MoO3 und koksarti- gen Bestandteilen bestanden, waren die Formkörper miteinander verbacken. Der Ver- such diese Rohre mittels eines Absaugrohres abzusaugen, das aus einem Kunststoff- schlauch mit einem an der Spitze montierten 80 cm langen, schräg angeschnittenen Metallrohr mit 85% Reaktionsrohrdurchmesser bestand, blieb ohne Erfolg.

Beispiel 2 : Der Reaktor aus Vergleichsbeispiel 1 wurde mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt.

Dazu wurde eine Bohrmaschine mit einem Hohlbohrer bestückt. Der Hohlbohrer hatte folgende geometrische Daten : Stahischaft mit einer Länge von 400 mm, einem Durch- messer von 23 mm und einem Konuswinkel von 5°. Die Länge des Konus betrug30 mm. Die Bezahnung des Bohrers bestand aus 15 auf dem Umfang der Bohrspitze an- geschweißten und eingeschliffenen Zähnen aus Stellit, die als symmetrische Dreiecke mit einer Höhe von 3 mm ausgebildet waren. Der Bohrer wurde mit einer Rotationsge- schwindigkeit von 220 bis 280 U/min betrieben.

Die verbackene Schicht konnte entfernt problemlos werden. Die Zeit [Minu- ten : Sekunden] für das Durchbohren verbackenen Schicht betrug pro Rohr, je nach Verbackungsgrad, zwischen 26 sec und 39 sec. Die verbackene Schicht hatte eine Dicke von ca. 200mm. Die darunter liegenden Inerte und die folgenden Katalysator- formkörper konnten anschließend abgesaugt werden.

Beispiele 3-13 : Wie Beispiel 2, jedoch mit jeweils unterschiedlichen Bohrergeometrien.

Die Beispiele 2 bis 13 sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst. Die Reini- gung der Rohre war in allen Fällen möglich. Man erkennt jedoch, dass die Verwendung von Bohrern mit Konuswinkeln von weniger als 20° und Zahnhöhen von weniger als 7 mm bevorzugt sind.

Bsp Länge Durch-Konus-Konus-Zahnform Zahn-Anzahl Dauer [mm] messer winkel länge höhe Zähne [min : sec] [mm] [°] [mm] [mm] 3 450 22 5 20 S m. Dreieck 3 15 0 : 34 4 450 20 5 20 S m. Dreieck 3 15 0 : 26 5 450 18 5 20 S m. Dreieck 3 15 0 : 38 6 450 23 10 10 S m. Dreieck 3 15 0 : 42 7 450 23 15 10 SYm. Dreieck 3 15 1 : 02 8 450 23 20 10 Sam. Dreieck 3 15 >1 : 30 *) 9 450 23 10 20 S m. Dreieck 5 12 0 : 22 10 450 23 10 20 S m. Dreieck 7 12 0 : 53 **) 11 450 23 10 20 Ass m Dreieck 5 12 0 : 29 12 450 23 10 20 Säqezahn 5 12 0 : 28 13 450 23 10 20 Rechteck 5 12 0 : 26 14 450 23 10 20 Rechteck 3 12 0 : 34 *) häufiges Festfressen des Bohrers **) ein Zahn abgebrochen Tabelle 1 : Zusammenfassung der Beispiele 3-13 Beispiel 15 Ein Reaktionsgasnachkühler erwies sich nach dem Ausbau als völlig verdreckt mit har- tem Material, welches auch bis in die Rohre eingedrungen war. Der schwarze Dreck enthielt Molybdän und verlor beim Erhitzen auf 800 °C an Luft 26,8 % seiner Masse, was als Kohlenstoff interpretiert wurde (Bestimmt mit der Methode der Thermogravi- metrie).

Mechanische Methoden der Reinigung erwiesen sich als erfolglos oder sehr zeitauf- wendig. So war zwar durch das Ausbohren der einzelnen Rohre mit dem erfindungs- gemäßen Verfahren eine Reinigung möglich, jedoch nahm diese sehr viel Zeit in An- spruch. Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde der Reakti- onsgasnachkühler daher unten verschlossen und mit einer 10% igen Natronlaugen- Lösung gefüllt. Das Bauteil blieb für 36 Stunden so stehen. Nach dem Ablassen der Natronlauge und folgender Neutralwäsche mit Wasser konnten 87% der verdreckten Rohre mit einer Drahtbürste gereinigt werden. Die verbleibenden 13% konnten durch Ausbohren mit einem erfindungsgemäßen Bohrer wie in Beispiel 2 beschrieben schnell und problemlos aus den Rohren entfernt werden.