Описание способа. 
Основы конструирования и проектирования промышленных аппаратов

В предварительно нагретый неподвижный слой катализатора при низкой температуре подается реакционная смесь. Нагреваясь от теплоемкого катализатора, смесь достигает температуры, при которой химическая реакция протекает со значительной скоростью. Тепло, выделяющееся в ходе реакции, еще больше увеличивает температуру смеси. В слое создается крутой температурный фронт, движущийся в направлении фильтрации газовой смеси. Для сохранения тепловой энергии слоя через определенный промежуток времени направление фильтрации меняют на противоположное. При такой организации процесса слой катализатора выполняет не только свою основную функцию — ускорение химической реакции, — но и функцию регенератора тепла.

Возможная технологическая схема реактора с реверсом подачи представлена на рис. 6.13. Согласно этой схеме, газовая смесь в слой катализатора I может подаваться либо сверху вниз, когда клапаны 2 открыты, а 2' закрыты, либо снизу вверх, когда клапаны 2 закрыты, а 2' открыты.

Впервые экспериментальный процесс с реверсом подачи газовой смеси описан в монографии Д. А. Франк-Каменецкого. Этому описанию посвящен единственный абзац. «Для окисления изопропилового спирта на медном катализаторе стационарное автотермическое проведение процесса оказалось вообще невозможным». Процесс удалось вести без внешнего подогрева, только используя своеобразное явление миграции зоны реакции. Толщина слоя катализатора делалась весьма большой, и зона реакции не держалась стационарно в одном месте, но перемещалась по слою катализатора попеременно то в том, то в другом направлении. После того как зона реакции доходила до конца слоя катализатора, производилось переключение направления подачи спирто-воздушной смеси, и таким образом менялось направление миграции. При таком способе ведения процесса тепловой режим облегчается, так как неработающая часть слоя катализатора используется в качестве теплообменника. Но по этой же причине происходит сильный перегрев катализатора…" Далее был сделан вывод о «технологической нецелесообразности» описанного способа организации процесса.

Никаких других упоминаний о процессе с реверсом ни в одной из опубликованных работ Д. А. Франк-Каменецкого не содержится. Вывод о «технологической нецелесообразности» способа верен только в узкой области условий проведения эксперимента.

Более широкие экспериментальные исследования по окислению диоксида серы на ванадиевом катализаторе, обезвреживанию отходящих газов от вредных примесей и сжиганию пропанбутановых смесей на оксидных катализаторах, процессов синтеза аммиака, метанола и других показали эффективность использования способа с реверсом в технологии. На базе этих экспериментов уже внедрен в промышленность способ с реверсом реакционной смеси. Экспериментам предшествовало теоретическое предсказание принципиальной возможности осуществления и эффективности процесса с реверсом для обратимых экзотермических реакций. Численные расчеты по различным вариантам математической модели процесса позволили спланировать работы на опытно-промышленных установках и рассчитать характеристики этих промышленных агрегатов.