Реактор перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам

 

РЕАКТОР ПЕРЕГРУППИРОВКИ ЦЙКПОГЕКСАНОНОКСИМА В КАПРОЛАКТАМ, содержаний Цилиндрический корпус с сооЬно расположенным циклонным смесителем с аксиальной дозирующей .труб кой для ввода циклогексаноноксима, заглушенной с торца, и радиальными отверстиями, и штуцеры для ввода оксима, олеума и циркулирующего реакционного раствора и вывода продукта реакции и циркулирующего реакционного раствора, о т. л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности работы реактора за счет уменьшения проскока непрореагировавшего циклогексаноноксима, циклонный смеситель снабжен размещенными и радиальных отверстиях радиальными патрубками , а торец дозирующей трубки выполнен с конусообразной заглушкой, обращенной вершиной в полость цилиндри- § ческого корпуса. (Л о :л со 00 | фуг. г

„„Su„„ I 053871 А

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К Ав ТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3466118/23-05 .(22) 08.07 ° 82 {46) 15.11 83.. Бюл. 9 42 .(72) А,Г.Липкин, В.P. -А.Ручинский, В.А.Линев, Н,А.Голубевy В;В.Вашке вйч, А.Н.Левченков, H.Ñ.Ëàáîöêèé, N.H.Áàáàéð A.Í.Êíÿýåâ и В.И.Минке-. вич (53) 66.069.84(088,8) (56) 1. Патент CMA Р 2769000, кл. 260 -239 3, опублик, 1956.

2. Заявка Голландии Ф 7609749, . кл. С 07 Э 1/04, 1976 (прототип).: сителем с аксиальной доэирующей .труб кой для ввода цнклогексаноноксима, заглушеннбй с торца, и радиальными отверстиями, и штуцеры для ввода оксима, олеума и циркулирующего реак ционного раствора и вывода продукта реакции и циркулирующего реакционного раствора, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы реактора за счет умень- . шения проскока непрореагировавшего циклогексаноноксима, циклонный смеситель снабжен размещенными и радиаль.- . ных отверстиях радиальными патрубками, а торец дозирующей трубки выполнен c êîíóñîîáðàçíîé заглушкой; обра. щенной вершиной в полость цилиндри- Е

Q ческого корпуса. (54)(57) PEAKTOP ПЕРЕГРУППИРОВКИ

ЦИКЛОГЕКСАНОНОКСИМА В КАПРОЛЛК1АМ, содержащий цилиндрический корпус.с соосно расположенным циклонным сме3(59 В 01 Х 19 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1053871

Изобретение относится к аппарату- ре для проведения реакций н жидкой среде и может быть использовано в химической промышленности, в частности, для перегруппировки циклогексаноиоксима в капролактам, используемого в производстве пластмасс, Известен реактор перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам, содержащий корпус с размещенным внутI . ри него циклонным смесителем, имеющим штуцеры для ввода циклогексаноноксима,. циркулирующего реакционно.го раствора и олеума и для вывода циркулирующего раствора и продукта реакции. Циркулирующий реакционный; раствор тангенциально вводится в циклонный смеситель. В центральной части смесителя образуется эона пониженного давления, в которую вводится циклогексаноноксим. Перемешанный с циркулирующим реакционным раствором циклогексаноноксим из смесителя выбрасывается в реактор, где за вершается реакция перегруппировки.

Целевой продукт непрерывно отводится через штуцер в верхней части корпуса реактора, а циркулирующий раствор непрерывно прокачивается через теплообменник, в котором.отводится тепло реакции, и подается в тангеыциальный ввод циклонного смесителя (1).

Однако в данном реакторе недоста. точно интенсивно перемешиваются циклогексаноноксим с циркулирующим реакционным раствором из-за аксиалыного ввода циклогексаноноксима в смеситель. Это ведет к образованию эон местных перегревов и вследствие этого к осмолению продукта реакции °

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является реактор. перегруппировки циклогексаноноксима в капролактам, содержащий цилиндрический корпус с соосно расположенным циклонным смесителем с аксиальной доэирующей трубкой для ввода циклогексаноноксима, заглушенной с торца, и радиальными отверстиями, и штуцеры для ввода оксима, олеума и цирку лирующего реакционного раствора (2 ).

Реактор состоит иэ корпуса с размещенным внутри него циклонным смесителем. Циклогексаноноксим вводится через дозирующую трубку с отверс" тиями на боковой поверхности, заглушенную снизу перпендикулярно ее оси.

Циркулирующий перегруппированный продукт тангенциально нводится в циклонный смеситель. В образующийся внутри смесителя циклонный поток через отверстия дозирующей трубки вводится циклогексаноноксим. Смесь цик логексаноноксима и циркулирующего раствора выбрасывается из смесителя в нижнюю часть реактора. Часть цир кулирующего раствора из реактора насосом, на вход которого подается олеум, прокачивается через теплообменник и подается вновь через танген циальный нвод в циклонный смеситель, а часть раствора в виде целевого про дукта выводится иэ верхней части реактора на дальнейшую переработку.

Недостатком известного реактора является то, что не весь циклогек10 саноноксим, поступающий через дозирующую трубку, перемешивается с требуемой интенсивностью. Часть циклогексаноноксима, выходя через отверс+. тия дозирующей трубки, оказывается !

5 в зоне пониженной скорости потока и под действием сил.сцепления стекает по стенкам трубки, что приводит к попаданию оксима в продукт перегруппировки. Кроме того, конец дозируюу0 щей трубки, заглушенный под прямым углом к потоку, создает тененую зону турбулентности. в которой интен сивное перемешивание практически .,отсутствует, что также приводит к попаданию оксима в целевой продукт.

Цель изобретения — повышейие эффективности работы реактора за счет уменьшения проскока непрореагировавшего циклогексаноноксима.

Указанная цель достигается тем, что в реакторе перегруппировки цик логексаноноксима в капролактам, содержащем цилиндрический корпус с соосно расположенным циклонным сме-, сителем с аксиальной дозирующей трубкой для ввода циклогексаноноксима, заглушенной с торца, и радиальными отверстиями, и штуцеры для ввода оксима, олеума и циркулирующего реакционного раствора, циклон»

40 ный смеситель снабжен размещенными в радиальных отверстиях радиальныgm патрубками, а торец дозирующей трубки выполнен с конусообразной заглушкой, обращенной вершиной в

45 полость цилиндрического корпуса.

На фиг. 1 представлена схема реактора и потока реагентов; на фиг. 2 - разрез циклонного смесителя. .Реактор состоит иэ цилиндрического корпуса 1, внутри которого соосно размещен смеситель 2 циклонного типа, Реактор снабжен патрубками 3 и 4 для вывода соответственно циркуляционного раствора и целеного (перегруппированного) продукта, 55 В циклонном смесителе 2 размещены центрально доэирующая трубка 5 и тангенцкально ввод 6 в корпусе 7.

Дозирующая трубка 5 для подачи циклогексаноноксима снабжена радиальны60 ми патрубками 8 и заглушена снизу конусообразной заглушкой 9,. обращенной вершиной в полость цилиндрического корпуса.

Реактор перегруппировки работает

65 следующим образом.

105387) циркулирующий реакционный раствоp смешанный с циклогексаноноксимом, подаваемым через доэнрующую трубку 5 выводится из реактора 1 через патру.бок 3 и подается на вход насоса 10.

Туда же подается олеум по линии 11 .

Тепло реакции перегруппировки сни-.: мается в холодильнике 12 технологической водой. Далее циркуляционный

: раствор поступает в цггклонный смеситель 2 через таигенциальный ввод 6, где смешивается с цинлогексаноноксимом, подаваемым через дозирующую . трубку 5, и выбрасывается иэ циклонного смесителя 2 в реактор 1, где продолжается реакция перегруппиров- ки. Для завершения реакции часть реакционной смеси (циркулирующий реакционный раствор) вновь подается на циркуляцию. Перегруппированный продукт непрерывно выводится из реак. тора 1 через патрубок 4. Необходимая интенсивность перемешивания достигается за счет того, что циклогексаноноксим вводится в циклонный поток циркулирующего потока через патрубки доэирующей трубки. Наличие патрубков дозирующей трубки позволяет улучшить диспергирование и перемешивание циклогексаноноксима с циркулирующим раствором, а значит и уменьшить проскок циклогексаноноксима в целевой продукт по ряду причин, а именног зона введения циклогексаноноксима удаляется от стенок дозирующей трубки; циклонный поток циркулирующего раствора, обтекая патрубки, увели" чивает турбулентность в зоне введения циклогексаноноксима i при выходе из сопла смесителя центральная часть циклонного потока уменьшает окружную скорость по сравнению с периферийной за счет обтекания патрубков, распо S ложенных по центру сопла. Наличие градиента скорости в радиальном направлении приводит к тому, что периферийная и центральная части потока выходят иэ сопла под разными углами

10 к центральной оси, увеличивая тем самым зону, в которой происходит контакт циклогексаноноксима с циркулирующим раствором.

Экспериментальные данные показали, (5 что продукт перегруппировки содержит меньше непрореагировавшего циклогексаноноксима, чем в аппарате известной конструкции. Оценка проводилась измерением оптической плотности (экстинкции) бензольного раствора лактамного масла на спектрофотометре при длине волны 290 мк. Величина зкстинкции лактамного масла, полученного с использованием реакторов пере25 группировки известной конструкции (прототипа) и предлагаемой конструк.ции, соответственно 1,7+0,6 и 1,1+0,3

Снижение зкстинкции свидетельствуЕт об уменьшении количества примесей в продукте перегруппировки, а именЗО но непрореагировавшего циклогексаноноксима в лактамном масле.

Применение аппаратов предлагаемой конструкции взамен ныне действующих позволит улучшить качество продукта

З5 перегруппировки и уменьшить потери циклогексаноноксима.

ВНИИПИ Заказ 89 6 7/6

Тираж 537 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4