Реактор для проведения процессов с гранулированным катализатором

 

1. РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ С ГРАНУЛИРОВАННЫМ КАТАЛИЗАТОРОМ , состоящий из корпуса с ру , в башкой для теплоносителя и вала с турбинной мешалкой, заключенных в коаксиальной по отношению к корпусу реактора циркуляционной ячейке с расположенными соосно валу проницаемыми стенками, между которыми находится катализатор, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повьлиения эффективности перем ешивания , он снабжен размещенными между проницаемыми стенками сплошными перегородками , выполненными в виде направлякицих лопаток и разделяющими кольцевое пространство на ячейки . (Л 05 Ot)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5I) В 01 J 8 10

ОПИСАНИЕ -ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3604151/23-26 (22) 17.03.83 (46) 15.06,85. Бюл. S 22 (72) Е.Т. Городецкий, И.Д. Лучейко, П.И. Горбовой и Я.Е. Гарун (71) Тернопольский медицинский институт (53) 66.023(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР У 320139, кл. В 01 J 8/10, 1969.

2. Патент США У 3817716, кл. 23-288, 1974. (54) (57) 1. РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ПРОЦЕССОВ С ГРАНУЛИРОВАННЫМ КАТАЛИЗАТОРОИ, состоящий из корпуса с рубашкой для теплоносителя и вала с турбинной мешалкой, заключенных в коаксиальной по отношению к корпусу реактора циркуляционной ячейке с расположенными соосно валу проницаемыми стенками, между которыми находится катализатор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышения эффективности перемешивания, он снабжен размещенными между проницаемыми стенками сплошными перегородками, выполненными в виде направляющих лопаток и разделяющими кольцевое пространство на ячейки.

1161167

40

2. Реактор по п.t, о т л и ч а юшийся тем,что боковаяповерхность (Изобретение относится к конструкциям химических реакторов с механическими перемешивающими устройствами и может быть использовано в химической и смежных с ней промышлен- ностях для проведения различных процессов в стационарном слое твердого гранулированного катализатора, в частности для получения 2-трет-бутил-4-метилфенола — промежуточного 10 продукта в производстве широко применяемого антиоксиданта Агидол-2 деалкилированием 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола (ионола) или переалкилированием эквимолярной смеси ионо- 15 ла и 4-метилфенола.

Известен реактор для проведения процессов с гранулированным катализатором, состоящий из корпуса с рубашкой для теплоносителя и вала с мешалками,заключенными в коаксиальной по отношению к корпусу аппарата проницаемой обечайке, выполненной иэ перфорированных листов или мелкоячеистой сетки (11.

Данная конструкция позволяет уменьшить механическое дробление и диспергирование твердого катализатора за счет проницаемой обечайки,которая изолирует гранулы от непосредственного воздействия на них мешалок перемешивающего устройства .

Недостатками этого реактора являются низкая интенсивность проводимых процессов, так как слой катализатора непосредственно прилегает к внутренним стенкам корпуса, что значительно затрудняет обновляемость жидкими реагентами поверхности гранул, особенно находящихся вблизи стенок, повышенная термодеструкция твердых частиц катализатора, контактирующих со стенками корпуса, частичное диспергирование гранул вследствие трения при перемещении катализатора кольцевыми потоками в реакционной зоне, образованной наружной поверхностью обекорпуса реактора выполнена в виде поверхности вращения 3-образной формы.

2 чайки и внутренней поверхностью корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому является реактор, состоящий из корпуса с рубашкой для теплоносителя, вала с турбинной мешалкой и коаксиальной по отношению к корпусу реактора циркуляционной ячейки с расположенными сооено валу проницаемыми стенками, между которыми находится катализатор (2 J.

Однако эффективность перемешивания системы жидкость-твердое в известном реакторе крайне низкая, так как его конструкция не позволяет создать интенсивные замкнутые потоки жидкой фазы через слой твердого катализатора, что снижает интенсивность процесса °

Кроме того, кольцевое перемещение катализатора между проницаемыми стенками приводит к его истиранию с последующим уносом в виде дисперсии.

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет повышения эффективности перемешивания.

Поставленная цель достигается тем, что реактор для проведения процессов с гранулированным катализатором, состоящий иэ корпуса с рубашкой для теплоносителя и вала с турбинной мешалкой, заключенных в коаксиальной по отношению к корпусу реактора. циркуляционной ячейке.-c расположенными соосно валу проницаемыми стенками, между которыми находится катализатор, снабжен размещенными между проницаемыми стенками сплошными перегородками, выполненными в виде направляющих лопаток:и разделяющими кольцевое пространство на ячейки ..

При этом боковая поверхность корпуса реактора выполнена в виде поверхности вращения 3-образной формы.

На фиг. 1 изображена принципиаль-. ная схема предлагаемого реактора; на фиг ° 2 — разрез А-А на фиг. 1.

1161167

15

ВНИИПИ Заказ 3884/12 Тираж 541 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Реактор содержит корпус 1 c рубашкой 2 для теплоносителя и вал 3

4 с турбинной мешалкой 4, заключенными в коаксиальиой по отношению к корпусу i реактора циркуляционной ячейке 5 с расположенными соосно валу 3 проницаемыми стенками б,между которыми находится катализатор 7.

Кольцевое реакционное пространства между проницаемыми стенками 6 разделено на ячейки сплошными перегородками 8, выполненными в виде направляющих лопаток для турбинной мешалки 4.

Боковая поверхность корпуса 1 реактора выполнена .в виде поверхности вращения 3-образной формы.

Реактор снабжен также приводом 9 для вращения вала 3, крышкой 10 и штуцерами 11 ввода сырья, 12 вывода жидкого продукта, 13 отвода газа и 14 и 15 теплоносителя.

Реактор. работает следующим 25 образом.

При вращении приводом 9 вала 3 с турбинной мешалкой 4 жидкие реагенты центробежными силами инерции проталкиваются через неподвижный слой гра- 30 нулированного катализатора 7 с последующим засасыванием смеси через центральные отверстия турбинной мешалки 4, что приводит к образованию интенсивных замкнутых потоков в осевых плоскостях сечения реактора.

При этом сплошные перегородки 8, разбивая поток на отдельные направленные части, увеличивают радиальную скорость смеси повышенной эффективной вязкости в зернистом слое катализатора 7, повышая тем самым степень обновляемости поверхности контакта между реагентами, а значит и интенсивность процесса.

Кроме того, перегородки 8 препятствуют перемещению катализатора 7 внутри проницаемых стенок 6 кольцевыми потоками, возникающими при вращении турбинной мешалки 4, что уменьшает диспергирование катализатора.

Выполнение внутренних стенок корпуса 1 реактора в виде поверхности вращения 3-образной формы спосоАствует циркуляции потоков жидкой фазы и, следовательно, повышению интенсивности проводимого процесса.

Следует отметить, что интенсификация процесса в предлагаемом реакторе достигается именно эа счет повышения эффективнрсти перемешивания системы жидкость-твердое, а не простого увеличения скорости потока через неподвижный зернистый слой, досгигаемого, например, увеличением скорости вращения вала, уменьшением толщины слоя и т.п.