Реактор

 

1. РЕАКТОР, содержащий снабженные рубашками обогрева корпус, крьппку, патрубки ввода жидких .реагентов вьшода продуктов и закрепленный в крьшпсе патрубок отвода газов , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проведения каталитических процессов в системе жидкость-твердое, протекающих с интенсивным газовьзделением, корпус и крышка выполнены S виде направленных вершинами вверх коаксиально установленных конусов, при этом на боковой поверхности корпуса укреплены примыкающие один к другому кольцевые реакционные |желоба прямоугольного сечения, каждый иэ которых,снабжен сплошной радиальной перегородкой, возле которой в (Л стенке желоба вьшолнено отверстие, С с высотой, равной высоте стенки.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (11) (si>4 В 01 Л 8/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3797893/23-26 (22) 26.06. 84 (46) 30. 11.85. Бюл. И- 44 (71) Тернопольский государственный медицинский институт (72) Е.Т. Городецкий, И.Д, Лучейко и Я.Е. Гарун (53) 66.023(088.8) (56) Гарун Я.Е. и др. Книга "Синтез, технология и применение присадок к смазочным материалам: Тезисы докладов ill Всесоюзной конференции . N.:

ЦНИИТЭнефтехим, 1982, с. 112-114.

Авторское свидетельство СССР

У 1011233, кл. В 01 J 19/18, 1983.

;(54) (57) 1. РЕАКТОР, содержащий снабженные рубашками обогрева корпус, крышку,, патрубки ввода жидких реагентов, вывода продуктов и закрепленный в крышке патрубок отвода-газов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проведения каталитических процессов в сист ме жидкость-твердое, протекающих с интенсивным газовыделением, корпус и крышка выполнены и виде направленных вершинами вверх коаксиально установленных конусов, при этом на,боковой поверхности корпуса укреплены примыкающие один к другому кольцевые реакционные желоба прямоугольного сечения, каждый иэ которых, снабжен сплошной радиальной перегородкой, возле которой в стенке желоба выполнено отверстие, с высотой, равной высоте стенки.

2, Реактор по п. 1, о т л и .ч а ю шийся тем, что патрубок отвода газов закреплен в вершине крышки и выполнен в виде трубы

Вентури.

3. Реактор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что на

1194481 боковой по. ерхности крьш ки укреплены обращенные стенками вниз аналогичные корпусу желоба беэ отверстий, при этом желоба корпуса и крышки расположены один против другого с зазором между противоположными стенками.

Изобретение относится к конструкциям химических реакторов и может быть использовано в химической, нефтехимической и др. отраслях промышленности для проведения каталитических процессов в системе жидкость — твердое тела, протекающих с интенсивным выделением газов, особенно реакционноспособных, в частности для деалкилирования 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола (ионола) до 6-трет-бутил-4-метилфеиола-полупродукта в производстве антиоксиданта Агидол-2.

Цель изобретения — повышение эффективности проведения каталитических процессов в системе жидкость — твердое, протекающих с интен сивным газовыделением.

На фиг. 1 изображен предлагаемый реактор, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 — корпус, вид сверху, и возможные схемы органиэации потока жидкой фазы; на фиг. 4 — реактор с приподнятой крышкой,, общий вид, Реактор состоит из корпуса 1 с крышкой 2, снабженных тепловьяи рубашками 3 и 4. Корпус и крышка выполнены в виде направленных вершинами вверх конусов, которые установлены коаксиально один другому.

На боковой поверхности корпуса укреплены примыкающие один к другому кольцевые реакционные желоба 5 прямоугольного сечения со стенка ми 6, между которыми нанесен (нли засыпан) слой твердого катализатора. При этом желоба размещены концентрично в различных горизонталь ных плоскостях так, что стенки расположены вертикально.

Каждый желоб 5 снабжен сплошной радиальной перегородкой.7, возле которой в стенке 6 имеется отверстие 8 для перетекания жидкой фазы из вышележащего желоба в нижележащий, причем высота отверстия равна

5 высоте стенки. В случае наличия насыпанного слоя катализатора отверстия могут быть снабжены сетками.

На боковой поверхности крышки укреплены аналогичные корпусу (таких же размеров и формы) желоба 9 без перегородок н отверстий, однако обращенные стенками 10 вниз. При этом желоба 9 крышки размещены против желобов 5 того же радиуса корпуса, причем между всеми противоположными стенками 6 и 10 имеется по всей длине зазор.

В вершине крышки закреплен выпол20 ненный в виде трубы Вентури патрубок, 11 отвода газов, который сообщен с воронкообразным каналом для прохода газа, образованным совокупностью всех зазоров между стенками

6 и 10.

Реактор снабжен также патрубком

12 для. ввода жидких реагентов, который размещен над верхним желобом

5 возле перегородки со стороны, 30 где нет отверстия; патрубком 13 вывода жидких продуктов, который закреплен в отверстии нижнего желоба

5 и патрубками для входа и выхода теплоносителей 14-17.

3$

Реактор работает следующим образом.

Жидкий реагент, например расплавленный ионол, подается через патрубок

40, 12 в верхний реакционный желоб.5, распределяется по всей его длине, деалкилируясь на слое твердого катализатора, протекает через отверстие

1 194481

4Риг. 3

8 в нижележащий желоб и т.д., после . чего выводится через патрубок 13.

Возможны две .схемы организации потока жидкой фазы в желобах 5: в противоположных направлениях в соседних желобах и в одном и том же направлении. В первом случае это достигается разделением одной сплошной радиальной перегородкой 7 всех желобов, отверстия 8 которых располо жены по разные стороны от перегородки, во втором — смещением в одну сторону перегородки каждого желоба на ширину отверстия. Преимуществом второй схемы являются меньшие потери напора.

При этом уровень жидкости по ширине всех желобов 5 один и тот же, так как дно желобов расположено горизонтально, что обеспечивает одинаковые условия выделения газа и работы частиц катализатора по ширине слоя.

Наличие размещенных на разных уровнях отверстий 8, высота которых равна высоте стенок б, предотвращает возможность захлебывания потока и обеспечивает пленочный режим течения жидкой фазы по слою твердого катализатора, что способствует эа счет незначительного гидростатического давления) интенсивной дегазации реакционной смеси.

Желоба 9 крышки, расположенные против желобов 5 корпуса повьппают эффективность действия реактора за счет улучшения режима вытеснения по паровой фазе (испарение, например, при деалкилировании ионола значительное, так как рабочий температурный диапазон равен 140-160О С). Расположение дна желобов крышки горизонтальным объясняется в частности тем, что в случае возможной конден5 сации паров реагентов и последующего каплеобразования отрыв капель происходит в своих желобах.

При этом вся поверхность испаре1О ния изолирована (по вертикали) от непосредственного контакта с внеш-. ней средой, а удаляющиеся вместе с газом парообразные продукты конденсируются в патрубке 11 отвода

1 газов, снабженном рубашкой для хладагента (не показана), причем конденсат поступает в первый верхний желоб 5, так как патрубок 11 размещен над вершиной корпуса ко20 аксиально ему.

Выделяющийся газ проходит между стенками 6 и 10 желобов корпуса и крышки, попадает в патрубок ll отвода газов и удаляется из реактора.

Выполнение корпуса с крышкой в виде коаксиальных конусов, нап- равленных вершинами вверх, позволяет создать оптимальные условия удаления газа за счет минимального

ЗО пути вывода (при заданных высоте напора и угле конусности) всего объ-. ема газа через один патрубок, причем время пребывания в реакторе газа большой концентрации (в верхних желобах) наименьшее. При этом потери давления сравнительно небольшие так как в среднем углы повороЭ

О та потока меньше 90, а патрубок отвода газов выполнен в виде трубы

Вентури.

1194481

Составитель И. Лучейко

Редактор Н. Горват Техред О.Ващишина Корректор А. Обручар

Заказ 7348/10 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4