Газожидкостный реактор

 

Изобретение относится к конструкции аппаратов для проведения газожидкостных процессов и может быть использовано в процессах с большой кратностью циркуляции восходящих и нисходящих газожидкостных потоков, например, в процессах очистки сточных вод, нейтрализации отходящих газов, особенно токсичных, проведении различных химических реакций между газом и жидкостью путем повышения безопасности работы реактора, увеличения полноты использования отходящего газа, увеличения интенсивности циркуляции газожидкостной смеси и состоит в том, что в газожидкостном реакторе, состоящем из корпуса с установленной внутри барботажной трубой, газораспределительным устройством, штуцерами входа и выхода газовой и жидкой фаз, газораспределительное устройство выполнено в виде установленного в днище реактора эжектора, приемный штуцер которого соединен со штуцером выхода газовой фазы из реактора, а выходной диффузор эжектора выполнен перфорированным и установлен под барботажной трубой, соосно с ней. Кроме того, между барботажной трубой и диффузором эжектора установлен завихритель, а эжектор закреплен в днище реактора с возможностью вертикального перемещения. Барботажная труба реактора выполнена из телескопически раздвижных труб. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК п9) (и) (51) 5 В 01 J 8/10

,э

L. .. 3t 4, б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY CSNPETEllbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯЧ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4428239/31-?6 (22) 18 .05.88 (46) 28.02.90. Бюл. №- 8 (71) Ленинградский технологический институт им, Ленсовета (72) M. Â. Александров, Н .К. Шикно, О. В. Давыдов, H.Ô. Михалев, И.А. Ц упляк Б.А. Лебедев и О.Е, Соколов (53) 66 .023(088 .8) (56) Патент США № 4631175, кл. В 01 J 8/10, 1986.

Соколов В.Н., Домарский И.В. Газожидкостные реакторы. Л.: Мапжностроение, 1976, рис ° 2, с. 8. (54) ГАЗОЖИДКОСТН14Й РЕАКТОР (57) Изобретение относится к конструкции аппаратов для проведения газожидкостных процессов и может быть использовано в прсцессах с большой кратностью циркуляции восходящих и нисходя .цих газожидкостных потоков, например в процессах очистки сточных вод, нейтрализации oòõoä÷ùèõ газов, особенно токсичных, проведении различных химических реакций между гаИзобретение относится к конструкции аппаратов для проведения процессов в жидких средах и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где требуется интенсивный контакт жидкой и газовой фаз.

Целью изобретения является повышение безопасности работы реактора и увеличение полноты использования отходящего газа и интенсивности циркуляции газожидкостной смеси .

2 зом и жидкостью путем повышения безопасности работы реактора, увеличения полноты использования отходящего газа, увеличения интенсивности циркуляции газожидкостной смеси и состоит в том, что в газожидкостном реакторе, состоящем из корпуса с установленной внутри .барботажной трубой, газораспределительным устройством, штуцерами входа и выхода газовой и жидкой. фаз, гаэораспределительное устройство выполнено в виде установленного в .днище реакторе эжектора, приемный штуцер которого соединен.со штуцером выхода газовой фазы из реактора, а выхбдной диффузор эжектора выполнен перфорированным и установлен под барботажной трубой соосно с ней. Кроме того, между барботажной трубой и диффузором эжектора установлен завихритель, а эжектор закреплен в днище реактора с возможностью вертикального перемещения. Барботажная труба реактора выполнена из телескопически раздвижных труб. 3 з.п. ф-лы, 1 ил .

На чертеже показан газожидкостный реактор, общий вид.

Газожидкостный реактор содержит корпус 1, внутри которого установлена барботажная труба 2, состоящая из телескопически раздвижных труб 3 и 4.

Барботажная труба может быть выполнена полой и использоваться дополнительно в качестве теплообменного устройства. В днище реактора установлен эжектор 5, приемный штуцер 6 которого

1546131 соединен со штуцером 7 выхода газовой фазы из реактора, а сопло 8 эжектсра — с подающим насосом 9.

Выходной диффуэор 10 эжектора выполнен перфорированным и установлен

5 под барботажной трубой. Между барботажной трубой и диффуэором эжектора установлен эавихритель 11. Эжектор 5 закреплен в днище реактора камерой

12 смешения с возможностью вертикального перемещения. Регулировку длины барботажной трубы возможно осуществлять с помощью штоков 13 и 14. Вход и выход жидкой фазы осуществляют чеpes штуцеры 15 и 16. Подпитка rasa в линию производится через клапан 17.

Газожидкостный реактор работает следующим образом.

Через штуцер 15 начинают заполнение реактора жидкой фазой. Включают насос 9, который к соплу 8 эжектора подводит рабочую среду (в зависимости от процесса это может быть пар, который после выхода из эжектора будет конденсироваться, или жидкий реагент, непосредственно участвующий в процессе) . В начальный момент времени подводят газ на подпитку через клапан

17 к приемному штуцеру 6 эжектора и диспергируют его в объем реактора, 30 причем газ вступает с жидкой фазой в химическую реакцию, а его остаток из верхней части реактора самопроизвольно без использования внешних насосов подается опять в реактор, что З5 обеспечивает высокую полноту использования рабочего газа при его многократной циркуляции через аппарат, а также безопасность процесса ввиду создания разрежения в реакторе и отсутствия внешних насосов для перекачки газов, особенно агрессивных и токсичных. Завихритель 11 способствует дроблению и закрутке газожидкостной смеси, что улучшает условия протекания процесса. Интенсивность циркуляции газожидкостной смеси возможно изменять, варьируя расстояние от среза диффуэора 10 эжектора до завихрителя 11 (барботажной трубы 2), а также 50 изменяя длину самой барботажной трубы, что, в свою очередь, может существенно улучшить теплообмен в реакторе в случае подачи теплоносителя в полые стенки барботажной трубы. При55 необходимости подпитку процесса све жим газом в трубуемом соотношении осуществляют через клапан 17. Возможна также эацикловка по жидкой фазе из штуцера 16 на насос 9, что обеспечит полноту использования не только газообразной, но и жидкой фазы.

Использование предлагаемого реактора позволяет интенсифицировать процесс циркуляции газожидкостной смеси в реакторе и создать-лучшие условия контакта газовой и жидкой фаз за счет их дробления и увеличения времени контакта, что увеличивает полноту использования проходящего газа.

Ввиду большой кратности циркуляции расходящих и нисходящих газожидкостных потоков предлагаемый реактор можно использовать в дрожжевых производствах на основе гидролизного и целлюлозно-бумажного сырья, в процессах биохимического окисления сточных вод и ферментации, а также для нейтрализации отходящих вредных, токсичных, агрессивных газов и проведения химических реакций между газом и жидкостью с образованием нового продукта, при этом интенсивность н безопасность проводимых в иих процессов достигается за счет хорошего диспергиронания raзожидкостной смеси, предварительного смешения компонентов в эжскторе, активной циркуляции газожидкостной смеси в реакторе и отсутствия внешних механических источников для передачи и транспортирования газовой фазы, особенно в случае ее агрессивности и токсичности. формула изобретения

1 . Газожидкостный реактор, включающий корпус с установленной внутри барботажной трубой, газораспределительное устройство, штуцера входа и выхода газовой и жидкой фаз, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения безопасности работы реактора и увеличения полноты использования отходящего газа и интенсивности циркуляции газожидкостной смеси, газораспределительное устройство выполнено в виде установленного в днище реактора эжектора, приемный штуцер которого соединен со штуцером выхода газовой фазы нз реактора, а выходной диффу3op эжектора выполнен перфорированным и установлен под барботажной трубой соосно с ней.

2. Реактор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что между барботажной трубой и диффузором эжектора установлен завихритель.

Составитель А. Телесницкий

Техред Л. Сердюкова Корректор Т. Малец

Редактор А.Лежнина

Заказ 38 Тираж 429 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1546 t 3

3. Реактор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что эжектор закреплен в днище реактора с возможностью вертикального перемещения.

1 б

4. Реактор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что барботажная труба выполнена из телескопически раздвижных труб.