Вихревой кожухотрубчатый аппарат

 

Изобретение относится к конструкции вихревых кожухотрубных реакторов для проведения химических реакций в условиях высокоскоростного течения закрученных расширяющихся потоков и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности, позволяет интенсифицировать перемешивание исходного закрученного потока при проведении химических реакций. Вихревой реактор содержит кожух, приемную камеру и камеру вывода продуктов реакции. Вихревые реакционные трубы снабжены винтовыми энергоразделителями и цилиндрическими перфорированными вставками диаметром 0,80-0,95 диаметра трубы, размещенными на расстоянии 1-2 диаметра трубы от сечения энергоразделителей, опорно-винтовые ребра расположены на расстоянии 2,5-7,0 диаметра трубы, соосно вставкам и энергоразделителям установлены циркуляционные трубки диаметром 0,2-0,3 диаметра трубы. 2 ил.

ИЕ (И1 ($))g B Ol J lO/PO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ ССОР

1 (21) 4481602/31-26 (22) 30.05.88 (46) 07.06.90. Бюл. У 21 ,(71) Уфимский нефтяной институт (72) Н.А. Артамонов, Б.Ф, Абросимов, В.П. Скорик и В,Н, Камильянов (53) 66.023(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1231337, кл. Р 25 В 9/02, 1984, (54) ВИХРЕВОЙ КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к конструкции вихревых кожухотрубных реакторов для проведения химических реакций в условиях высокоскоростного течения закрученных расширяющихся потоков и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промьппленИзобретение относится к конструкции вихревых кожухотрубных реакторов для проведения химических реакций в условиях высокоскоростного течения закрученных расширяющихся потоков и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является интенсификация перемешивания исходного sat кручениого потока при проведении химических реакций, На фиг. 1 изображен предлагаемый вихревой кожухотрубчатый аппарат, общий вид; на фиг. 2 — схема размещения цилиндрической перфорированной вставки и циркуляционной трубки.

Вихревой кояухотрубчатый аппарат содержит кожух 1 с трубными решетками 2 и 3, образующими приемную камеру

4 с патрубком 5 и камеру 6 вывода про.2 ности, позволяет интенсифицировать перемешивание исходного закрученного, потока при проведении химических реакций, Вихревой реактор содержит кожух, приемную камеру и камеру вывода продуктов реакции. Вихревые реакционные трубы снабжены вйнтовыми энергоразделителями и цилиндрическими перфорированными вставками диаметром

0,80-0,95 диаметра трубы, размещенными на расстоянии 1-2 диаметра трубы от сечения энергоразделителей, опорно-винтовые. ребра расположены на расстоянии 2,5-7,0 диаметра трубы, соосно вставкам и энергораэделителям установлены циркуляционные трубки диаметром 0,2-0,3 диаметра трубы. 2 ил. дуктов реакции с патрубком 7, реакционные трубы 8, снабженные винтовыми энергораэделителями 9. В вихревых реакционных трубах размещены цилиндрические перфорированные вставки 10, снабженные прорезями 11 и опорно-винтовыми ребрами 12. Соосно вставкам 10 и винтовым энергоразделителем 9 установлены циркуляционные трубки 13, связывающие диафрагменное пространство 14 энергоразделителей 9, снабженных направляющими элементами 15 с внутренним пространством встав- . ки 10. Кроме того, аппарат содержит, патрубки 16 и 17 для подачи теплоносителя или хладагента. .Вихревой кожухотрубчатый аппарат работает следующим образом, Парогаэовая или парожидкостная смесь под избыточным давлением пода15б9028 етая в приемчую камеру 4 через патрубок

5„ откуда через винтовые каналы энвр-( горазделитвлей 9 в виде закрученного расширяющегбся потока поступает в вихревые реакционные трубы 8, в котфрых происходит реакция. При дальнейшем движении закрученный поток взаимодействует с цилиндрической вставкой 10, что приводит к возникновению автоколебаний и к гидроударам, повышаищим интенсивность турбулизации закрученного потока, и увеличивает скорость течения реакции (тепломасообмена в потоке). В закрученном потоке возникает радиальный градиент давления, обуславливающий возникновение -течения газа н приосеной области в сторону, противоположную течению исходного потока, Для поньппения турбулизации всего потока предусмотрено выполнение прорезей 11 по длине цилиндрической вставки, что обеспечинает взаимодействие внешней и внут- . ренней частей потока, а также установка соосной циркуляционной трубки 13, обеспечивающей образование замкнутого циркуляционного контура в реакционных трубах,.что повьппает степень турбулизации внешнего потока, текущего между вставкой 10 и трубой 8, Для поддержания автоколеба" тельного режима по всей длине трубы 8 цилиндрическая перфорированная

Фставка снабжена опорно-винтовыми ребрами 12, размещенными с шагом

,5-7,0 диаметра трубы друг от друга. Пройдя реакционные трубы, продукты .реакции поступают в камеру 6, отКуда через патрубок 7 выводятся из ,аппарата. Для охлаждения или нагрева реакционных труб 8 предусмотрена подача теплоносителя или хладагента в кожух 1 через патрубки 1б и 17.

Йрвимуществом предлагаемого устройства является создание автоколебательного режима течения закрученного расширяющегося гаэожидкостного потока.

Использование предлагаемого устройства, например, в производстнв аллилового спирта позволяет значительно снизить габаритные размеры реактора, повысить скорость реакции и выход целевого продукта. формула изобретения

Вихревой кожухотрубчатый аппарат, содержащий кожух с трубными решетка-, ми, образующими приемную камеру, камеру вывода продуктов реакции, ре-. акционные трубы, снабженные BHHTQBbl ми энергоразделителями, о т л и— ч а ю.шийся тем, что, с целью интенсификации процесса, реакционные трубы снабжены цилиндрическими перфорированными вставками с опорно-винтовыми ребрами и соосно устанонленными циркуляционными трубками, один конец которых размещен внутри энергоразделителей, а другой н перфорированной вставке диаметром (0,80,95) 0, где П г — диаметр реакционной труби, верхний торец которой размещен на расстояний (1-2)D от нижнего торца энергоразделителя, при этом опорно-нинтовые ребра расположены с шагом, равным (2,5-7,0)0

40 а диаметр циркуляционной трубы равен (0,2-0,3)Э .

1569028

1О

11

12

ff

Риг.2

Составитель A. Телесницкий

Редактор А. Мотыль Техред М,Дидык Корректор С. Черни

Подписное

Тираж 407

Заказ 14lO

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101