Реактор

 

Изобретение относится к аппаратам для проведения сложных химических реакций между компонентами, находящимися в газовой и жидкой фазах, а точнее к реакторам химической технологии и может быть применено в химической и химико-фармацевтической промышленности. Цель изобретения - интенсифицировать процесс тепломассообмена и повысить производительность . Реактор с вертикальным цилиндрическим корпусом содержит ряд царг с тарелками с индивидуальными сливными устройствами и колпаками, закрепленными на валу, расположенные одна над другой камеры, образованные профильной, плоскими промежуточной и нижней перегородками , кольцевые цилиндрические полости, при этом верхние полости снабжены отбойными кольцевыми козырьками. Каждая тарелка имеет индивидуальные сливное и приемное устройства, полости - сливные коллекторы, расположенные в верхней камере над промежуточными перегородками. По крайней мере одна из тарелок снабжена коллектором для подвода газообразного или жидкого компонента, кроме того, у колпаков нижние торцы цилиндрических перегородок выполнены с просечными отогнутыми участками, а выше перегородки имеют ряды отверстий для циркуляции жидкости и выхода газа. 5 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л С

союз сопетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 J 10/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4469159/26 (22) 22.06.88 (46) 23.02.91. Бюл. йг 7 (71) Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений (72) А.Ф, Семенов, Г.С. Беэносов, Е.А, Чернышев, В.Д. Шелудяков, В.А. Шарапов, А.Д. Кирилин, А.М. Чекалин, В.А. Быков, С.А. Захаров и А,Я. Шелапутин (53) 66,023(088.8) (56) Авторское свидете..ьство СССР

N - 136718, кл. В 01 F 3/04, 1963.

Патент Японии N 51 — 19424, кл, В 01 0 1/00. 1976, (54) РЕАКТОР (57) Изобретение относится к аппаратам для проведения сложных химических реакций между компонентами, находящимися в газовой и жидкой фазах, а точнее к реакторам химической технологии и может быть применено в химической и химико-фармацевтической промышленности. Цель

Изобретение относится к аппаратам для проведения сложных химических реакций между компонентами, находящимися в газовой и жидкой фазах, а точнее к реакторам химической технологии, и может быть применено в химической и химико-фармацевтической промышленности.

Цель изобретения — интенсификация тепломассообмена и повышение производительностии.

На фиг. 1 представлен реактор. общий вид с местными разрезами; на фиг. 2 — узел

1 на фиг. 1; на фиг. 3 — узел II на фиг. 1; на

„„5U „„1629086 А1 изобретения — интенсифицировать процесс тепломассообмена и повысить производительность. Реактор с вертикальным цилиндрическим корпусом содержит ряд царг с тарелками с индивидуальными сливными устройствами и колпаками, закрепленными на валу, расположенные одна над другой камеры, образованные профильной, плоскими промежуточной и нижней перегородками, кольцевые цилиндрические полости, при этом верхние полости снабжены отбойными кольцевыми козырьками. Каждая тарелка имеет индивидуальные сливное и приемное устройства, полости — сливные коллекторы, расположенные в верхней камере над промежуточными перегородками.

По крайней мере одна из тарелок снабжена коллектором для подвода газообразного или жидкого компонента, кроме того, у колпаков нижние торцы цилиндрических перегородок выполнены с просечными отогнутыми участками, а выше перегородки имеют ряды отверстий для циркуляции жидкости и выхода газа. 5 э.п. ф-лы, б ил. фиг. 4 — колпак (разрез А — А); на фиг. 5— царга реактора; на фиг. 6 — то же, вид сверху, Реактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, выполненного иэ ряда царг 2 с тарелками 3, каждая из которых оснащена индивидуальным сливным устройством 4, погруженным во входной патрубок 5 нижерасположенного приемного устройства б, может быть снабжена коллекторами для подвода газообразного или жидкого компонента 7 с направляющими коленами 8 и сливными коллекторами 9 для жидкости и содержит по две расположенные одна над другой камеры 10 и 11, сооб1629086 щающиеся между собой рядом расположенных по концентрическим окружностям патрубков 12 и ограничивающиеся по высоте плоскими нижней 13 и промежуточной 14 круговыми перегородками и верхней профильной перегородкой 15 с цилиндрическими 16 и плоскими верхними 17 и нижними

18 участками, образующими кольцевые цилиндрические полости 19 и 20, открытые соответственно в верхнюю и нижнюю стороны и имеющие в":верхней части 21 отбойные кольцевые козырьки 22, Вдоль оси расположены центральные патрубки 23 для входа газа и проходит вал 24 с закрепленными на нем колпаками 25, которые имеют ряд дополнительных цилиндрических коаксиально установленных перегородок 26, нижние торцы 27 имеют просечные отогнутые участки 28 с раскрытием их по направлению вращения, выше расположены ряды отверстий для циркуляции жидкости 29, еще выше — для выхода газа 30, Имеются штуцеры для подачи жидкого компонента 31, газообразного компонента 32, для слива готового продукта 33 и 34 и выхода газообразных продуктов 35, а также для входа 36 и выхода 37 теплоносителя.

Реактор работает в целом в режиме противотока, Жидкие компоненты (продукты) поступают через штуцер 31 и стекают вниз, газообразные — по штуцеру 32 и коллектором 7 поднимаются вверх. На тарелках 3 и под колпаками 25 жидкие, газообразные компоненты и продукты реакции движутся в прямотоке от центра к периферии. Жидкие продукты, перетекая при этом через кольцевые цилиндрические полости 19, интенсивно перемешиваются за счет насосного эффекта, создаваемого просечными отогнутыми участками 28 и рядом отверстий 29 для циркуляции жидкости цилиндрических перегородок 26 колпаков 25, Газообразные продукты, поступая под колпаки 25, отжимают часть жидкости за цилиндрическую перегородку, опускаются до уровня отверстий 30 и далее барботируют через сжатый слой жидкости, Далее, перемещаясь под колпаком 25 от центра к периферии, жидкие и газообразные продукты попадают в следующую от центра кольцевую цилиндрическую полость 19, затем в следующую, и наконец, жидкость по сливному устройству 4 проходит на нижележащую тарелку 3. а газ поднимается на вышележащую тарелку 3 (под колпак 25), проходя в зазоре между центральным патрубком 23 и валом 24, Так повторяется от тарелки к тарелке, Реакции происходят между двумя газообразными компонентами под колпаками 25 в зоне колен 8 (реакции первого порядка — быстрые), 5

55 а затем образующиеся продукты реагируют с жидким компонентом, Внизу отбираются жидкие продукты (штуцеры 33 и 34), а вверху — газообразные (штуцер 35), Через коллекторы 7 с коленами 8 можно подавать и жидкие компоненты, а через штуцер 32 — и газы-носители или инертные.

Реакции могут проводиться в данном аппарате как с подогревом, так и с охлаждением в термостатированных условиях или с заранее заданным профилем температур по ходу проведения реакций.

Положительный эффект выражается в улучшении условий проведения процесса тепломасообмена эа счет создания благоприятных гидродинамической обстановки и процесса терморегулирования, что повышает качество получаемых продуктов и производительность, Одновременно снижаются теплопотери в окружающую среду, уменьшаются производственные площади под оборудование и высоту производственных помещений, т.е. эксплуатационные и капитальные затраты, Формула изобретения

1, Реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте на царги с тарелками с переливными устройствами и центральными патрубками для входа газа, охватываемыми с радиальными зазорами цилиндрическими стенками колпаков, расположенных над тарелками и закрепленных на центральном валу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и повышения производительности, тарелки выполнены в виде двух расположенных одна над другой камер, образованных профильной верхней и плоскими нижней и промежуточной круговыми перегородками и сообщенными между собой рядом расположенных по концентрическим окружностям патрубков, герметично закрепленных в промежуточных круговых перегородках, входящих внутрь верхних камер и установленных с зазором относительно цилиндрических и плоских участков профильных перегородок, выполненных с рядом кольцевых цилиндрических полостей, открыгых в чередующейся последовательности то в верхнюю, то в нижнюю стороны, а колпаки снабжены рядом дополнительных коаксиально установленных перегородок, размещенных сверху в кольцевых цилиндрических полостях профильных перегородок с образованием зазора относительно цилиндрических и плоских участков профильных перегородок.

2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что профильные перегородки со сторо1629086 ны открытых сверху кольцевых цилиндрических полостей снабжены отбойными кольцевыми козырьками, выполненными в виде продолжения верхних плоских участков с вылетом внутрь открытых сверху кольцевых 5 полостей профильных перегородок, 3. Реактор по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что нижние торцы цилиндрических перегородок колпаков в нижней части имеют просечку с отогнутыми участками 10 по направлению вращения колпаков и расположенные над ними ряды отверстий для циркуляции жидкости и выхода газа, причем диаметр отверстий для циркуляции жидкости в 3 — 5 раз больше диаметра отверстий 15 для выхода газа.

4. Реактор по пп. 1-3, о тл и ч а ю-. шийся тем, что каждая тарелка снабжена индивидуальными приемным и сливным устройствами с гидрозатворами, при этом 20 гидрозатвор сливного устройства вышележащей тарелки погружен во входной патрубок приемного устройства нижележащей та релки, 5. Реактор по пп. 1-4,о тл и ч а ю шийся тем, что все тарелки снабжены сливными коллекторами для жидкости, входы в которые расположены в нижних частях открытых в верхнюю сторону полостей профильных перегородок, а сами коллекторы расположены в верхних камерах над промежуточными круговыми перегородками вдоль радиуса.

6. Реактор по пп. 1 — 5, о т л и ч а юшийся тем, что по крайней мере одна тарелка снабжена коллектором для подвода газообразного или жидкого компонента, проходящим через полости профильных перегородок, открытые вниз, и герметично закрепленным в их верхних плоских участках, выступающим над ними и заканчивающимся направляющими коленами, установленными в промежутках между цилиндрическими стенками колпаков.

1629086

1629086

1б

1629086

1629086

Составитель Н. Захарова

Редактор Н, Лазаренко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ 398 Тираж 326 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГKfi Г СС(Р

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.ГH< пиi i l()1