Газожидкостный реактор

 

Изобретение касается массообменных аппаратов для проведения реакций в системе газ - жидкость и может б лть использовано в химическсй.нефтехиммческой и микробиологической промышлекности.Цель иэобретения-уменьшение расхода газообразного реагента и снижение концентрации газообразного реагента в отходящих газах путем многократной циркуляции газовой фазы. Газожидкостный реактор содержит вертикально установленный цилиндрический корпус с патрубками ззода жидких и газообразных реагентов, распределигепьное устройство для подачи газообразного реагента, расположенное в нижней части обьема реактора, патрубок вывода прореагировавшего продукта и патрубок вывода отходящих газов, расположенный на крышке реактора. В средней части реактора ниже патрубка вывода прореагировавшего продукта гоосно корпусу расположена попая коническая поверхность , обращенная открытым основанием к днищу реактора . Верхняя часть объема, ограниченного конической поверхностью , связана трубой с коаксиально по отношению к трубе расположенным соплом циклонного ожектора. В цикловый зжелтор вводится жидкий реагент, подаваемый через патрубок. Срез трубы,соелиненьой с обьемом, ограниченным конической поверхностью . И срез сопла циклонного эжектора расположены выше распределительного устройства . Диаметр основания конической поверхности больше диаметра распределительного устройства. 1 ил. (Л С

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4694651/26 (22) 24.05,89 (46) 15.05.91. Бюл.%18 (71) Руставское производственное объединение "Азот" (72) Г.A,Пагава, З.Я,Кервалишвили, Д.И.Караулашвили, Н.К.Гвалия, З.Г.Гогнадзе, P,М.Кервалишвили, А.Г.Липкин и В.А,Линев (53) 678.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 946643, кл. В 01 J 10/00. 1982. (54) ГАЗОЖИДКОСТНЫ Й РЕАКТОР (57) Изобретение касается массообменных аппаратов для проведения реакций в системе гаэ — жидкость и может бьп ь использовано в химической, нефтехимической и микробиологической промышленности.Цель изобретения-уменьшение расхода газообразного реагента и снижение концентрации газообразного реагента в отходящих газах путем многократной циркуляции газовой фазы. Газожидкостный реактор содержит вертикально установленный цилиндрический корпус с

Изобретение относится к массообменным аппаратам для проведения реакций в системе газ — жидкость и может быть использовано в химической. нефтехимической и микробиологической промышленности, Целью изобретения является уменьшение расхода газообразного реагента и снижение концентрации газообразного реагента в отходящих газах путем многократной циркуляции газовой фазы.

На чертеже представлен газожидкостный реактор, разрез.

Реактор состоит иэ корпуса 1, крышки 2, патрубков 3 и 4 подвода жидкого реагента, „„. Ы„, 16485 .":4 А1 (ч>ю В 01 J 19/00, В 01 D 53/ I B патрубками ввода жидких и газообразных реагентов, распредели. ельное устройство для подачи газообразного реагента, расположенное в нижней части объема реактора, патрубок вывода прореагировавшего продукта и патрубок вывода отходящих газов, расположенный на крышке реактора. В средней части реактора ниже патрубка вывода прореагировавшего продукта соосно корпусу расположена полая коническая поверхность, обращенная открытым основанием к днищу реактора . Верхняя часть объема, ограниченного конической поверхностью, связана трубой с коаксиально Ilo отношению к трубе расположенным соплом циклонного зжектора. В циклон ый зжектор вводится жидкий реагент, подаваемый через патрубок. Срез трубы, соед не ной с объемом, ограниченным конической поверхностью. И срез сопла циклонного эжектора расположены выше распределительного устройства. Диаметр основания конической поверхности больше диаметра распределительного устройства. 1 ил, патрубка 5 подвода газообразного реагента, патрубка 6 вывода прореагировавшего продукта и патрубка 7 вывода отходящих газов. В нижней части реактора расположено распределительное устройство 8 для подачи газообразного реагента. Ниже патрубка вывода продукта расположена соосная с корпусом полая коническая поверхность 9, верхняя часть заключенного в конической поверхности объема соединена трубой 10 с соплом 11 циклонного эжектора

12, в который тангенциально через трубопровод 13, связанный с патрубком 3, вводится жидкий реагент, кроме того, предусмотрена

1648544

50 подача жидкого реагента через трубопровод 14, связанный с патрубком 4.

Газожидкостный реактор работает следующим образом.

Один иэ жидких реагентов подается в объем реактора через патрубок 4 и трубопровод 14, другой реагент подается под давлением через патрубок 3 и трубопровод 13 тангенциально в полость циклонного эжектора 12, Через патрубок 5 и распределительное устройство 8 газообразный реагент барботирует через реакционную массу, заполняющую корпус 1 реактора до уровня патрубка 6 вывода прореагировавшего продукта. Часть газообразного реагента, не вступившего в реакцию, собирается под конической поверхностью 9. Внутри эжектора благодаря тангенциальному вводу поток жидкого реагента приобретает вращательное движение и, проходя через сужающееся сопла, увеличивает как осевую, так и тангенциальную составляющие своей скорости.

На уровне среза сопла 11 циклонного эжектора расположен нижний срез трубы 10, которая расположена коаксиально внутри эжектора и через его крышку выходит в верхнюю часть объема, ограниченного конической поверхностью 9. Вращающийся поток жидкого реагента, выходя из сопла циклонного эжектора и обтекая нижний срез трубы

10, создает внутри нее разрежения. Верхняя часть трубы 10 расположена вверху полости, образованной конической поверхностью 9, в которой собирается непрореагировавший газообразный реагент.

Благодаря разрежению на нижнем срезе трубы 10 непрореагировавший газообразный реагент отсасывается из-под конической поверхности и отбрасывается в нижнюю часть реактора вращающимся потоком жидкого реагента, выходящим из сопла циклонного эжектора. Из-эа этого время контакта газообразного реагента с реакционной массой внутри реактора возрастает и часть газообразного реагента, вступившего в реакцию, увеличивается.

Кроме того, интенсификации массообмена способствует еще и то, что газообразный реагент из-под конической поверхности поступает в реакционный объем в виде мелких пузырей, измельчение которых вызвано большими сдвиговыми напряжениями, возникающими при выходе вращающегося потока жидкого реагента из сопла 11 циклонного эжектора 12, При этом энергичный поток, в виде конуса выходящий из сопла эжектора, повышает энергию турбулентных пульсаций вблизи распределительного устройства 8 подачи газообразного реагента. В результате происходит дробление пузырей, выходящих из распределительного устройства 8, и массообмен в зоне барботажа увеличивается.

Применение конической поверхности 9 с диаметром основания, большим, чем диаметр распределительного устройства 8 подачи газообразного реагента, способствует улавливанию конической поверхностью большей части непрореагировавшего газообразного реагента. Вследствие указанных преимуществ предлагаемого технического решения наиболее полно используется газообразный реагент и уменьшается количество отходящих газов, выводящихся из патрубка 7. Это позволяет снизить степень вредного воздействия на окружающую среду.

Таким образом, в предлагаемом гаэожидкостном реакторе удается компактным образом развить поверхность массообмена между жидкой и газовой фазой и путем многократного рециркулирования газовой фазы в объеме реактора увеличить степень использования газообразного реагента. Предлагаемый реактор позволяет снизить концентрацию газообразного реагента в отходящих газах до 0,2 об.% и сократить расход газообразного реагента íà 8%.

Формула изобретения

Газожидкостный реактор, содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус с патрубками ввода жидких и газообразного реагентов, распределительное устройство для подачи газообразного реагента, распложенное в нижней части реактора, патрубок вывода прореагировавшего продукта и патрубок вывода отходящих газов, расположенный на крышке реактора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода газообразного реагента и снижения концентраций газообразного реагента в отходящих газах путем многократной циркуляции газовой фазы, реактор снабжен установленной ниже патрубка вывода прореагировавшего продукта соосно корпусу полой конической поверхностью, обращенной открытым основанием к днищу реактора, установленным под конической поверхностью циклонным эжектором с соплом, соединенным посредством тангенциального патрубка с патрубком ввода . жидкого реагента,трубой, расположенной коаксиально внутри э>кектора, верхний конец которой соединен с объемом полой конической поверхности, а нижние концы трубы и сопла расположены выше распределительного устройства для подачи газообразного реагента, при этом диаметр основания конической поверхности больше диаметра распределительного устройства.

1648544

Составитель Г. Урусова

Техред М.Моргентал Корректор 9.Гирняк

Редактор И. Горная

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

Заказ 1479 Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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