Реактор v-образной формы

 

Область использования: проведение реакционных процессов в химической, нефтехимической , биологической и пищевой промышленности. Изобретение относится к аппаратам с виброперемешивающими устройствами . Сущность изобретения: реактор V-образной формы с штуцерами подвода и вывода рабочей среды с циркуляционным контуром, образовавшим перегородкой, разделяющей реактор на две трубы с установленными в нем перемешивающими устройствами , выполненными в виде каскада дисков с конусными сопловыми отверстиями и соединенными с виброприводом, при этом в подводящей трубе конусы сопел направлены вверх и каскад дисков опущен на расстояние 0,8 Д от верхней кромки циляндрической кромки трубы, а в отводящей трубе конусы сопел направлены вниз и каскад дисков приподнят на расстояние 0,35-0,8 Д от нижней кромки цилиндрической части трубы. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 B 01 J 10/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ы% мв вы ъы

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703667/26 (22) 10,05.89 (46) 30.08.92.БюлЛФ 32 (71) Государственный научно-исследова- тельский институт азотной промышленноСТИ (72) А.С.Поляков, Ф.И.Кабанов и Л.В.Конви сар (56) Набиев М.Н. Азотнокислая переработка фосфатов, "Фан" УЗССР, 1976, с.457-465, 657-660. (54) РЕАКТОР V-ОБРАЗНОЙ ФОРМЫ (57) Область использования: проведение реакционных процессов в химической, нефтехимической, биологической и пищевой промышленности. Изобретение относится к аппаратам с виброперемешивающими устИзобретение относится к аппаратам с виброперемешивающими устройствами и может быть применено в химической, нефтехимической, биологической и пищевой промышленности, Цель изобретения — повышение эффективности процесса эа счет улучшения массообмена.

На чертеже представлен реактор, состоящий из корпуса 1 с водяной рубашкой 2.

Перегородкой 3 реактор разделен на две трубы, соединенные внизу коленом 4, Реактор имеет штуцер 5 ввода рабочей среды, штуцер 6- ввода кислоты и апатита, штуцер. Ы, „1757731 А1 ройствами. Сущность изобретения: реактор

Ч-образной формы с штуцерами подвода и вывода рабочей среды с циркуляционным кон уром, образовавшим перегородкой, разделяющей реактор на две трубы с установленными в нем перемешивающими устройствами, выполненными в виде каскада дисков с конусными сопловыми отверстиями и соединенными с виброприводом, при этом в подводящей трубе конусы сопел направлены вверх и каскад дисков опущен на расстояние 0,8 Д от верхней кромки цилиндрической кромки трубы, а в отводящей тру6е конусы сопел направлены вниз и каскад дисков приподнят на расстояние 0,35-0,8 Д от нижней кромки цилиндрической части трубы. 1 ил, 4

7- вывода газов, штуцер 8- вывода рабочей Ъ среды, в нижней части реактора установлен сливное штуцер 9 и штуцер подвода аммиака \О. На крышке ректора 11 установлены виоролриводы 12. Исполнительные части а виброприводы через муфты 13 и 14 соединены с валами 15 и 16, на которых закреплены диски 17, 18. Со стороны штуцера 5 диск опущен от нижней кромки цилиндрической части трубы на расстояние, равное 0,8 диаметра трубы, и конуса его сопел направлены вверх, а со стороны штуцера 8 диск 17 приподнят к верхнему краю цилиндрической части трубы на величину 0,35-0,8 диаметра

1757731 трубы, а конусы его сопел направлены вниз.

Уплотнение валов осуществлено через мембраны 19.

Реактор работает следующим образом.

Работа реактора на стадии разложения 5 апатита. Через штуцер 6 в реактор вводится апатит и кислота. При включении вибропривода поступившая со стороны штуцера ввода рабочая среда увлекается вниз. а со стороны штуцера вывода выталкивается 10 вверх. Указанное в описании расположение сопел в дисках пе ремеши вающего устройства, а также расположения самих устройств в трубах создает направленный циркуляционный контур, 15

Высокая частота колебаний перемешивающих дисков (50 Гц) и интенсивная циркуляция определяют эффективный массообмен, который выражается в увеличении коэффициента разложения апатита 20 до 99,5 . При этом расположение перемешивающих устройств ниже кромки на О,SD диаметра трубы со стороны подвода компонентов создает оптимальные условия вымывания с колена реактора 25 непрореагировавших частиц апатита и нерастворимого остатка. Подъем же перемешивающего устройства на величину 0,35 от торца трубы в колене отвода рабочей среды позволяет осуществить наилучший захват 30 непрореагировавших частиц и увлечь их в циркуляционный контур. Зависимость влияния расположения перемешивающих устройств в отводной трубе на коэффициент разложения апатита приведено в таблице. 35 где К вЂ” коэффициент разложения, О ;

h — расстояние перемешивающего устройства от нижней кромки трубы.

D — диаметр трубы, При h=0,2 0 захват прореагировавших 40 частиц, хотя и полный, но выброс этих частиц в циркуляционный контур затруднен изза уменьшения скорости циркуляции, что влияет на коэффициент разложения апатита. 45

Увеличение расстояния до 0,8 D улучшает работу циркуляционного контура, но ослабляет захват непрореагировавших частиц перемешйвающими дисками, что ведет к накоплению их в колене реактора и снижает 50 величину коэффициента разложения апатита до 98 .

Работа реактора в процессе аммонизации пульпы.

В реактор поступает азотнокислая вытяжка через штуцер 5. Через штуцер 10 подается аммиак. При включении вибропривода вытяжка увлекается вниз и поступающий аммиак растворяется в ней.

При этом веэрастает динамическая вязкость пульпы до 3,8 Па s трубе вывода рабочей среды. Увеличение вязкости пульпы уменьшает скорость выброса струй из виб- . роперемешивающего устройства, что ухудшает циркуляцию и увеличивает выброс аммиака. Для оптимального расхода аммиака виброперемешивающее устройство поднято до расстояния 0,8 0 от нижней кромки трубы. Это улучшает циркуляцию пульпы при данной вязкости и оптимизирует процесс, Электромагнитный вибропривод, не имеющий ни вращающихся, ни трущихся частей и не требующий смазки, уменьшает эксплуатационные расходы. Потребляемая же приводом мощность при резонансной настройке составляет 4 кВт, т.е. 8 кВт на реактор, что резко уменьшает энергозатраты.

Наложение вибрационных колебаний на рабочую среду ускоряет технологический процесс и позволяет довести коэффициент разложения апатита до 99,5 .

Формула изобретения

Реактор V-образной формы с штуцерами подвода и вывода рабочей среды, внутри которого имеется циркуляционный контур, образованный перегородкой, разделяющей реактор на две трубы, с установленными в нем перемешивающими устройствами, о тли ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет улучшения массообмена, перемешивающиеся устройства выполнены в виде каскада дисков с конусными сопловыми отверстиями и соединены с виброприводо л, при этом в подводящей трубе концы сопел направлены вверх и каскад дисков опущен на расстояние 0,8 Д от верхней кромки цилиндрической части трубы, а в отводящей трубе конуса сопел направлены вниз и каскад дисков приподнят на расстояние 0,35-0,8 Д от нижней кромки цилиндрической части трубы.

1757731

К 98

99,5

98,7

98,5

h 0,2

0,35

0,4

0,5

0,7

0,8

/80д

Составитель Н;Захарова

Редактор Т.Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор А.Ворович

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

Заказ 2955 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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