Реактор с принудительной рециркуляцией

Авторы патента:

Тумановский Виктор Александрович (RU)

Степанова Татьяна Александровна (RU)

B01J8/00 - Химические или физические процессы общего назначения, проводимые в присутствии жидкости или газа и твердых частиц; аппараты для их проведения (способы и устройства для гранулирования материалов B01J 2/00; печи F27B)

Владельцы патента RU 2516625:

Титов Дмитрий Петрович (RU)

Изобретение относится к химико-энергетическому машиностроению, в частности к пиролизным реакторам, и может быть использовано в различных конструкциях пиролизных реакторов различного назначения. В реакторе, свод корпуса реактора, находящийся выше уровня загрузки, соединен дополнительным каналом со встроенным газовым насосом с наружной полостью. Полость соединена равномерно расположенными как по окружности, так и по вертикали каналами, проходящими через внутреннюю полость и не связанными с ней. Каждый горизонтальный ряд каналов смещен относительно предыдущего на половину угла между двумя смежными каналами по горизонтали с внутренним объемом корпуса реактора на расстоянии Н от уровня загрузки реактора, равного не менее половины диаметра корпуса реактора. Техническим результатом изобретения является повышение производительности реактора за счет интенсификации пиролизного процесса и более полного использования энергии топочных газов. Кроме того, техническим результатом является уменьшение отрицательного влияния на окружающую среду за счет экономии топлива, достигаемого при сокращении времени работы реактора ввиду увеличения скорости протекания переработки сырья в реакторе. 3 ил.

Известна печь-сушилка ретортного типа [1], в конструкции которой заложен принцип пиролиза, состоящая из камеры разложения и наружного кожуха.

Основной недостаток такой печи-сушилки - малая производительность и качество процесса, вытекающие из особенностей конструкции, которая не позволяет осуществлять равномерный нагрев загруженного сырья, что приводит к повышенным затратам энергоносителей и неполному пиролизу сырья.

Известна конструкция печи Гросса [2], выполненная в виде шахты, в конструкции которой происходит подача горячих газов в зону обжига, и работающая на газообразном топливе.

Недостатком этой конструкции является невозможность осуществления качественного пиролиза, вследствие того, что нагрев сырья осуществляется топочными газами, а также трудностями при дальнейшей переработке продуктов пиролиза, так как в них будут подмешены топочные газы.

Задачей заявляемого технического решения является разработка конструктивной схемы печи (далее реактор) на базе известных конструктивных решений, позволяющей повысить качество процесса пиролиза и увеличить производительность реактора.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом реакторе, содержащем корпус, внутреннюю оболочку, внешнюю оболочку, внутреннюю полость, наружную полость, газоотвод, загрузочное и разгрузочное устройства, топочный узел, вытяжную трубу, свод корпуса реактора, находящийся выше уровня загрузки, соединен дополнительным каналом со встроенным газовым насосом с наружной полостью, которая соединена с корпусом равномерно расположенными как по окружности, так и по вертикали каналами, проходящими через внутреннюю полость и не связанными с ней, при этом каждый горизонтальный ряд каналов смещен относительно предыдущего на половину угла между двумя смежными каналами по горизонтали, с внутренним объемом корпуса реактора на расстоянии Н от уровня загрузки реактора, равного не менее половины диаметра корпуса реактора.

Таким образом, заявляемая конструкция реактора соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлена конструкционная схема реактора.

На Фиг.1 представлена схема реактора, общий вид. На Фиг.2 - сечение А-А Фиг.1. На Фиг.3 - сечение Б-Б Фиг.1.

Реактор содержит корпус 1, внутреннюю 2 и внешнюю 3 оболочки, образующие внутреннюю В и внешнюю Г полости, верхнее загрузочное устройство 4, устройство выгрузки 5, топочный узел 6, вытяжную трубу 7, газоотвод 8, газовый насос 9, встроенный в канал 10, каналы 11 и свод 14. Реактор отапливается горячими газами 12, производит продукты пиролиза 13.

Реактор работает следующим образом. В корпус 1 через загрузочное устройство 4 загружается сырье до уровня 15. Загрузочное устройство 4 герметично закрывается. Включается в работу топочный узел 6. Горячие газы 12 поступают во внутреннюю полость В, через которую проходят каналы 11, нагревают их, корпус 1 и внутреннюю оболочку 2 с внешней полостью Г. При нагревании корпуса 1, сырье, находящееся внутри, подвергается термическому разложению без доступа воздуха - пиролизу. В результате продукты пиролиза - газы 13 собираются под сводом 14 корпуса 1. Из-под свода 14 часть газов 13 по газоотводу 8 поступает по назначению для дальнейшей переработки. Другая часть газов 13, по каналу 10 насосом 9 направляется во внешнюю полость Г, предварительно нагретую топочными газами 12, где их температура повышается. Из полости Г газы 13 через каналы 11, где они еще сильнее нагреваются, поступают в корпус 1, где дополнительно нагревают сырье, равномерно во всем объеме корпуса 1, в результате чего процесс пиролиза интенсифицируется. Топочные газы 12, нагрев корпус 1 реактора, полости В, Г и каналы 11, удаляются через вытяжную трубу 7. После окончания пиролиза использованное сырье удаляется через устройство выгрузки 5.

Применение и использование реактора данной конструкции позволит повысить производительность за счет интенсификации пиролизного процесса и более полного использования энергии топочных газов, а так же уменьшить отрицательное влияние на окружающую среду за счет экономии топлива, достигаемого при сокращении времени работы реактора ввиду увеличения скорости протекания переработки сырья в реакторе.

Источники информации

1. Герасимов Н.В. и др. Справочник. Газогенераторные тракторы и автомобили. Газобаллонные автомобили. Смазочные масла и горючее из древесины. Сельхозгиз, Москва-Ленинград, 1943, стр.256-261, рис.15, рис.15а, рис.156, рис.15в.

2. Мамыкин П.С., Стрелов К.К. Топки, печи и сушила огнеупорных заводов. Металлургиздат, Свердловск-Москва, 1950, стр.365-367, рис.150,151,152.

Реактор, содержащий корпус, внутреннюю оболочку, внешнюю оболочку, внутреннюю полость, наружную полость, газоотвод, загрузочное и разгрузочное устройства, топочный узел, вытяжную трубу, свод корпуса реактора, отличающийся тем, что свод корпуса реактора, находящийся выше уровня загрузки, соединен дополнительным каналом со встроенным газовым насосом с наружной полостью, которая соединена c корпусом равномерно расположенными как по окружности, так и по вертикали каналами, проходящими через внутреннюю полость и не связанными с ней, при этом каждый горизонтальный ряд каналов смещен относительно предыдущего на половину угла между двумя смежными каналами по горизонтали, с внутренним объемом корпуса реактора на расстоянии Н от уровня загрузки реактора, равного не менее половины диаметра корпуса реактора.

Способ относится к введению порошка катализатора на основе титанового соединения, нанесенного на галогенид магния в качестве носителя, в газофазный реактор полимеризации олефинов.

Сформированные катализаторные блоки // 2514191

Изобретение относится к сформированным катализаторным блокам, способу их изготовления, способу загрузки катализатора в реактор. Катализаторный блок, пригодный для загрузки в трубу, включает множество катализаторных частиц Фишера-Тропша, содержащих один или более восстанавливаемых металлов, выбираемых из Co или Fe в оксидной или восстановленной форме, расположенных в удаляемой матрице из воска или полимера, указанный блок имеет форму удлиненного тела, в котором частицы заполнены так, что объемная усадка после удаления удаляемой матрицы составляет ≤20%.

Массообменный аппарат с дискретной подачей газовой среды // 2510291

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в энергетических и исследовательских установках с жидкометаллическим свинецсодержащим теплоносителем.

Способ и установка для карбонилирования метанола с обогащенным уксусной кислотой потоком мгновенного испарения // 2508162

Способ карбонилирования для получения уксусной кислоты, включающий: (a) карбонилирование метанола или его реакционноспособных производных в присутствии катализатора - металла группы VIII и промотора йодистого метила для получения жидкой реакционной смеси, включающей уксусную кислоту, воду, метилацетат и йодистый метил; (b) подачу жидкой реакционной смеси при температуре питания в емкость мгновенного испарения, которую поддерживают под пониженным давлением; и (c) подогрев емкости мгновенного испарения, в то время как одновременно происходит мгновенное испарение реакционной смеси для получения парового потока неочищенного продукта, где реакционную смесь выбирают и расход реакционной смеси в емкость мгновенного испарения, а также количество тепла, подводимого к емкости мгновенного испарения, регулируют так, чтобы поддерживать температуру парового потока неочищенного продукта менее чем на 32,22°С (90°F) ниже температуры ввода жидкой реакционной смеси в испаритель мгновенного действия, и концентрация уксусной кислоты в паровом потоке неочищенного продукта была больше 70% от массы парового потока неочищенного продукта.

Способ получения метанола путем паровой конверсии // 2497583

Способ получения метанола и установка для получения метанола путем паровой конверсии предлагаемым способом, при осуществлении которого синтез-газ, полученный путем паровой конверсии и имеющий некоторый избыток водорода, смешивают с частично окисленным синтез-газом, полученным в секции частичного окисления и имеющим низкое содержание водорода, для получения, таким образом, в контуре синтеза под высоким давлением газообразного реагента со сбалансированным стехиометрическим коэффициентом.

Система непрерывной подачи топлива в реактор для газификации угля // 2496854

Изобретение относится к устройству для непрерывной подачи мелкоизмельченного топлива в систему газификации угля. Изобретение касается устройства для подачи твердых топливных материалов в реактор для газификации твердых топливных материалов, содержащего измельчительное устройство (2), пылеуловитель (3), резервуар-хранилище (4), по меньшей мере два шлюзовых питателя (5), одно или несколько соединительных устройств (12) для транспортировки плотным потоком, питающий резервуар (13), реактор для газификации (15), в котором измельчительное устройство (2) соединено с резервуаром-хранилищем (4) посредством соединительных устройств, причем пылеуловитель (3) размещен между измельчительным устройством (2) и резервуаром-хранилищем (4), содержащего устройство (18) для повышения давления, которое возвращает транспортирующий газ из питающего резервуара (13) в шлюзовой питатель (5), при этом резервуар-хранилище (4) соединен со шлюзовыми питателями (5) через соединительные устройства, выполненные с возможностью перемещения самотеком или транспортировки плотным потоком, а шлюзовые питатели (5) соединены с питающим резервуаром (13) посредством совместно используемых одного или нескольких соединительных устройств (12), которые пригодны в качестве трубопровода (12) непрерывной подачи для транспортировки плотным потоком, причем питающий резервуар соединен с реактором (15) для газификации через дополнительные топливные трубопроводы (14).

Системы подачи катализатора и способы их применения // 2486952

Изобретение относится к системам подачи катализатора и способам, в которых применяются такие системы. .

Способ и устройство для получения сложных алкиловых эфиров метакриловой кислоты // 2486173

Изобретение относится к усовершенствованным способам получения сложных алкиловых эфиров метакриловой кислоты в качестве реакционного продукта, в частности к способу, в котором а) в одном или нескольких реакционных пространствах реакционную смесь, содержащую амид метакриловой кислоты, воду, серную кислоту и, по меньшей мере, один алканол, подвергают реакции этерификации, b) необработанный реакционный продукт, по меньшей мере, в одной ректификационной колонне подвергают операции разделения с получением реакционного продукта, содержащего воду, алкилметакрилат и алканол, с) реакционный продукт, полученный на стадии b), конденсируют в одном или нескольких теплообменниках, d) конденсат разделяют, по меньшей мере, в одном разделяющем устройстве на органическую и водную фазу, е) органическую фазу промывают водой с получением промытой органической фазы и промывочной воды и f) отделенную водную фазу вместе с промывочной водой снова возвращают, по меньшей мере, в одно реакционное пространство.

Новая система распределения и сбора потоков в многоступенчатой колонне, содержащая разбрызгиватель // 2485993

Изобретение относится к распределителю потоков внутри многоступенчатой колонны. .

Реактор для осуществления реакций под высоким давлением, способ пуска реактора и способ осуществления реакции // 2481887

Устройство для равномерного разделения потоков текучей среды в химических аппаратах на два или несколько отдельных потоков // 2523482

Изобретение относится к устройству для равномерного разделения потоков текучей среды на потоки в химических аппаратах. Устройство для равномерного разделения жидких потоков текучей среды, в которых, по меньшей мере, одно вещество растворено и/или присутствует в виде суспензии в химических аппаратах, на два или несколько отдельных потоков включает, по меньшей мере, одну пластину с двумя или несколькими отверстиями, которые скруглены или снабжены фаской на входной стороне частичных потоков. Отверстия имеют форму дырок или щелей. Технический результат: уменьшение склонности к образованию отложений. 5 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 пр.

Установка полимеризации пропилена и сополимеризации пропилена с этиленом и способ получения полипропилена и сополимеров пропилена с этиленом // 2535483

Изобретение относится к технологии производства полипропилена и сополимера пропилена с этиленом и касается области совершенствования и модернизации промышленных суспензионных процессов. Описана установка для суспензионного процесса полимеризации пропилена или пропилена и этилена в присутствии каталитической системы Циглера в среде углеводородного растворителя и водорода в качестве регулятора молекулярной массы. Установка содержит соединенные между собой с помощью технологических трубопроводов технологические секции. Дополнительно включает секцию рецикла части фугата растворителя в реакторы полимеризации и секцию дозирования растительного масла в поток фугата, поступающего в секцию отделения растворителя от атактического полимера. Осуществляют частичный и регулируемый рецикл фугата от 10 до 50% от общего объема фугата. Описан способ получения полипропилена при температуре 10-90° С и давлении пропилена 1-30 ат. Каталитическая система включает титаномагниевый катализатор марки LYNX, триэтилалюминий, метилциклогексилдиметоксисилан. Концентрация триэтилалюминия (0,2÷1,0) г/л. Полипропилен получают при молярном отношении Si/Ti = 1÷10, а сополимер пропилена и этилена при молярных отношениях Si/Ti = 10÷30. Технический результат - модернизация технологической схемы установки полимеризации пропилена, а также обеспечение высокой эффективности эксплуатации каталитической системы четвертого поколения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил., 12 табл., 27 пр.

Отпарная секция установки коксования в псевдоожиженных условиях // 2536871

Настоящее изобретение относится к установке коксования в псевдоожиженных условиях, имеющей реакционную емкость с отпарной секцией, включающей горизонтально расположенные перегородки отпарной секции, на которые распыляют пар для отдувки окклюдированных углеводородов из продукта-кокса, при этом эти перегородки отпарной секции расположены в отпарной секции горизонтально в виде находящихся на расстоянии друг от друга по вертикали ярусов, в каждом из которых перегородки размещены параллельно друг другу. При этом перегородки, размещенные в пары ярусов, находящихся в отпарной секции в следующих друг за другом по вертикали положениях, повернуты под углом относительно перегородок в расположенной рядом паре ярусов, и каждая перегородка отпарной секции имеет сечение в форме открытого со дна, перфорированного желоба, имеющего обращенную вверх вершину и завершающегося к внешним кромкам в направлении сверху вниз. Предложенная установка позволяет уменьшить образование отложений и унос углеводородов. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ уничтожения тринитротолуола // 2544678

Изобретение относится к области химической технологии энергонасыщенных материалов, а именно к способам утилизации образующихся отходов производства бракованного и просроченного продукта, и предназначено для лабораторных методов разложения тринитротолуола. Способ уничтожения тринитротолуола заключается в воздействии на тринитротолуол в водной среде щелочными химическими реагентами - водными растворами сульфита натрия и гидроокиси натрия с концентрацией 5-20%, при весовом соотношении тринитротолуол:химический реагент, равном 1:3-30, и одновременном воздействии ультразвуковыми колебаниями с частотой не ниже 20 кГц и интенсивностью не менее 2,5 Вт/см2, при этом при начальной температуре 40-50°C нагрев осуществляют за счет поглощения энергии ультразвуковых колебаний до температуры 80-85°C. Изобретение обеспечивает полное разложение взрывчатого вещества, отсутствие токсичных органических продуктов и высокую скорость процесса. 9 ил., 1 табл.

Емкость для хранения и (или ) перемещения и (или) дегазации порошкового полимера // 2545275

Изобретение относится к емкости для хранения, или перемещения, или дегазации порошкового полимера. Емкость для порошкового полимера включает силос, имеющий основной вертикальный цилиндр и бункер в нижней части цилиндра, так что порошковый полимер занимает весь объем бункера и часть объема цилиндра, впускную трубу силоса для порошкового полимера, подсоединенную к силосу на уровне, расположенном по высоте выше порошкового полимера, подсоединенную в верхней части силоса, и выпускную трубу бункера для порошкового полимера, подсоединенную к бункеру, в его нижней части. Выпускная труба бункера для порошкового полимера подсоединена также к силосу в месте, находящемся выше порошкового полимера, для рециркуляции части порошкового полимера в силос. Изобретение обеспечивает удобство эксплуатации емкости. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Массообменный аппарат // 2547104

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в энергетических установках с жидкометаллическим теплоносителем. Массообменный аппарат содержит корпус и размещенную в нем проточную реакционную камеру, заполненную твердофазным гранулированным средством окисления, электрический нагреватель, расположенный в реакционной камере. Корпус аппарата оснащен хранилищем запасного твердофазного гранулированного средства окисления, расположенным ниже реакционной камеры и выполненным в виде присоединенного к реакционной камере стакана с днищем. Технический результат состоит в увеличении длительности работы массообменного аппарата. 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство для гидропроцессинга углеводородов // 2547657

Изобретение относится к способу гидропроцессинга углеводородного сырья, включающему: гидрокрекинг первого потока углеводородов в присутствии первого потока водорода и катализатора гидрокрекинга для получения выходящего потока гидрокрекинга; гидроочистку второго потока углеводородов в присутствии второго потока водорода и катализатора гидроочистки для получения выходящего потока гидроочистки; разделение выходящего потока гидроочистки при температуре 121-316°С (250-600°F) на парообразный выходящий поток гидроочистки, содержащий водород, и жидкий выходящий поток гидроочистки; смешивание, по меньшей мере, части указанного парообразного выходящего потока гидроочистки, по меньшей мере, с частью указанного выходящего потока гидрокрекинга для получения смеси; и фракционирование, по меньшей мере, части указанной смеси. Изобретение также относится к устройству для гидропроцессинга углеводородов. Предлагаемое изобретение позволяет получить моторное (дизельное) топливо с низким содержанием серы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Способ получения многомодального полиолефинового полимера с улучшенным удалением водорода // 2553292

Изобретение относится к способу получения многомодального полиолефинового полимера и устройству для его получения. Способ получения при температурах 40-150°C и давлениях 0,1-20 МПа в присутствии катализатора полимеризации в первом и втором полимеризационных реакторах, соединенных последовательно, в котором в первом реакторе первый полиолефиновый полимер получают в суспензии в присутствии водорода и во втором реакторе второй полиолефиновый полимер получают в присутствии более низкой концентрации водорода, чем в первом реакторе, включает: a) выведение из первого реактора суспензии твердых полиолефиновых частиц в суспензионной среде, содержащей водород; b) подачу суспензии в испарительную камеру при более низком давлении, чем давление первого реактора; c) выпаривание части суспензионной среды; d) выведение обедненной водородом суспензии из испарительной камеры и подачу ее во второй реактор; e) выведение газа из газовой фазы испарительной камеры и подачу его в теплообменник; f) конденсирование части газа, выведенного из испарительной камеры; и g) возвращение жидкости, полученной в теплообменнике, в процесс полимеризации в точке, где присутствует суспензия. Также описано устройство для получения многомодального полиолефинового полимера. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения олефинов // 2554511

Настоящее изобретение относится к способу получения олефинов, включающему: а) паровой крекинг включающего этан сырья в зоне крекинга и в условиях крекинга с получением выходящего из зоны крекинга потока, включающего по меньшей мере олефины и водород; b) конверсию оксигенированного сырья в зоне конверсии оксигената-в-олефины в присутствии катализатора с получением выходящего из зоны оксигената-в-олефины (ОТО) потока по меньшей мере из олефинов и водорода; c) объединение по меньшей мере части выходящего из зоны крекинга потока и части выходящего из зоны ОТО потока с получением объединенного выходящего потока; и d) отделение водорода от объединенного выходящего потока, причем образуется по меньшей мере часть оксигенированного сырья за счет подачи водорода, полученного на стадии d), и сырья, содержащего оксид углерода и/или диоксид углерода, в зону синтеза оксигенатов и получения оксигенатов. Изобретение также относится к объединенной системе для осуществления предлагаемого способа. Предлагаемое изобретение позволяет получить целевые продукты усовершенствованным объединенным способом крекинга этана и ОТО технологии. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 1 пр.

Способ регулирования экзотермической реакции и устройство, предназначенное для его осуществления // 2554865

Изобретение относится к способу регулирования экзотермической реакции. Способ включает стадии: i) проведение экзотермической реакции в реакторе (1) с получением продукта, ii) измерение температуры и/или давления в реакторе, и iii) введение инертного продукта, уже полученного ранее в экзотермической реакции, в реактор (1) из контейнера для хранения (8), если температура и/или давление превышает(ют) критическую(ие) величину(ы), где инертный продукт представляет собой жидкий продукт и его теплота парообразования используется для понижения температуры реактора. Также изобретение относится к устройству. Использование предлагаемого изобретения позволяет предотвратить значительное число неконтролируемых реакций, при этом не требует остановки реактора и его чистки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.