Контактный аппарат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 444545

Союз Loâåòñêíõ

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 07.01.71 (21) 1608730 23-26 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 30.09.74. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 07.07.75 (51) Ч. Кл. В Оф,.1 00 г

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 66.023(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Правдин, И. А. Волков, М. Н. Бебко, В. И. Бавика и В. В. Колегаев (71) Заявитель (54) КОН ГАКТИЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к области химических реакционных аппаратов и может быть использовано с целью интенсификации процессов, например сульфирования спиртов, кислот, и-олефинов, керосина и других органических веществ газообразным серным ангидридом в смеси с воздухом, для осуществления реакции непрерывного окисления углеводородов, а также в других процессах физического и химического массообмена.

Известен контактный аппарат с закрученным потоком газа и распылением жидкости для проведения химических и физических газожидкостных процессов, содержащий корпус, сепаратор, теплообменное устройство и центральный газоход с отверстиями и винтовыми завихрителями.

Предложенный аппарат отличается от известного тем, что с целью интенсификации процессов на центральном газоходе между отверстиями для выхода реакционного газа и завихрителями установлены перераспределительные тарелки с отверстиями и закручивающими пластинами.

Кроме того, с целью более равномерного предварительного распыления жидкости под нижним завихрителем установлен коллектор с форсунками для подвода жидкости. Для осуществления интенсивного теплообмена в руоашку реактора вмонтировано винтовое оребрение.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат в разрезе; на <риг. 2 — разрез по A — А на

5 вериг. 1; на фиг. 3 — разрез по Ь вЂ” b на фиг. i.

;аппарат включает корпус 1 с руоашкой 4, виутри котороп вмонтировано винтовое оребре ше 3. Внутри корпуса аппарата коаксиально установлен газоход 4 с отверстиями 5. 1-1а

1о газоходе 4 укреплены завихрители б и перераспределительные тарелки 7 при помощи пластин 8. В нижней части реактора установлен коллектор 9 с четырьмя форсунками 10.

Аппарат снабжен штуцерами: штуцер 11 пред15 назначен для подачи реакционного газа, 12— для подачи жидкой фазы, 13 — для подачи газа-носителя, 14 — для выхода продуктов реакции в сепаратор, 15 — 16 — для входа и выхода теплоносителя.

Газ-носитель (воздух) поступает через штуцер 13 под коллектор 9, который установлен ниже первого (считая снизу) завихрителя. Через штуцер 11 подается реакционный газ. ,Кидкость через штуцер 12 подается в коллек25 тор 9, который расположен ниже первого завихрителя на таком расстоянии, что факелы распыла из форсунок попадают непосредственно в завихритель, а не на наружные стенки газохода и внутренние стенки корпуса аппаразо та. Жидкость соприкасается с газом-носителем

444545

3 и частью реакционного газа, который поступает в реакционную зону через нижние отверстия 5. Газоход 4 имеет столько рядов отверстий 5 (перфорацию), сколько имеется завихрителей в реакторе. Ряды имеют различный диаметр отверстий и количество. Перфорация выполнена таким образом, что количество входящего реакционного газа уменьшается снизу вверх, т. е. по направлению движения потока для равномерного распределения реакционного газа по всему вертикальному сечению аппарата. Отработанные газы выходят через штуцер 14.

После смешения газовый и жидкостной потоки попадают в межлопаточное пространство завихрителя, где за счет интенсивной турбулизации продолжается процесс массообмена.

Благодаря центробежным силам закрученного потока, жидкая фаза после завихрителя отбрасывается на внутреннюю стенку корпуса аппарата и в виде турбулизованной пленки с высокой степенью обновления поверхности, поднимается по винтовой траектории к перераспределительной тарелке 7. Тарелка 7 представляет собой кольцо в виде усеченного конуса с мелкозубчатой коронкой вверху (см. фиг. 2). Она крепится на газоходе 4 пластинами 8, которые установлены с наклоном 25—

30 от вертикальной оси и дополнительно подкручивают поток газа. Перераспределительная тарелка 7 предназначена для снятия пленки жидкости со стенок реактора и распыления жидкой фазы перед завихрителем. Тарелки устанавливаются перед вторым, третьим и так далее завихрителями на таких расстояниях от них, чтобы обеспечить перенос диспергированной жидкости в межлопаточное пространство завихрителей, избегая попадание ее на поверхности газохода и корпуса. Для предотвращения возможности накапливания жидкости в застойной зоне, образуемой тарелкой 7 и корпусом 1, на тарелке имеется несколько отверстий диаметром 5 — б мм, из которых жидкость за счет гравитационных и эжекционных сил попадает в реакционную зону, куда поступает и реакционный газ из газохода 4 через отверстия 5.

Для отвода тепла реакции аппарат снабжен

1о рубашкой 2, в которую вмонтировано винтовое оребрение 3. Подвод теплоносителя (хладагента) осуществляется в межтрубное,пространство, образуемое корпусом 1 и рубашкой 2.

Завихрители б выполнены таким образом, 15 что длина их увеличивается от нижнего к верхнему, а шаг уменьшается.

Предмет изобретения

1. Контактный аппарат с закрученным ло20 током газа и распылением жидкости для проведения химических и физических газожидкостных процессов, содержащий корпус, сепаратор, теплообменное устройство и центральный газоход с отверстиями и винтовыми за25 вихрителями, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов, на центральном газоходе между отверстиями для выхода реакционного газа и завихрителями установлены перераспределительные тарелки с от30 верстиями и закручивающими пластинами.

2. Аппарат по и. 1, отличающийся тем, что, с целью более равномерного предварительного распыления жидкости, под нижним завихрителем установлен коллектор с форсун35 ками для подвода жидкости.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью осуществления интенсивного теплообмена, в рубашку реактора вмонтировано винтовое оребрение.

444545 л д

Ф".а 5

1 !

i

Составитель Н. Рудько

Техред Н. Ханеева

Корректор Л. Денисова

Редактор О. Юркова

Заказ 1504/9 Изд. № 1283 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2