Смеситель

 

Г ОП И САН И Е

Сотов Советских

Социалисти веских

Республик ()680753

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт свид-ву— (22) Заявлено 15.11.77 (21) 2542690/23-26 с присоеднением заявки )е —— (23) Приоритет— (51) М. Кл, В 01 F5/04

В 01 J 1/00

Госуддрственный комитет

СССР по делам изаоретеннй и открытий (53) У ДК 66.023: .66. 092. 7 (088.8) Опубликовано 25.08.79. Бюллетень Xlo 31

Дата опубликования описания 05.09.79

Н. Ф. Исупова, P. М. Масагутов, Ю. Г. Исупов, A. В. Грибанов и С. Ш. Гершуни (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СМЕСИТЕЛЪ

Изобретение касае :я перемешивания и может быть использовано в химической промышлеhllocTH, например в процессах алкилирования, гидродеалкилирования, защелачивания продуктов и т. и.

Известен аппарат со струйным смесителем, содержащий корпус, устройство для подачи сырья с соплом на конце и циркуляционпую трубу, соосную соплу и корпусу (1).

Недостатками аппарата являются неравномерное распределение скоростей, концентраций и температур по всему объему аппарата, образование застойных зон, вследствие чего снижается интенсивность процесса.

При применении такого аппарата для полхчения гетерогенной смеси жидкостей с сильно отличающимися плотностями образуются не только застойные зоны, но и происходит быстрое расслоение смеси, уменьшение поверхности раздела фаз.

Известен также аппарат для кислотного алкилирования углеводородов, имеющий корпус, циркуляционную трубу, устройство для подачи сырья, решетку для диспергирования смеси, перекрывающую все сечение

2 циркуляционной трубы. теплообменник, турбулизационные кольца, штуцер вывода продуктов реакции (2).

В таком аппарате cìåñü цирку IlipvET только один раз. Скорость потока в циркуляционной трубе и кольцевом зазоре мала, требуется большая поверхность теплообмена, что является недостатками процесса. Êðîме того, решетка, перекрывающая все сечение циркуляционной трубы, имеет большое гидравлическое сопротивление. значите тельно снижающее коэффициент эжекции в аппарате.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является смеситель для проведения процессов алкнлирования углеводородов в жидкой фазе, содержащии вертикальный корпус с подводящими и отводящим патрубками, в нижней части которого вертикально установлены сопла и соосно им циркуля20 ционные трубки, а над трубками в верхней части аппарата размещены решетки, предназначенные для интенсивного перемешивания образовавшейся эмульсии (3).

680753

Однако этот смеситель обладает недостаточной интенсивностью процесса перемешивания.

Целью изобретения является интенсифик-i ilH H процесса псреме шива н ия за счет увеличения коэффициента эжекции.

Это достигается тем, что отношение диаметра циркуляционных трубок к диаметру сопел равно 2 — 3, а отношение длины циркуляционных трубок к диаметру сопел равно 10 — 20, при этом смеситель снабжен циркуляционной трубой, коаксиально установленной внутри корпуса, отношение диаметра которой к диаметру корпуса равно 0,64—

0,70.

Отношение расстояния от торца циркуляционной трубы до днища к ее диаметру равно 0,4 — 0,5.

На чертеже изображен смеситель, общий вид.

Смеситель имеет вертикальный цилиндрический корпус 1, входной патрубок 2, сопла 3, диаметр которых выбирают в зависимости от скорости, необходимой для заданного процесса, циркуляционные трубки 4 для диспергирования исходного сырья, теплообменник 5 для снятия тепла реакции, циркуляционную трубу 6 для упорядочения потоков и создания максимальной их скоj сти, с целью обеспечения устойчивости смеси и предотвращения ее расслоения, патрубок 7 вывода продуктов реакции, который устанавливают ниже уровня сопел.

Устройство работает следующим образом.

Смесь сырья и катализатора через патрубок 2 направляют к соплам 3, из которых она выбрасывается с большей скоростью, экспериментально уста; авливаемой для каждого процесса. Поток, вытекающий из сопел, увлекает продукты из реактора в циркуляпионные трубки 4, где происходит диспергирование вновь поступающего сырья и интенсивное перемешивание его с подсасываемыми продуктами реакции, затем поток устремляется в циркуляционную трубу 6, также подсасывая продукты реакции. Таким образом. в смесителе происходит многократное интенсивное перемешивание смеси, в результате которого значительно увеличиваются коэффициент эжекции, скорости потоков, улучшается теплообмен.

Наличие сопел, циркуляционных трубок и определенная геометрия аппарата позволяет интенсифицировать процессы, проводимые в смесителе.

В результате интенсивного перемешива5 ния значительно увеличивается поверхность раздела фаз реагентов и катализатора, сокращается время пребь.вания реагентов в аппарате и ускоряется вывод катализатора из зоны реакции.

Применение предлагаемого устройства в процессе сернокислотного алкилирования позволяет снизить расход кислоты с 170 до 130 кг на 1 тонну алкилата.

Общий экономический эффект от внедрения предлагаемого смесителя в процессе сернокислотного алкилирования на одной установке составит 180 тыс. руб.

Формула изобретения

1. Смеситель, содержащий вертикальный корпус с патрубками, в нижней части которого вертикально установлены сопла и соосно им циркуляционные трубки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации про25 цесса перемешивания за счет увеличения коэффициента эжекции, отношение диаметра циркуляционных трубок к диаметру сопел равно 2 — 3, а отношение длины циркуляционных трубок к диаметру сопел равно

10 — 20.

2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен циркуляционной трубой, коаксиально установленной внутри корпуса, отношение диаметра которой к диаметру корпуса равно 0,64 — 0,70.

3. Смеситель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что отношение расстояния от торца циркуляционной трубы до днища к ее диаметру равно 0,4 — 0,5.

40 Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе

1. Патент США № 3288875, кл. 260 — 672, 1966.

2. Патент США № 2855449, кл. 260 — 683.58, 1959.

3. Патент США № 3867103, кл. 23 — 288, 1975.

680753

Яладрагеит

Редактор Т. Зубкова

Заказ 4959/7

Составитель Т. Зубарева

Техред О. Луговая Корректор М. Селехман

Тираж 877 Подписное

11Н И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4