Устройство для проведения гетерогенных процессов

 

ОП И М

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и>738652

К АВТОИ:КОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (5!)М, Кл. (22) Заявлено 140272 (21) 17489 38/23-26

1 с присоединением заявки М

01 7 8/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 6 2 1 . 4 34 . . 068. 4 (088. 8) Опубликовано 0506.80, Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 0806.80 (72) Авторы изобретения

И. Т. Эльперин и lO. P. Москевич (71) Заявитель

Ордена Трудового . Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. A.Â. Лыкова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ

ПРОПЕССОВ

Изобретение относится к оборудованию химической промышленности, .а именно к аппаратам для проведения гетерогенных, преимущественно, экзотерми еских процессов в режиме полного вытеснения и полного перемешивания.

Известно устройство для проведения гетерогенных процессов в плотном движущемся .слое зернистого материала (1), Данное устройство недостаточно эффективно для проведения, например, экзотермических процессов, так как в нем отсутствует IIGJIHoB перемешивание материала, являющееся 15 определяющим условием интенсивности процесса в его первой стадии.

С целью осуществления комбинации псевдобжиженного и движущегося плотного слоя, приводящей к увеличению удельной производительности устрой- . ства, в настоящем устройстве прегчсмотрено полное перемешивание фаз в псевдоожиженном слое. на входе по- 25 тока и с полным вытеснением в:плотном слое на выходе потока из аппарата с возможностью широкой регулировки экспозиции процесса в кйпящем и плотном слое.

Это достигается благодаря тому, что в массообменном аппарате, содержащем корпус с размещенными в нем ограничивающими реакционное пространство резаетками, расположенными во взаимно пересекающихся плоскостях, патрубками ввода и вывоца дисперсной твердой фазы и газа (жидкости) с установленным на патрубке ввода rasa (жидкости) пульсатором и переточными каналами между решетками, нижняя решетка установлена горизонтально, патрубок ввода твердой фазы выполнен не доходящим до нижней решетки, а вертикальная перегородка, образующая переточный канал со стенкой аппарата, установлена с зазором между решетками (1) .

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Оно содержит корпус 1, снабженный двумя пористыми фильтрующими решетками: нижней распределительной 2, на которой образуется кипящий слой с полным перемешиванием, и верхний эажимной 3, под которой подвешйвается плотный .слой с полным вытеснением. Верхняя фильтрующая решетка 3 расположена под углом к горизонту

738652

15

Формула изобретения

Я

50 для обеспечения движения по ней подвешенного под влиянием гидродинамической силы плотного слоя твердой дисперсной фазы, в котором протека- ет гетерогенный процесс с полным вытеснением. Между решетками имеется вертикальный канал 4, перепускающий твердую дисперсную фазу из верхнего плотного слоя в верхний кипя щий слой, образованный перегородкой

5 и стенкой устройства. Корпус снабжен патрубком б с разгрузочным устройством 7 для вывода твердой фазы из аппарата, патрубком ввода 8, не доходящим до газ ораспределительной фильтрующей решетки 2, снабженный загрузочным устройством 9, через который в реактор вводится твердая ди спер сн ая фаз а.

Под, нижней газораспределительной решеткой 3 располагается поддон 10, в который нагнетающим устройством 11 подается участвующая в гетерогенном процессе газообразная (жидкая) фаза.

Между нагнетателем 11 и поддоном 10 располагается пульсатор 12, создающий прерывистый (пульсирующий) режим подачи дисперсной среды в аппарат, что способствует увеличению пороэности подвешенного под зажимной фильтрующей решеткой 3 плотного дисперсного слоя и облегчает его перемещение вдоль решетки. Над эажимной решеткой 3 располагается короб 13, к которому присоединен патрубок 14 вывода газа (жидкости).

На подводящем патрубке 8 и рециркуляционном канале 4 установлены регулирующие шибера 15. В камере реактора 16 между кипящим и зажатым плотным слоем может располагаться теплообменный аппарат 17 той или иной конструкции (например, трубчатый змеевик) для,отвода избыточного тепла -при экэотермических реакциях или для подвода тепла при эндотермических реакциях.

Рабочий процесс описанного аппарата протекает следующим образом.

Подлежащий реакции газообразный продукт нагнетателем 11 подают в поддон 1р и далее через нижнюю фильтрующую гаэораспределительную решетку 2 подают в камеру реактора 16 на газараспределительную решетку 2, по патрубку 8 через загрузочное устройствЬ 9 вводят участвующую в гетерогеннЪм процессе твердую дисперсную фазу, поступление которой регулируют шибером 15. Поток газа образует на фильтрующей решетке 2 кипящий слой из более крупных частиц дисперсной фазы и под зажимной решеткой 3 поджатый плотный слой иэ более мелких частиц. Частицы в поджатом слое прад влиянием газодинамической силы и пульсаций потока, частота которых выбирается в э ависимости от характеристики дисперсной фазы в пределах

0,5-20 Гц, при которой не нарушается струйный режим в подвешенном плотном слое под, эажимной фильтрующей решеткой 3, перемещаются в сторону подъема решетки. Движущийся под зажимной решеткой 3 в сторону ее подъема слой дисперсного материала поступает далее в канал 4 и отводится по нему на нижнюю решетку 2 в кипящий спой. Отсюда потоком газа дисперсные частицы вновь возвращаются в поджатый под перегородкой 3 движущийся плотный слой материала. Интенсивность цир кул яци и ди спер сн ой т в ердой фазы определяется скоростью газа в камере и регулируется шибером 15, установленным на канале 4.

В процессе циркуляции частицы дисперсной фазы проходят мимо теплообменника 17, где охлаждаются (или нагреваются), в результате чего в аппара-. те поддерживается установившийся тепловой режим работы.

Устройство для проведения гетерогенных процессов, содержащее вертикальный корпус с размещенными в нем ограничивающими реакционное пространство решетками, расположенными во взаимно пересекающихся плоскостях, патрубками ввода и вывода твердой дисперсной фазы и газа (жидкости) с установленным на патрубке ввода газа (жидкости) пульсатором и размещенной внутри реакционного пространства перегородкой, образующей со стенкой корпуса переточный канал, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения удельной производительности аппарата за счет создания в нем комбинации псевдоожиженного и движущегося плотного слоя, нижняя решетка установлена горизонтально, патрубок ввода твердой дисперсной фазы выполнен не доходящим до нижней решетки, а вертикальная перегородка установлена с зазором между решетками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 220847, кл. F 26 В 17/10, 1967 (прототип).

738652

Составитель Т. Соколова

Редактор Л. Курасова Техред Я.Теслюк Корректор М.Шароши

Заказ 2714/6 Тираж 809 Подписное

ПНИИПИ Государственного коьжтета СССР по делам изобретений и открытий

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

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