Аппарат для проведения реакций в системе газ-жидкость

 

фо ночо $

Класс 12е, 4 „

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И. В. Провинтеев

АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИЙ В СИСТЕМЕ

ГАЗ вЂ” 7КИДКОСТЬ

Заяв.:;ело 24 мая 1950 г, за № 2115/418702 в Гостехяику СССР

Проведение реакций в системе газ — жидкость и, в частности, окисление гудронов воздухом, осуществляе-:ся либо в аппаратах периоднчсG;G10 действиЯ, IH60 B aiiiiaPBгах непрерывного действия. Как те, так и другче аппараты имеют недостатки.

Недостаток аппаратов периодического действия заключается в наличии большого объема реагирующей жндкс-тн в течение в=его процесса рея,цни. Это приводит к тому, чго в концг процесса в аппарате остае ся неоднородно прореагировавшая жидкость и смесь, состоящая из совершенно нереапировавшей жидкости с прореагировавшейжидкостью различной степени завершения реакции.

К достоинствам этих аппаратов следует отнести возможность проведения реакции в течение любого промежутка времени.

Основной недостаток аппаратов непрерывного действия заключается в невозможности проводить реакцию в течение любого, наперед заданного отрезка времени в одном аппарате, Последнее обстоятельство приводит к необходимости устанавливать последовательно ряд аппаратов для достижения необходимой степени завершения реакции.

Достоинством аппаратов этого типа является возможность получения более однородно прореагировавшего продукта и более высокая произв одител ьн ость.

Предлагаемый аппарат для проведения реакций в системе газ — жидк< сть, в частности, для окисления гудрона кислородом воздуха обладает достоинствами вышеописанных типов аппаратов и лишен их недостатков.

Аппарат выполнен в виде корыто.образного корпуса для жидкости, а в полости корыта помещена труба для подачи газа. Отличие аппарата заключается в том, что труба снабжена продольной тангенциальной выходной щелью для создания вращательного движения жидкости н газа. Этим до:тигается многократное контактирование жидкости и газа.

На фиг. 1 представлен аппарат с частично разрезанным маточником (вид спереди), на фиг. 2 — в боковом разрезе.

Корпус аппарата снабжен крышкой 7 и рубашкой 8. В полости аппарата эксцентрично помещена труба 6, в которую заходит штуцер 8 для ввода газа или воздуха. Кром . штуцера, 8, корпус аппарата снабжен штуцером 12 для ввода сырья и аяггппаярраятт, штуцером 1 для вывода из него готовой продукции, штупером 4 для вывода газа или воздуха, штуцером 5 для ввода масла и штуцером 10 для вывода масла.

Труба 6 для подачи газа в жидкость свернута из металлического листа внахлестку, но не плотно; между свернутыми концами оставлена продольная тангенциальная щель 9.

Полость аппарата разделена перегородками 2 на ряд камер. Труба 6 проходит через все камеры, за исключением последне1п левой (по чертежу) .

Аппарат работает следующим ооразом.

Через штуцер 12 непрерывно подается исходный жидкий ироду ... который движется с одной стороны аппарата к другой, перетекая, не смешиваясь, из одной камеры в другую; при этом уровень жидкости должен быть выше верхней образующей трубы 6. Второй исходный продукт — газ также непрерывно подается по штуцеру 8 в трубу 6. Под избыточным давлением газ с большой скоростью вылетает из щели 9 трубы.

Под действием кинетической энергии струи вытекающего газа, я также под действием гравитационного напора, создаваемого разностью удельных весов чистой жидкости и эмульсии, получя1огцейся В результате интенсивного перемешивания газа и жидкости, последняя при своем поступательном движении вдоль корпуса аппарата совершает и вращательное движение вокруг трубы 6. Таким образом, частица реагирующей жидкости при свое"„«. перемещении вдоль аппарата совершает путь по спирали вокруг трубы 6.

Величина шага спирали в конечном счете зависит от соотношения скорости движения жидкости вдоль аппарата, а значит, от производительности его, и скорости вращательного движения вокруг трубы 6.

Так как расстояние от выходной щели 9 трубы 6 до стенки корпуса очень мало (порядка нескольких миллиметров), то вылетаюгцая из щели струя газа прорезает всю толщу двигающегося тонкого слоя >кидкости, снимая кяк бы каждый момент стружку с надвигаюшего=я слоя жидкости.

Скорость выхода струи из щели можно создавать очень Cîëüøoé без опасности значительного уноса жидкости с газом, так кяк выход газа из жидкости происходит по большему сечению, образуемому стенкой аппарата и трубой 6. Подобные условия проведения реакции максимально развивают скорость реакции зя счет увеличения скорости относительного сл1ещени» газа и жид кости.

Вследствие очень небольшого оо.ьема жидкости, няходягцейся в аппарате, а также организованного движения всех реагирующих ",àñòèï жидкости полностью обеспечивается однородность завершения реакции.

При этом время пребывания жид кости в аппарате определяется наперед заданным значением, и в конечном счете является линейной функцией производительности аппарата.

В зависимости от вида проводимой реакции, корпус аппарата мож»о обогревать паром или маслом или охлаждать при помощи воды.

Подогревательная или охлад ительная среда подается в рубашку 8, Готовый прореагировавший продукт отводится через штуцер 1, а отработавший газ выпускается через штуцер 4.

Аппарат в основном предназначен для проведения окислите IbHblx реакций и, в частности, для окисления гудрона кислородом воздуха.

Предмет изобретения

Аппарат для проведения реакций в системе газ — жидкость, выполненный в виде корытообразного корпуса для жидкости с помещенной в его полость трубой для подачи газа. о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью многократного кантактирования частиц жидкости и газа, труба снаб 4

¹ 95461 з кена продольной тангенциальной выходной щелью для создания вращательного движения жидкости и газа.