Реактор

 

Союз Советски к

Социалнстичесиик

Республик

< ц 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 l ) Я опоя н ител ь нос к а вт. с вил-ву(22) Заявлено 16. 10. 79 (21 j 2820200/23-26 с присоелниеннеи заявки М— (23) Приоритет (53)JN. Кл.

В O l 1 8/02

3Ъеударстеенный квинтет ао аелаи изобретений и открытнй

Опубликовано 15 03. 82 Бюллетень p@ 10

Дата опубликования описания 15 . 03. 82 (53) УДК 66. 023 (088. 8) Jl. В.Толкунов, В. В. Барелко, ф.И.Дубовицкий,;:А. Г, Мержанов, и M.Ã.Ñëèíüêo (72) Авторы изобретения с

Отделение Ордена Ленина института химичес и физики

АН СССР (71) Заявитель (54) РЕАКТОР

Изобретение относится к конструкциям химических реакторов и может быть использовано для получения серп ной кислоты из высококонцентрированного сернистого ангидрида.

Известны каталитические трубы для хи- б мических реакторов, содержащие цилиндры-подложки с нанесенным на них слоем катализатора (11.

Известен также реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонатльные перегородки, закрепленные в верхней и нижней частях корпуса и делящие его на камеры ввода и вывода реагентов и камеру для

l 15 хладагента, каталитическую трубу.с катализатором, коаксиально установленную в корпусе, и штуцеры ввода и вывода реагентов и хладагента С23.

Недо ст ат ком из вест ных устрой ст в

20 является низкая эффективность процесса.

Цель изобретения - интенсификация процесса за счет увеличения поверхности контактирования реагентов в тонком слое и равномерного распределения жидкого реагента.

Для достижения цели реактор снабжен цилиндрической обечайкой, коаксиально расположенной в камере для хладагента снаружи каталитической трубы, закрепленной своими концами в горизонтальных перегородках и отделяющей камеру для хладагента от каталитической трубы.

Дополнительно катализатор выпол-, нен в виде слоя, нанесенного на наружную поверхность каталитической трубы.

Верхний торец цилиндрической обечайки расположен над верхней горизонтальной перегородкой в камере для ввода реагентов в виде гидрозатвора и снабжен распределительной гребенкой.

Причем отношение сечения кольцевого зазора между каталитической трубой и цилиндрической обечайкой 8 вщий тепло с боковой стенки обечайки 16. Каталитическая труба 7 нагревается посторонним источником тепла до температуры 400-900 С.

На лабораторной установке, созданной в ОИХФ АН СССР, производительностью 1 кг в сутки (в пересчете на моногидрат серной кислоты), содержащей настоящий реактор, достигается производительность 18 кг кислоты на литр катализатора в сутки. Для промышленных аппаратов этот показатель равен 3-3, кг/л в сутки. Концентрация получаемой кислоты зависит от ко-. личества подаваемого пара и меняется в пределах 80-98 .

Экономический эффект заключается в повышении производительности аппарата на единицу реакционного объема катализатора эа счет увеличения тем пературы процесса каталитического окисления до 600-900 С, упрощения аппаратурного оформления в связи с совмещением стадий окисления и абсорбции в одном корпусе, сокращения расходов энергии на транспорт газов и уменьшения объема аппарата и коммуникаций, сокращение производственных площадей и отсутствие вредных выбросов в атмосферу.

Формула изобретения

Реактор работает следующим обра35 эом, При окислении влажных газов в штуцер 10 подается водяной пар. Штуцер 9 при этом заглушен. В штуцер 11

QQ поступают реакционные газы — смесь сернистого ангидрида и кислорода

s стехиометрическом соотношении. Полученная в камере 4 смесь газов и водяного пара поступает в кольцевой зазор 18 и контактирует с разогретой

45 поверхностью каталитической трубы 7.

По мере движения реакционных газов по зазору 18 происходит образование серного ангидрида и мгновенное связывание его парами воды в серную

Бб кислоту, собирающуюся в аиде капель на охлаждаемой стенке цилиндрической обечайке 16 и стекающую в камеру 5, Вывод кислоты осуществляется через штуцер 14. Непрореагировавшие газы выходят из аппарата через штуцер 15. В камеру 6 через штуцеры 12 и l3 подается и отводится хладагент, отнима3 9122 к диаметру каталитической трубы составляет 0,01-0, 1.

На чертеже изображен реактор, общий вид, продольный разрез.

Реактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, горизонтальных перегородок 2 и 3, закрепленных в верхней и нижних частях корпуса и:делящих его на камеры 4 и 5 ввода и вывода реагентов и камеру 6 щ à хладагента, каталитической трубы 7 с катализатором 3, коаксиально установленной в корпусе," штуцеров 91, ввода и вывода реагентов и хладагента, и цилиндрической обечайки 16,1> коаксиально расположенной в камере 6 для хладагента.снаружи каталитической трубы 7, закрепленной своими концами в горизонтальных перегородках 2 и 3 и отделяющей камеру 6 для хлада- ро гента от каталитической трубы 7„ Катализатор 8 выполнен в виде слоя, нанесенного на наружную поверхность каталитической трубы 7. Верхний торец цилиндрической обечайки 16 рас- 25 положен над верхней горизонтальной перегородкой 2 в камере 4 для ввода реагентов в виде гидрозатвора и снабжен распределительной гребенкой 17 °

Отношение сечения кольцевого зазора 18 между каталитической трубой 7 и цилиндрической обечайкой 16 к диаметру каталити ческой трубы 7 составляет 0,01-0,1.

1. Реактор для получения серной кислоты из высококонцентрированного сернистого ангидрида, содержащий вертикальный цилиндрический корПус, го-ризонтальные перегородки, закрепленные в верхней и нижней частях корпуса и делящие его на камеры для ввода и вывода реагентов и камеру для хладагента, каталитическую трубу с катализатором, коаксиально установленную в корпусе, и штуцеры ввода и вывода реагентов и хладагента, подсоединенные к камерам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения поверхности контактирования реагентов в тонкоч слое и равномерного распределения жидкого реагента, он снабжен цилиндрической обечайкой, коаксиально расположенной в камере для хладагента снаружи каталитической трубы, закрепленной своими концами в горизонтальных перегородках и отделяющей камеру для хладагента от каталитической трубы.

912258

ВНИИПИ Заказ 1227/10 Тираж 577 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Реактор пои. 1, от ли ч аю шийся тем, что катализатор выполнен с виде слоя, нанесенного на наружную поверхность каталитической трубы.

3. Реактор по и. 1, о т л и ч а ющ и и .с я тем, что верхний торец цилиндрической обечай ки расположен над верхней горизонтальной перегородкой в камере для ввода реагентов в виде гидроэатвора и снабжен распределительной гребенкой.

4. Реактор по пп. 1- 3, о тли ч а ю шийся тем, что отношение сечения кольцевого зазора между каталитической трубой и цилиндрической

s обечайкой к диаметру каталитической трубы составляет 0,01-0, 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ N 2552646, 10 кл. В 01 J8/02,,13.07.78.

2. Патент Японии и 46-2325, кл. 16 В 511, 21.01.71.