Реактор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯО„„1378912

А2 (50 4 В 01 ) 19 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1337134 (21) 4033838/31-26 (22) 20.01.86 (46) 07.03.88. Бюл. № 9 (71) Институт проблем механики AH СССР (72) Ю. В. Мартынов, А. Г. Липкин, В. А. Линев, В. С. Берман, С. В. Виноградов, В. С. Подерягин и А. П. Тотмянин (53) 66.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Х 1337134, кл. В 01 ) 19/26, 1985. (54) РЕАКТОР (57) Изобретение относится к области химической технологии, предназначается для проведения реакции перегруппировки оксима в лактам в присутствии олеума и позволяет интенсифицировать процессы путем обеспечения полноты реакции между реагентами.

Реактор содержит корпус 1 со штуцерами ввода реагентов 6, 7 и циркулирующего раствора 8, вывода продукта реакции 19 и циркулирующего раствора 5, смеситель 2 соединенный посредством питающих трубок

3, 4 со штуцерами 6, 7. коллектор 12, соединенный с помощью питающей трубки 15 со штуцером 8, внешний циркуляционный контур 10 с насосом 11, соединенный со штуцерами 5, 8. Коллектор жестко соединен с нижней частью смесителя, при этом все сопла направлены под острым углом с вертикалью вниз, причем часть сопел, расположенные на поверхности коллектора, примыкающего к разгрузочному патругбк смесителя 13, направлены от оси аппарата, а часть сопел, размещенных на периферийной поверхности коллектора 14, ориентированы к оси реактора, срезы всех сопел установлены на одном уровне, а сопла размещены в шахматном порядке. Кроме того, под смесителем установлен усеченный конус 16 большим основанием вниз, а к конусу прикреплены турбулизирующие выступы 17, при этом конус выполнен полым с отверстиями при основании и вершине.

3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1378912 !

1зобретение относится к Области химической гехнологии, и предна

Л 133i 134.

Цель изобретения — интенсификация

1)роцессов путем обеспечения полноты реакции между реагентами.

На фиг. изооражен реактор с контуром циркуляции, общий вид; н3 фиг. 2 реактор с усеченным конусом, общин Вид.

Реактор состоит из корпуса 1, внутри которого установлен соосно корпусу смеситель 2 циклонного типа, смеситель укреплен с помощью питающих трубок 3 и 4. В нижней части корпуса установлен штуцер 5 для вывода циркулирующего реакционного рас1нора, в вер ней части корпуса 1 штуцера подачи реагентов 6 и 7 и циркулирующего раствора 8. Штуцер 7 соединен с питающей трубкой 9, штуцер 5 через трубопровод 1О и насос 11 соединен со штуцером 8 Коллектор 12 с coriлами 13 и 14 установлен соосно корпусу и прикреплен к нижней части смесителя 2. С кол,!ектором !2 соединена питающая трубка !5, которая соединена с трубкой 4. К корпусу 1 прикреплен усеченный конус 16 с установленными HB его боковой поверхности турбх, 1!13HpX !oil(HXIH Bbi(T;!13MH 17 с IIOXIollrbK) держателей 18.

Реактор работает следующим образом.

Реагенты подаются в смеситель 2 «ep(з штуцера 6 и 8 и питакнцие 1рубки 3 и 4

И ВI>1() pа(. Ы В3 К)TСЯ !Iз С (1((. Ит(., )Я B IIH ж! I К)К) часть корпуса 1. в ту же часть !И)дается o;IHH из реагентов через н!туlleð 7 и питающук> трубку 9. Реакционный раствор в видс веерной осесимметричной струи вы одит из разгрузочного патрубка смесителя 2. Реакционный раствор C обедненным содержанием дорогост< яшего компонента !IO3;ICTCH и Коллектора 12 через сопла 13 и 14. Вела;I,— ствис тогО, чтО с(н!ла 13 установ.!(ны под углом вниз, Bblxo IHIII!IH расгBop и.< c()IH. . 13 образует <и(симме!ричную Относительно <)си а П П(!рата C ." »;I<), КО Ора я <)6:3(!.);I К Ива(г( стрх кз, вы ходя п(; к: !1 (ме(ит(,lя ", и cк(). Ibзит по ее повер. ности, чтО приводит к ув(личению энергии турбулентных пульсаций в реакционном Объел)е. Внешние cc!<)I! CTpyH, выходящей из сопсл 13, содержат, B o(новном, с месь, вып!сдпгx ю из кол.!Ск гор;1 2

Лти слои прижимаются к 6(новым с!(Нк(!м реакторы, поднимак>гся Вверх и уд IHIoTCH через патрубок 1 !.

Реакционная смесь, BblllleдшBH из (Опел

14 в виде системы струй, пронизыва(T осесим метричнук> с груr<>. Вып!едп<х к> и «м( сителя 2. Вбли<и Оси реактора с)руи cr.;!лкиваются друг C дрхгом, при»том»н«ргия турбулентных пульсаций повышается в 3 4 раза, что приводит к резкому х вес!Нченик) скорос! и массообменных процессов в реакционной области. Кром(того, сгруи Обра2 зуют интенсивное движение pdcIBop3 вниз на

Оси аппарата, которое сталкивается с восходящим потоком на оси, образованным !

1!С 1! ю )н)тока осесимметричных струй, который ((>«leл до дна реактора, у дна поВернул к оси реактора, а затем вверх.

При»T<)xl в плоскости поперечного сечения образуется двухциркуляционное течение, причем В верхнем циркуляционном течении поток движется навстречу осесимметричной струе, вышедшей из смесителя 2, что приводит к резкому расширению струи и к уве IH÷åíèþ скорости массообменных процессов.

Гак как сопла заканчиваются на одном уровне, то струи, выходящие из сопел 13 и сопел 14, не сталкиваются. Наличие завесы из системы двух осесимметричных (T и х и I (I I Ã) 3 ВО, I Я T v p c I) I I О м 3 с I I I T 3 611 ь< м пульсациям, возникающим в результате столкновения струй вблизи оси реактора, выйти за пределы осесимметричной струи.

Установка на оси реактора ниже смесителя усеченного конуса 16 приводит к тому, что часть раствора в струях, вытекакнцих из сопел 14, IIOBopачивает вверх и образует (щс одно циркуляционное течение В области под смесителем 2, что приводит к

25 уве.<ич I! III<) ch<>pocTH массообменных процесНа. !и IH(ту рб". IHBHp) ю!цих в! !Ст> IIQB на кон)(< приводит к увеличению»нер! ии тх рг!ул< и ГHblx пульсаций, 3 следовательно, и к . В(личению скорости массообменных про!цссов. 1!зготов

30 отверстиями на основ(!Нии и Вершине приВО.!ит к )ому, что вследствие»жекционного

»ффекга у вер!Нины конуса часгь раствора с нижней часги конуса будет перекачиваться В верхнкно часть конуса, 3 из пее в В(р, ние циркуляционные течения, что пp и НО;! IIT к Выра вни в а и и к) кОИ !1(IITp3 lll . H е! реакционном обьеме

Формула !г:нтр(т< ни» ! . I (;! Ктор по а Вт. (В.,JX 337 34, Отличающиггся тем, что, с цег!ыо интенсифик;!ции;!ропессов путем обесп(ч< ния полноты реакции между реагентами, сопла коллсктора хст;>новлены !а (Io Внутренне!! и наружной стенках, при»том внутренние соп45 ла Выполнены r3Hrенциально расходяп;имися, 3 н!)ражи(,!(тангенциально с.(Одяп<имися, нричеM внутренние и наружные сопЛа РаЗМе!ЦЕНЫ В ШаХМатНОМ ПОРЯДКЕ

2. Реактор Ilo и. 1, Г)г.гLC

НО под смесителем с коллектором.

3. Реактор по пп. 1 и 2, отличак—

«<и!«» T(м, что усеченный конус снабже!1 турбулизирующими выступами, закреrlленными на elo поверхности.

4 Реактор по пп. 1 — 3. от.гичающиися тем, и I <) cc(÷e Il н ы и конхс Вы по 1 НрН по. 1 ы 1, а В (I О (г(нк(Bbill().11!("НЫ Отв(J)<. ГИ я, р;1< II >LIОж(пн!>1(х О rl<)B;illil!1

1378912 с.< сT (ви(е.>ь K) Ж > л<>н

Р«д;>ктор l 11 illll Текред 11 Верее k(>f>f>(> T(>f> 13 13) ) яг;>

:5 (> ;(((>,33, 6 Тираня 51() 11одписH(><

БН11111111 1 ос) дарственного кояит< та 1.0:Р по де.ll>ч изобретений и открытий

I 13()35. Москва, Ж -35, Раушская наб, д 4 5

Пронзи<>.(ств«нн<>-п<>г>игр(>фичсско(предприятис, г. У кгород, ус> 1lр(>лкт;;>, 4