Реактор

 

Изобретение относится к химическому реакторному оборудованию и позволит увеличить производительность реактора, снизить металлоемкость и трудоемкость его изготовления. Реактор содержит корпус, теплообменную рубашку с размещенными внутри нее кольцевыми перегородками, имеющими отверстия, расположенные на диаметрально противоположных сторонах перегородок в чередующемся порядке. Для отвода теплоты реакции в патрубок для входа теплоносителя подается холодная вода, разделяясь на два потока, она обтекает снаружи корпус реактора и через отверстия в кольцевой перегородке на противоположной стороне корпуса поднимается вверх, поочередно проходя через отверстия в перегородках. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 01 ) 10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4328982, 23-26 (22) 01.10.87 (46) 30.10.89. Бюл. № 40 (72) В. Л. Медведев, А. И. Магер, М. П. Уманский и Ю. Н. Яковлев (53) 66.023(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ å444444554455, кл. В 01 J 1100//0000, 1971. (54) РЕАКТОР (57) Изобретение относится к химическому реакторному оборудованию и позволит увеличить производительность реактора, снизить металлоемкость и трудоемкость его изИзобретение относится к химическому реакторному оборудованию и можег быть использовано в теплообменных аппаратах емкостного типа, используемыx в нефтехимической, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

11ел ью изобретен и я является .повышен ие производительности реактора. снижение металлоем кости и трудоемкости его изготовлен ия.

На фиг. 1 показан реактор с теплообменной рубашкой, общий вид; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вариант выполнения рубашки из листового материала; на фиг. 4 — вариант выполнения рубашки из профильного материала — полутруб; на фиг. 5 вариант выполнения рубашки из профильного материала — уголка.

Реактор содержит корпус 1, с наружной стороны которого приварена теплообменная рубашка, состоящая из кольцевых перегородок 2 и прикрывающих листов 3, изготавливаемых из листового материала или попутруб 4 и уголков 5, изготавливаемых из стандартного профильного материала. Кроме указанных профилей также могут быть использованы швеллера, тавровые полки и дру„„80„„1518001 А 1 готовления. Реактор содержит корпус. теплообменную рубашку с размещенными внутри нее кольцевыми перегородками, им>с; >1(liì>( отверстия, расположенные на днам(трыльно противоположных сторонах перегородок ((цредуюшемся порядке. Для отвода теплоты реакции и патрубок для входа теплонос>г(еля подается .холодная вода, разя«лян l> ll;l,ill(l потока, она обтекает снаружи корих(1)«((ктора и через отверстия в коlhll(«11)и 11(1н городке на противоположной торо(ц кор пуса по (нималгся вверх, поочср(.(1!>) 1(рох»дя через отверстия н перег )р(.ll(;l 5 гие стандартные элементы. Колыц Ill I(ll(p( горо:(ки 2 (ил и пол утрубы 4 и у((> 1hll;) ) образуют отдельные замкнутые полости «Б», которые сообщаются отверстиями 6. K крайним >l(>.lî THM «Б» приварены патрубки 7 и 8 соотвстстненно для входы и выхода теплохладагента. Относительно патрубка 7 отверстия 6 на ближай(ней к указанному патрубку перегородке 2, располож (((.I на ди;метрально противоположной стороне и далее такое взаимно против«н >ложно(pa(. ((»ложсние отверстий 6 н (оседниx перегородках ориентировано до крайней полости «Б», к которой примыкает патрубок 8 выхода теплохладагента.

На корпусе 1 расположены патрубки !), 10 и 11 для входа исходных компонентов и выхода готового продукта.

Реактор может быть сн абжен мсха и ическим перемешивающим устройством 12 для обработки жидких сред, как это пока(ыно на фиг. 1, в случае использования реактора для пронедения процессов карбонилирона((ия в производстве муравьинои кислоты. Однако реактор с теплообменной рубашкой м()жет быть использонано ll без мсхы>>и«е(к()го перемешинающсго устройства (пер(м(п(ины1518001

3 нием реакционной среды путем барботажа газом, струйного перемешивания и др. методов.

Реактор устанавливается и крепится посредством опор 13. Для приведения в действие перемешивающего устройства имеется привод 14. Внутри аппарата установлена труба 15.

Вариант выполнения рубашки из листового материала — проката, как показано на фнг. 3, предусматривает использование его в случае работы реактора под высоким избыточным давлением. В этом случае сплошные кольцевые перегородки 2 выполняются усиленными и играют роль ребер жесткости.

При незначительных избыточных давлениях в реакторе наиболее оптимальными вариантами, с целью снижения металлоемкости, являются механические решения выполнения рубашек нз тонкостенных профильных материалов, как показано на фиг. 4 и 5.

Проходная площадь полостей «Б» и отверстий 6 определяется расчетным путем в зависимости от габаритов реактора, обеспечения требуемого теплового режима реакции, теплофизических свойств теплохладоносителя и других факторов и должна быть не меньше площади поверхности патрубка 7

Реактор работает следующим образом.

Через патрубки 9 и 10 подаются исходные компоненты, включается привод 14 и с помощью перемешивающего устройства 12 всасывается по трубе 15 газообразный компонент, посгупающий через патрубок 10, и смешивается с жидкой средой. Получаемый продукт выводится через патрубок 1l. Для отвода теплоты реакции (или нагрева содержимого) через патрубок 7 в крайнюю полость «Б» подается холодная вода, разделяясь на два потока, она обтекает снаружи корпус реактора и через отверстия 6 на противоположной стороне корпуса поступает в следующую полость «Б». Здесь вода

Формула изобретения

Реактор, содержащий корпус, теплообменную рубашку с размещенными внутри нее перегородками, патрубки для входа и выхода исходных компонентов, продукта н теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности реактора, снижения металлоемкости и трудоемкости изготовления, перегородки выполнены кольцевыми и имеют отверстия, расположенные на диаметрально противоположных сторонах перегородок в чередующемся порядке.

4 вновь разделяется на два потока, обтекает снаружи корпус реактора и через отверстия 6, расположенные на противоположной полости <Б», и так далее до выхода ее через патрубок 8 из рубашки.

Таким образом, на своем пути теплохладагент неоднократно (при разделении потока на два направления и при протекании через отверстия 6) подвергается интенсивным гидродинамическим воздействиям — та10 ким как резкое изменение направления потоков, разделение и слияние потоков, изменение скорости потоков при циркуляции через отверстия 6. Перечисленные факторы позволяют на всем пути движения теплохладагента по рубашке изменять структуру потока, турбулизируя его, энергично перемешивать его нагретые и холодные слои и получать однородное температурное поле от патрубка входа до патрубка выхода.

В результате этого повышается коэф20 фициент теплоотдачи от стенки к хладагенту (при охлаждении реактора) или от теплоносителя к стенке (при нагреве реактора).

Предварительная оценка экономического эффекта от использования предлагаемого технического решения применительно к реактору карбонилирования объемом 32 м" на давление до 30 ати составляет 7 тыс. руб. на один реактор.

1518001

1518001

Редактор М. Бандура

Заказ 6530, I"

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат <Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1

Ч

Составитель Н. Захарова

Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Тираж 486 Подписное