Реактор

 

Изобретение относится к газожидкостным реакторам и позволяет повысить производительность реактора. На оси реактора установлен вал с блоком усеченных полых конусов. Устройство для ввода реагента состоит из коллектора, соединенного с двумя коаксиальными цилиндрами, при этом внутренний цилиндр длиннее внешнего. Между цилиндрами установлены пластины, наклоненные под углом к вертикали, а во внутреннем цилиндре установлены вертикальные перегородки. Большие основания конусов направлены вверх и диаметры их уменьшается снизу вверх. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 В 01 Л 10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

K A8TOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4215601/23-26 (22) 26.03.87 (46) 07.12.89. Бюл. 1(45 (72) Ю,В.Мартынов, А.Г.Липкин, Д.И.Караулишвили, З.Я.Кервалишвили, Г.А.Пагава, Г.A.Íèêoëàèøâèëè и P.Ý.×àïèäçå (53) 66.054(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 997788, кл. В 01 J 10/00, 1981. (54) РЕАКТОР (57) Изобретение относится к газожидкостным реакторам и позволяет поИзобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в химической, микробиологической и пищевой промышленности.

Цель изобретения — увеличение производительности реактора.

На фиг. 1 изображен реактор, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1.

В корпусе 1 реактора установлены патрубки 2 и 3 подачи реагентов, патрубки 4 и 5 отвода реагентов.

Патрубок 3 соединен с устройством 6 для ввода реагентов. Патрубок 2 соединен через трубопровод 7 с коллектором 8, расположенным на оси аппарата вблизи дна корпуса 1 реактора.

Коллектор 8 соединен с направляющим элементом 9, над которым установлена штанга 10, к которой крепится блок конусов 11. Устройство 6 ввода реагентов состоит из коллектора 8 и коаксиальных цилиндров: внешнего 12 высить производительность реактора.

На оси реактора установлен вал с блоком усеченных полых конусов. Устройство для ввода реагента состоит из коллектора, соединенного с двумя коаксиальными цилиндрами, при этом внутренний цилиндр длиннее внешнего.

Между цилиндрами установлены пластины, наклоненные под углом к вертикали, а во внутреннем цилиндре установлены вертикальные перегородки.

Большие основания конусов направлены вверх и диаметры их уменьшаются снизу вверх. 3 ил. и внутреннего 13. Внутренний цилиндр длиннее внешнего, между цилиндрами устайовлены завихрительный элемент

14, например, в виде пластин, накло; ненных под углом к вертикали, а во внутреннем цилиндре установлены перегородки 15.

Конусы 11 изготовлены иэ набора пластин 16, между которыми имеются зазоры.

Реактор работает следующим образом.

Реагенты подаются через патрубок

3 внутрь устройства для ввода реагентов 6, а оттуда в корпус 1 в виде пузырьков газа (или капель жидкости, если вводится жидкая фаза, поступающая внутрь реактора). Второй жидкий реагент через патрубок 2 и трубопровод 7 поступает в коллектор 8, а из него часть реагента попадает в зазор между внешним 12 и внутренним 13 цилиндрами, проходит через эавихритель 14, закручивается и да1526808

55 лее движется вдоль оси, постепенно расширяясь ° Часть реагента попадает во внутренний цилиндр 13 и в виде струи движется вдоль оси. Так как внутренний цилиндр длиннее внешнего, то вышедшая струя вступает в контакт с закрученной струей после того, как в ней произошла перестройка структуры, и существенного обмена

II II молями вещества не происходит.

Интенсивная центральная струя ударяется о нижний конус блока конусов 11, и основная масса реагента проходит через центральное отверстие в конусе вдоль оси аппарата. Внешние слои центральной струи начинают двигаться от центра к периферии в виде осесимметричной струи и ускоряют развал закрученной струи, являясь одновременно препятствием для прохождения закрученной струи вверх. Закрученная струя движется под действием созданной радиальной струи к периферии и у стенки большая часть массы реагента поворачивает вниз, подсасывается центральной струей к центру и снова начинается движение вместе с центральными струями вверх.

Таким образом, в нижней части аппарата образуется интенсивное циркуляционное течение в меридиональной плоскости с интенсивным азимутальным течением, что исключает возможность осаждения на дно корпуса 1 реактора катализаторов и побочных продуктов реакции.

Внешние слои- центральной струи, прошедшей через первый усеченный конус 11, попадают на второй конус 11, разворачиваются в сторону стенки, доходят до стенки корпуса, поворачивают вниз и образуют второй циркуляционный контур выше первого. Далее центральная струя доходит до третье-. го конуса, образуется третий циркуляционный контур выше второго и т.д.

Во всем объеме реактора образуются циркуляционные контуры, которые ликвидируют застойные зоны, резко интенсифицируют процессы перемешивания. Интенсивность данных течений поддерживается энергией осевой струи, причем в цечтральных слоях струи энергия поддерживается высокой, так как при столкновении с конусами 11 удаляются периферийные менее энергоемкие слои.

1О

Скорость течения центральной струи возрастает при установке во внутреннем цилиндре 13 вертикальных перегородок 15, которые гасят азимутальные и турбулентные крупномасштабные колебания внутри внутреннего цилиндра и струя выходит более симметрично относительно оси реактора, что уменьшает расширение центральной струи.

Вышедшие из коллектора 8 пузырьки газа или капли второго реагента попадают в циркуляционные контуры, движутся вдоль них, что приводит к выравниванию концентрации второго реагента по поперечному сечению реактора и увеличению времени пребывания газовых пузырьков в реакторе.

Выполнение конусов 11 иэ набора пластин 16, между которыми оставлены зазоры t7 позволяет вращающимся слоям реагентов, находящимся ближе к оси аппарата, через зазоры 17 попадать в расположенный выше циркуляционный контур, что приводит к усилению вращения жидкости в этом циркуляционном контуре.

В результате во всех контурах устанавливается интенсивное азимутальное движение, что приводит к увеличению выхода продуктов реакции.

Готовый продукт удаляется от корпуса 1 через патрубок 4, а газовая фаза через патрубок 5. В предлагаемом реакторе удается создать несколько циркуляционных контуров по высоте, что приводит к ликвидации застойных и малоэффективных зон, выравниванию компонентов реакции по поперечному сечению реактора, т.е. удается более рационально и полно использовать объем реактора и, следовательно, увеличить производительность реактора..

Формула изобретения

Реактор, содержащий корпус, устройство ввода реагента, соединенное с коллектором, патрубки отвода реагентов, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора, он снабжен блоком усеченных полых конусов, расположенных на оси корпуса один над другим и ориентированных большими основаниями вверх, а устройство ввода реагента выполнено н виде двух коакскальных цилиндров, в зазоре между которыми установлен завихритель, 1526808 6 при этом диаметры оснований конусов уменьшаются снизу вверх.

1526808

A-4

muzг ди1б

Составитель Л.Лазаренко

Редактор Е.Папп Техред Л,Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ 7439/12 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101