Способ проведения химико-технологических процессов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способу и конструкции реактора для интенсификации Личико-химических процессов в жидких средах, каталитических процессах , более полного использования катализатора, ускорения процесса регенерации катализатора. Цель - расширить технологические возможности и нтенсифицировать процесс. В реакторе на реакционную среду и (или) слой катализатора воздействуют импульсами вихревого тока, причем импульсы тока возбуждают периодически или в зависимости от значения технологического параметра, изменяющегося в реакторе. Импульсы вихревого тока в реакционной среде или в слое катализатора возбуждают , пропуская импульсы тока от генератора импульсов тока, находящегося вне реактора,через инцуктор, расположенный непосредственно в реакционной среде или слое катализатора, причем в этом случае индуктор выполнен в виде каталитической решетки. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил. S Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Я0»(Я6 (g1)g В 01 J 19/12 ь

311., .,(1

1 t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОЫУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4683217/26 (22) 15.02.89 (46) 23.03.91. Вюл. N 11 (71) Иркутский политехнический институт (72) M.М.Маловичко (53) bb.023 (088.8) (5b) Авторское свидетельство СССР

N - 1232277, кл. В 01 J 19/12, 1986.

Авторское свидетельство СССР

1(131001b, кл. В 01 1 19/12, 1987 °

Авторское свидетельство СССР

1(1228891, кл. В 01 1 19/12, 1986, Заявка Японии 1) 62-40055, кл. В 01 J 19/12, 1987 ° (54) СЦОСОВ ЦРОВЕДЕЦИЯ XHMHKO-TLXH()ЛОГИЧЕСКИХ ИРОЦЕ(;(;()H И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУ))1ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способу и конструкции реактора для интенсификации физико-химических процессов

Изобретение относится к способам проведения химико-технологических процессов и может быть использовано в химической технологии для интенсификации процессов в гетерогенных системах, каталитических процессах, процессах регенерации катализаторов.

Цель изобретения — упрощение, расширение технологических воэможностей и интенсификации процесса за счет увеличения и оЬновления поверхности взаимодействия фаз.

Согласно спосоЬу проведения химико-технологических процессов,заключающемуся в воздействии на процесс электромагнитным полем непосредственв жидких ср едах, ка талитич е ских процессах, более полного использования катализатора, ускорения процесса регенерации катализатора. Цель — расширить технологические возможности и итенсифицировать процесс. В реакторе

»а реакционную среду и (или) слой катализатора воздействуют импульсами вихрево го тока, причем импульсы тока возбуждают периодически или в зависимости от значения технологического параметра, изменяющегося в реакторе.

Импульсы вихревого тока в реакционной среде или в слое катализатора возбуждают, пропуская импульсы тока от генератора импульсов тока, находящегося вне реактора, через индуктор, расположенный непосредственно в реакционной среде или слое катализатора, причем в этом случае индуктор выполнен в виде каталитической решетки. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 но на реакционную среду воздействуют импульсами вихревого тока, причем импульсы тока возбуждают периодически или в зависимости от значения технологического параметра, изменяющегося в реакционной среде, причем вихревой ток подается в форме затухающих или апериодических колебаний с периодом, равным или кратным периоду измерения технологического параметра в реакторе, а каждый последующий импульс возбуждают в первую четверть периода изменения технологического параметра.

На фиг.1 изображено устройство для возЬуждения импульсных вихревых токов в реакционной среде, продольный

1636037 разрез; на фиг.2 — то же, с катализатором.

Устройство для проведения химикотехнологических процессов содержит реактор 1, реакционную среду 2, катализатор 3, опорное кольцо 4, на которое опирается индуктор, индуктор 5, генератор б импульсов тока, схему 7 запуска генератора тока, первичный преобразователь 8 (датчик) параметра процесса, программный коммутатор 9, высокопроводящую перфорированную прокладку 10, перфорированный корпус группы индукторов, периодические импульсы тока, изменение технологического параметра в реакторе, Способ осуществляется при работе устройства следующим образом.

Под действием сигнала от первично- 2р го преобразователя (датчика) 8 через схему 7 запуска за»ускается генератор

6 импульсов тока и через индуктор 5 проходит импульс тока. По законам электромагнитной индукции в реакцион- 25 ной среде 2 или слое катализатора 3 или в прокладке 10 наводится вихревой импульсный ток (токи Фуко), Быстро изменяющийся импульсный вихревой ток в среде 2 (слое катализатора 3 или в прокладке 10) вызывает сильные, быстроизменяющиеся магнитные поля высокой напряженности. Взаимодействие магнитных полей индуктора и вихревого тока среды (катализатора или нроклад35 ки) вызовет эффект электромагнитного удара, отталкивания. Под действием удара в среде 2 или слое катализатора

3 возникает импульсная волна сжатия (давления), которая распространяется через среду. Слой среды или катализатора встряхнется, оторвется от.индуктора, подпрыгнет или металлическая прокладка 1О оттолкнется от индуктора вверх, перемешивая либо жидкую реакционную среду 2, либо встряхивая ка талиэатор 3, Если слой катализатора 3 в реакторе 1 (фиг.2) имеет значительную толщину или расположен в несколько слоев, послойно, то реактор 1 снабжается несколькими индукторами 5, выполненными как катализаторные решетки и расположенными в слое катализатора 3 на определенном расстоянии в зависи55 мости, например, от мощности генератора импульсов тока или эпектропроводных свойств катализатора 3 или реакционной среды 2. Если катализатор расположен в реакторе послойно, то каждый слой имеет свой индуктор. Отдельные индукторы присоединены к генератору импульсов тока либо непосредственно параллельно или последовательно, или через программный коммутатор 9, который подключает индукторы к П1Т (генератору импульсов тока) в определенной последовательности, создавая, например, бегущую волну встряхивания катализатора по всему слою катализатора снизу вверх, или наоборот.

Необходимо отметить, что встряхивание катализатора можно проводить в сухом и мокром вариантах, т.е. когда реактор не заполнен жидкой реакционной средой или когда заполнен ею.

В случае, когда слой катализатора находится в жидкости, вихревой ток может проходить либо по слою каталиэат ?ра, либо по жидкости, находящейся между зерен катализатора. Эффект встряхивания катализатора происходит в любом случае. При наличии прокладки

10 icм более происходит встряхивание катализатора в сухом и мокром вариантах, Необходимо отметить также, что если катализатор в реакторе подвергается регенерации, то встряхивание катализатора в любом варианте, сухом или мокром, когда регенерирующая среда — гаэ или жидкость, приводит к существенному сокращению времени регенерации, так как при встряхивании каталаэитора регенерирующая среда быстрее и эффективнее обработает всю поверхность катализатора, а оторвавшиеся отложения (шлаки) будут унесены регенерирующей средой. При встряхивании регенерирующая среда быстрее восстановит реакционную способность всей поверхности катализатора.

Возможна по предлагаемому способу и угтройству полная регенерация катализатора без выгрузки его из реактора. )1ля усиления эффекта очистки и регенерации катализатора лучше использовать электропроводные регенерирующие среды.

Особо следует отметить интенсификацию процесса за счет электромагнитного удара в реакционной среде или слое катализатора, встряхивания катализатора, увеличения времени работы и коэффициента использования поверхности катализатора, увеличения по5 163 верхности взаимодействия фаэ, например в экстракционных процессах, ускорение процессов регенерации катализатора, восстановление реакционной способности катализатора под действием импульсного магнитного поля, повышение химической активности реагирующих веществ под действием магнитного и электрического полей. Все зто достигается при одновременном упрощении способа и устройства, так как для реализации способа в реакторе нет движущихся частей и элементов с внешним механическим приводом, электрические и магнитные поля создаются бесконтактным методом. формула изобретения

СпосоЬ проведения химико-технологических процессов, заключающийся в воздействии на процесс электромагнитным полем, отличающийся тем, что, с целью упрощения, расширения технологических возможностей и интенсификации процесса эа счет увеличения и обновления поверхности взаимодействия фаз, непосредственно на реакционную среду воздействуют импульсами вихревого тока, при этом импульсы тока возбуждают периодически.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что на реакционную среду воздействуют импульсным вихревым током в форме затухающих или апе6037 6 риодических колебаний с периодом, равным или кратным периоду изменения технологического параметра в реакторе, причем каждый последующий импульс возбуждают в первую четверть периода изменения технологического параметра.

3, Устройство для проведения химико-технологических процессов, содержащее реактор, генератор импульсов тока, подключенный к индуктору вихревых токов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения расширения технологических воэможностей и интенсификации процесса за счет увеличения и оЬновления поверхности взаимодействия фаэ, индуктор установлен в реакторе, который дополнительно снабжен датчиком давления, который

20 через систему запуска подключен к генератору импульсов тока.

4. Устройство по п.3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что индуктор выполнен в виде каталиэаторной ре25 шетки.

5. Устройство по пп.Э и 4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно снаЬжено программным

30 коммутатором, к входу которого подключен генератор импульсов тока, а к выходу подключены индукторы.

6. Устройство по пп. 3-5, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что индуктор снаЬжен высокопроводящей прокладкой с перемешивающими элементами.

1h ЗЬ03!

Составитель Л, 1епесницкий

Редактор С.Патрушева 1 ехред Л.Сердюкова

Корректор А.Осауленко

Заказ 770 Тираж 32б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, М-1э, Раушская наб., д. 4/5

I1 11

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