Устройство для проведения газожидкостных процессов

 

Изобретение относится к реакционному оборудованию и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения газожидкостных химических процессов с изменяющимся в ходе реакции объемом жидкости и большим тепловым эффектом и позволяет повысить производите/1ьность и надежность работы аппарата. Устройство снабжено диспергаторами жидкости и газа и установленной между ними теплообменной насадкой, а сосуд для сепарации газа снабжен змеевиком и присоединен непосредственно к днищу аппарата ниже уровня диспергатора газа, причем диаметр этого сосуда меньше диаметра диспергатора газа. 2 ил.слсИзобретение относится к реакционному оборудованию и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения газожидкостных процессов с изменяющимся' в ходе реакции объемом жидкости и большим тепловым эффектом.Целью изобретения является повышение производительности и надежности работы аппарата.На фиг.1 представлена схема аппарата, продольный разрез; на фиг.2 - вариант исполнения элемента теплообменной насадки, вид сверху.Реакционный аппарат содержит корпус 1 с рубашкой 2, крышкой 3 и 'днищем.4, патрубками подачи 5 и вывода 6 жидкости, патрубками подачи 7 и вывода 8 газа. Непосредственно к днищу 4 аппарата подсоединен сосуд 9 для сепарации таза, соединенный через патрубок 6 с циркуляци-онным насосом 10 при помощи трубопровода 11. Нагнетательный патрубок насоса 10 при помощи трубопровода 11 соединен через патрубок 5 с диспергатором 12 жидкости. Патрубок 7 соединен с тороидальным диспергатором 13 газа. Между диспергатором 13 газа и диспергатором 12 жидкости установлена теплообменная насадка 14, вариант исполнения элемента которой представлен на фиг.2 в виде навитого с зазором плоского однозаходного змеевика. Во внутренней полости сосуда 9 для сепарации газа установлен змеевик 15.Устройство работает следующим образом..Черезодин из патрубков, например патрубок 5, в аппарат подают стартовый объем жидкой фазы, например, спиртов или фенолов с катализатором. Жидкая фаза заполняет сосуд 9 для сепарации газа и часть днища 4 аппарата. В змеевик 15 подают теплоно-XIоГОго>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1710122 А1 (я)ю В 01 J 19/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, (ЭПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3

О .М

1м. >

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773129/26 (22) 22.12.89 (46) 07.02.92. Бюл.№5 (71) Ленинградский научно-исследовательский и конструкторский институт химиче- ского машиностроения (72) А,К.Ставаш, Г.М.Владимирова и

А.В.Шишкин (53) 66.023 (088,8) (56) Федосеев К,Г. Физические основы и аппаратура микробного синтеза биологически активных соединений. — М.; Медицина, 1977, с.198, рис.45.

Авторское свидетельство

¹ 1341168, кл. В 01 J 19/18, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГА-ЗОЖИДКОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к реакционному оборудованию и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения газожидкостных процессов с изменяющимся в ходе реакции объемом жидкости и большим тепловым эффектом.

Целью изобретения является повыше-. ние производительности и надежности работы аппарата.

На фиг.1 представлена схема аппарата, продольный разрез; на фиг.2 — вариант исполнения элемента теплообменной насадки, вид сверху.

Реакционный аппарат содержит корпус

1 с рубашкой 2, крышкой 3 и днищем 4, патрубками подачи 5 и вывода 6 жидкости, патрубками подачи 7 и вывода 8 газа. Непосредственно к днищу 4 аппарата подсоединен сосуд 9 для сепарации газа, соединенный через патрубок 6 с циркуляци(57) Изобретение относится к реакционному оборудованию и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения газожидкостных химических процессов с изменяющимся в ходе реакции объемом жидкости и большим тепловым эффектом и позволяет повысить производитеЛьность и надежность работы аппарата. Устройство снабжено диспергаторами жидкости и газа и установленной между ними теплообменной насадкой, а сосуд для сепарации газа снабжен змеевиком и присоединен непосредственно к днищу аппарата ниже уровня диспергатора газа, причем диаметр этого сосуда меньше диаметра диспергатора газа. 2 ил. онным насосом 10 при помощи трубопровода 11. Нагнетательный патрубок насоса 10 при помощи трубопровода 11 соединен через патрубок 5 с диспергатором 12 жидкости, Патрубок 7 соединен с тороидальным диспергатором 13 газа. Между диспергатором 13 газа и диспергатором 12 жидкости установлена теплообменная насадка 14, вариант исполнения элемента которой представлен на фиг,2 в виде навитого с зазором плоского однозаходного змеевика. Во внутренней полости сосуда 9 для сепарации газа установлен змеевик 15.

Устройство работает следующим образом.

Через один из патрубков, например патрубок 5, в аппарат подают стартовый объем жидкой фазы, например, спиртов или фенолов с катализатором. Жидкая фаза заполняет сосуд 9 для сепарации газа и часть днища

4 аппарата. В змеевик 15 подают теплоно1710122

45

50 ситель и производят сушку стартового вещества, при этом пары воды отводятся через патрубок 8 в вакуумную линию. Затем включают циркуляционный насос 10, который обеспечивает движение жидкости из 5 сосуда 9 по трубопроводам 11 в диспергатор 12 жидкости. Жидкая фаза диспергатором 12 распыляется на мелкодисперсные капли, которые, двигаясь вниз, попадают на теплообменную насадку 14 и стеКают по ней 10 в виде пленки в днище 4 аппарата, откуда

:вновь попадают в сосуд 9. Одновременно с включением насоса 10 начинают подачу газовой фазы через патрубок 7 в тороидальный диспергатор 13 газа, откуда газовая 15 фаза, например оксид этилена, поступает в свободное пространство аппарата. В змеевик15 при этом продолжаетподаваться теплоноситель, обеспечивающий инициацию реакции оксиалкилирования. 20

После начала реакции в теплообменную насадку 14, змеевик 15 и рубашку 2 подают хладагент, обеспечивающий отвод теплоты реакции.

В ходе реакции присоединения оксида 25, этилена к спиртам (фенолам) объем жидкой фазы возрастает и она постепенно заполняет объем аппарата.

При этом диспергатор 13 газа начинает 30 работать как барботер, а теплообмен ная насадка 14 — как обыкновенный погружной теплообменник (змеевик). Газ„барботируя через жидкость, турбулизует ее и обеспечивает высокие коэффициенты теплоотдачи к 35 теплообменным элементам, при этом обеспечивается и довольно высокая поверхность контакта фаз порядка сотен метров квадратных на кубометр жидкости. В верхней части аппарата реакция происходит между газовой фазой и мелкодисперсными каплями жидкости, а в части объема аппарата, занятой теплообменной насадкой выше уровня жидкости, происходит контакт газа с пленкой жидкости на теплообменной насадке.

Циркулирующая в аппарате жидкость освобождается от газа в емкости 9 для сепарации газа, который возвращается в реакционный объем.

После окончания реакции аппарат продувают азотом, который выводится из него через патрубок g, охлаждают реакционную массу, выключают насос 10 и сливают продукт через патрубок б.

Формула изобретения

Устройство для проведения газожидкостных процессов с изменяющимся в ходе реакции объемом жидкости и большим тепловым эффектом, содержащее реактор, включающий корпус с рубашкой, крышку, днище и патрубки для ввода и вывода газовой и жидкой фаз, камеру для сепарации газа, циркуляционный насос и трубопроводы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы, оно снабжено тороидальным диспергатором газа, установленным под крышкой диспергатором жидкости и размещенной между ними теплообменной насадкой, выполненный в виде расположенных по высоте на расстоянии друг от друга навитых по спирали теплообменных элементов, при этом камера для сепарации газа подсоединена непосредственно к днищу реактора ниже уровня диспергатора газа.

1710122

1710122

Составитель А.Телесницкий

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М.шароши

Заказ 289 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-йздательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101