Многофазный контактный аппарат

 

Использование: кристаллизация продуктов при химических реакциях или кри2 сталлизация из растворов. Сущность изобретения: многофазный контактный аппарат содержит сепаратор, теплообменники и газораспределители. Сепаратор соединен с вертикальным корпусом. В корпусе друг над другом установлены газлифтные трубы. Циркуляционная труба выходит из днища корпуса. Корпус выполнен цилиндроконическим. Цилиндрический участок корпуса расположен под сужающимся вниз коническим . Газораспределители соединены с теплообменниками и размещены между нижними торцами газлифтных труб и перегородками . Верхний конец циркуляционной трубы соединен с цилиндрическим участком корпуса. 1 мл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)л В 01 D 9/02, В 01 J 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772609/26 (22) 21.12.89 (46) 23.06.92. Бюл, № 23 (71) Научно-производственное объединение

"Витамины" . (72) Г.Н,Саргсян, А,Е.Костанян и А.M,Taáåð (53) 66,065.52(088.8) (56) А,Е.Костанян и др. Многофазный реактор с организованной структурой потока.

Химическая промышленность, 1988, ¹ 6, с. 355. (54) МНОГОФАЗНЫЙ КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ (57) Использование: кристаллизация продуктов при химических реакциях или криИзобретение относится к области конструкций контактных аппаратов, применяемых для проведения процессов в многофазных системах, и может быть использовано в химической, микробиологической и других отраслях промышленности для кристаллизации продуктов из растворов или в качестве химического реактора для систем

Газ-жидкость и газ-жидкость-твердое.

Известны контактные аппараты с газлифтной трубой и газораспределителем для кристаллизации продуктов из растворов, в которых интенсивное перемешивание достигается за счет эффекта газ-лифта. Однако такие аппараты представляют собой реактор полного перемешивания и могут обеспечить лишь одноступенчатую кристаллизацию, Они поэтому непригодны для процессов, в которых получаются мелкие кристаллы и требуется многостадийная постепенная кристаллизация. сталлизация из растворов. Сущность изобретения; многофазный контактный аппарат содержит сепаратор, теплообменники и газораспределители. Сепаратор соединен с вертикальным корпусом. В корпусе друг над другом установлены газлифтные трубы.

Циркуляционная труба выходит из днища корпуса. Корпус выполнен цилиндроконическим. Цилиндрический участок корпуса расположен под сужающимся вниз коническим. Газораспределители соединены с теплообменниками и размещены между нижними торцами газлифтных труб и перегородками. Верхний конец циркуляционной трубы соединен с цилиндрическим участком корпуса, 1 ил.

Наиболее близкой к изобретению является конструкция многофазного контактного аппарата, состоящая из вертикального цилиндрического корпуса, верхняя часть которого соединена с сепаратором, а нижняя — с теплообменником. В цилиндрическом корпусе одна над другой установлены газлифтные трубы, разделенные кольдевыми перегородками, Теплообменник снабжен выносной циркуляционной трубой, в которой размещен газораспределитель.

Газ через газораспределитель подается в циркуляционную трубу, при этом возникает интенсивная циркуляция раствора. через трубу и теплообменник, обеспечивающая эффективное охлаждение жидкости (суспензии или реакционной смеси), котЬрая затем вместе с газом поступает в цилиндрический корпус с газлифтными рубами.

Недостатками известного многофазного контактного аппарата являются периоди3

1741847

15

45

50 ческая забивка,теплообменника кристаллическим продуктом и сложность органиэации оптимальных для конкретного процесса теплового и гидродинамического режимов работы, Последнее обусловлено тем, что гаэ подается в одну точку при одной температуре, что исключает возможность регулирования температурного и гидродинамического режимов по высоте аппарата, Все это существенно снижает эффективность работы известного контактного аппарата, Цель изобретения — повышение эффективности аппарата за счет создания гидравлически автономных зон, Поставленная цель достигается тем, что в известном многофазном контактном аппарате, содержащем сепаратор, теплообменники, газораспределители, вертикальный корпус, в котором друг над другом установлены газлифтные трубы, разделенные кольцевыми перегородками, и выносную циркуляционную трубу, выходящую из сужающегося днища, газораспределители соединены с теплообменниками и размещены между нижними торцами газлифтных труб и перегородками, при этом корпус выполнен в ви, е усеченного конуса, соединенного верхним большим основанием с сепаратором и малым — с цилиндрическим участком, в верхнюю часть которого входит циркуляционная труба.

Существенными отличиями предложенного аппарата являются: размещение газораспределителей между нижними торцами газлифтных труб и перегородками и соединение их с теплообменниками; выполнение корпуса в виде усеченного конуса, соединенного верхним большим основанием с сепаратором и нижним с малым — с цилиндрическим участком, в верхнюю часть которого входит циркуляционная труба, На чертеже изображен один из возможных вариантов исполнения предложенного многофазного контактного аппарата.

Аппарат содержит вертикальный, выполненный в форме усеченного конуса корпус 1, соединенный большим верхним основанием с сепаратором 2 и нижним малым — с цилиндрическим участком 3. Цилиндрический участок 3 нижним основанием соединен с сужающимся днищем 4, из которого выходит выносная циркуляционная труба 5. В трубе 5 размещен газораспределитель 6, и она входит в верхнюю часть цилиндрического участка 3. В корпусе 1 друг над другом установлены газлифтные трубы

7 и кольцевые направляющие перегородки

8. Между нижними торцами труб 7 и перегородками 8 расположены газораспределители 9, соединенные с теплообменниками 10.

Гаэораспределитель 6 соединен с теплообменником 11, Аппарат снабжен патрубками для подачи исходного раствора 12 и выгрузки продукта 13, а также патрубками вывода газа 14.

Контактный аппарат в случае кристаллизации иэ растворов работает следующим образом: аппарат заполняется исходным раствором и через газораспределители 6, 9 подается газ, охлажденный в теплообменниках 10, 11. При этом в аппарате возникает ряд гидравлически автономных циркуляционных зон: циркуляционный контур, включающий цилиндрический участок 3 с циркуляционной трубой 5 и контуры между. перегородками 8 с газлифтными трубами 7.

Интенсивность циркуляции, а следовательно, и гидродинамический режим в каждой зоне регулируется подачей газа через соответствующий газораспределитель. Температурный режим в зонах регулируется температурой и количеством подаваемого газа. Таким образом, достигается постепенное понижение температуры поступающего по патрубку 12 исходного раствора и рост кристаллов суспензии при ее перемещении по аппарату, Через патрубок 13 происходит выгрузка продукта-суспензии с заданным интервалом размеров кристаллов.

Несмотря на увеличение потока по ходу движения, средняя скорость его падает по высоте аппарата благодаря конусной форме корпуса 1, и он легко отделяется от жидкости в сепараторе.

Размещение газораспределителей между нижними торцами газлифтных труб и перегородками и соединение их с теплообменниками позволяют регулировкой гидродинамического и теплового режимов создать оптимальные условия для роста кристаллов в аппарате, что повышает качество кристаллического продукта и упрощает дальнейшую технологию его выделения и сушки.

Предложенный контактный аппарат позволяет проводить процесс с замкнутым по теплоносителю-газу циклом. Для этого достаточно выходной газовый патрубок 14 через компрессор соединить с теплообменниками 10, 11. Для циркуляции s нижней зоне аппарата (в контуре 3-4-5) может также использоваться насос.

Преимущество предложенного многофазного контактного аппарата по сравнению с прототипом заключается в повышении эффективности путем повышения качества продукта и надежности процесса.

Благодаря описанному выше расположению и соединению отдельных элементов конструкции (газораспределителей. тепло1741847 обменников корпуса и циркуляционной трубы) исключаются инкрустация поверхностей и забивка аппарата кристаллами продукта. Этому способствует также использование в качестве теплоносителя газа, Составитель И. Рогачева

Редактор А. Зробок Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М, Максимишинец

Заказ 2238 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Многофазный контактный аппарат, содержащий сепаратор, соединенный с вертикальным корпусом, в котором друг над другом установлены газлифтные трубы, разделенные кольцевыми перегородками, выносную циркуляционную трубу, выходящую из сужающегося днища, теплообменники и газораспределители, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса кристаллизации эа счет создания гидравлически автономных зон, вертикаль5 ный корпус аппарата выполнен цилиндроконическим, состоящим из сужающегося вниз конического и расположенного под ним цилиндрического участков, газораспределители соединены с теплообменника10 ми и размещены между нижними торцами газлифтных труб и перегородками, при этом верхний конец циркуляционной трубы соединен с цилиндрическим участком корпуса.