Газлифтный реактор Советский патент 1986 года по МПК B01J10/00 

1

Изобретение относится к конструкциям барботажных аппаратов, в прин- цип работы которых положено действие эрлифта, и предназначено для использования в химической, нефте- химической и других отраслях народного хозяйства для проведения теп- ломассообменных процессов в системе газ - жидкость.

Целью изобретения является повы- шение производительности за счет интенсификации процесса массопереда- чи и дополнительной турбулизации f газожидкостной смеси.

На чертеже изображен газлифтный реактор, разрез.

Газлифтный реактор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, нижнюю 2 и верхнюю 3 емкости, нижнюю 4 и верхнюю 5 трубные решетки, в которых закреплены барботажные 6 и циркуляционные 7 трубы. Барботажные трубы 6 имеют отверстия 8 для ввода в них газа, выполненные одного диаметра и на одинаковом расстоянии от нижней трубной решетки 4. Барботажные трубы выполнены из отдельных цилиндрических элементов 9 и 10, имеющих различные поперечные сечения и попарно соединенных между собой, т.е. элемент 9 соединен с элементом 10. Аппарат снабжен технологическими штуцерами 11 - 16 соответственно подачи газа в аппарат, отвода .отработанного газа, подачи реакцион- ной жидкости, отвода готового продук fa из реактора, подачи и отвода теплоносителя. Для установки газлифтно- го реактора на строительных конструкциях последний снабжен опорами 17.

Аппарат работает следующим образом.

В заполненный жидкой реакционной массой аппарат под нижнюю трубную - решетку 4 через штуцер 11 подается газ. Через отверстия 8 газ поступает в барботажные трубы 6, образуя в них газожидкостную смесь. За счет разности плотностей газожидкостной смеси в барботажных трубах 6 и жидкости в циркуляционных трубах 7 в объеме аппарата осуществляется циркуляция реакционной массы. Газожидкостная смес по барботажным трубам движется вверх а жидкость по циркуляционным трубам 7 вниз. Процесс массопередачи между rk зовой и жидкой фазами происходит, преимущественно в барботажных трубах

0

5

91

5

5

0

302 .

аппарата. Газожидкостная смесь, двигаясь вверх по элементам 9 барботажных труб 6 меньшего поперечного сечения, с определенной скоростью поступает в элементы 10 барботажных труб 6, имеющих большее поперечное сечение. Скорость движения газожидкостной смеси .уменьшается, статичес- . кое давление увеличивается, а следовательно, увеличивается и растворимость газа в элементе большего сечения, концентрация газа в газовой фазе уменьшается, увеличивается разность исходной и текущей концентрации газовой фазы, следовательно, увеличивается движущая сила процесса массопередачи между газовой и жидкой, фазами.

При уменьшении скорости движения газожидкостной смеси в элементах 10 относительная скорость движения жидкой и газовой фаз увеличивается. Газовые пузыри вследствие увеличения относительной скорости движения фаз контактируют с большей поверхностью жидкости. Таким образом-, увеличивается поверхность контакта между . газовой и жидкой фазами, интенсифицируется про.цесс массопередачи. Газовые пузыри, поднимаясь в жидкости с определенной скоростью всплытия, зависящей только от физических свойств газа и жидкости, за счет наличия относительной скорости движения газожидкостной смеси в элементах 10 дополнительно турбулизуют газожидкостную смесь. Скорость движения газожидкостной смеси при попадании в вышерасположенные элементы 9 увеличивается.

За счет увеличения скорости движения фаз и наличия относительной. скорости движения газовых пузырей газожидкостной поток в элементах 9 также дополнительно турбулизуется, интенсивность массопередачи возрастает.

Таким образом, периодическое изменение скорости движения газожидкостной смеси в элементах 9 и 10 барботажных труб 6 приводит к дополнительной турбулизации газожидкостной смеси в объеме аппарата и интенсификации процесса массопередачи между газовой .и жидкой фазами.

Применение предлагаемого газлифтно- го реактора позволит интенсифицировать процесс массопередачи между газовой и жидкой фазами приблизительно у на 10%. . .

ВНИИПИ Заказ 1184/10 Тираж 527 Подписное Филиал ПШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4