Реактор Советский патент 1988 года по МПК B01J19/26 

(61) 1337134

(21)4033838/31-26

(22)20.01.86

(46) 07.03.88. Бюл. № 9

(71)Институт проблем механики АН СССР

(72)Ю. В. Мартынов, А. Г. Липкин,

В. А. Линев, В. С. Берман, С. В. Виноградов, В. С. Подерягин и А. П. Тотмянин

(53)66.023(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР М 1337134, кл. В 01 J 19/26, 1985.

(54)РЕАКТОР

(57)Изобретение относится к области химической технологии, предназначается для проведения реакции перегруппировки оксима в лактам в присутствии олеума и позволяет интенсифицировать процессы путем обеспечения полноты реакции между реагента.ми. Реактор содержит корпус 1 со штуцерами ввода реагентов 6, 7 и циркулирующего раствора 8, вывода продукта реакции 19 и циркулирующего раствора 5, смеситель 2

соединенный посредством питающих трубок 3. 4 со щтуцерами 6. 7. коллектор 12, соединенный с помощью питающей трубки 15 со штуцером 8, внешний циркуляционный контур 10 с насосом II, соединенный со штуцерами 5, 8. Коллектор жестко соединен с нижней частью смесителя, при этом все сопла направлены под острым углом с вертикалью вниз, причем часть сопел, расположенные на поверхности коллектора, примыкающего к разгрузочному патрубку смесителя 13, направлены от оси аппарата, а часть сопел, размещенных на периферийной поверхности коллектора 14, ориентированы к оси реактора, срезы всех сопел установлены на одном уровне, а сопла раз.мещены в шахматном порядке. Кроме того, под смесителем установлен усеченный конус 16 большим основание.м вниз, а к конусу прикреплены турбулизирующие выступы 17, при этом конус выполнен полым с отверстиями при основании и вер1иине. 3 3. п. ф-лы, 2 ил.

(Л

со

СХ)

со го

N

Изобретение относится к области химической технологии, и предназначено для персгрунпировки оксима в лактам в присутствии олеума и является усовершенствованием реактора но основному авт. св. , 1337134.

Цель изобретения - интенси() процессов путем обеспечения полноты реакции между реагентами.

На фиг. 1 изображен реактор с контуром циркуляции, обн1ий вид; на фиг. 2 реактор с усечен}1ым конусом, общий вид.

Реактор состоит из корпуса 1, внутри которого установлен соосно корпусу смеситель 2 циклонного тина, смеситель укреплен с помощью нитаюн1пх трубок 3 и 4. В нижней части корпуса установлен штуцер 5 для вывода циркулирующего реакционного раствора, в верхней части корпуса 1 штуцера подачи peareirroB 6 и 7 и циркулирующего раствора 8. Штуцер 7 соединен с питающей трубкой 9, штуцер 5 через трубопровод 10 и насос 11 соединен со птуцером 8. Коллектор 12 с соплами 13 и 14 установлен соосно корпусу и прикреплен к нижней части смесителя 2. С кол- .leKTOpoM 12 соединена питающая трубка 15, которая соединена с трубкой 4. К корпусу 1 прикреплен усеченный конус 16 с установленными на его боковой поверхности тур- булизирующими выступами 17 с помощью держателей 18.

Реактор работает следующим образом.

Реагенты подаются в смеситель 2 через uiTvnepa 6 и 8 и питающие трубки 3 и 4 и выб)асывак)тся из смесителя и нижнюю часть корпуса 1. в ту же часть подается один из реагентов через нп уцер 7 и ни- таюшук) трубку 9. Реакционный раствор в виде веерной осесимметричной струи выходит из разгрузочного патрубка смесителя 2. Реакционный раствор с обедненным содержанием дорог остоянич о компонента подается из коллектора 12 че)ез coH, ia 13 и 14. Вслед- ств.ие того, что сопла 13 установлен. под углом вниз, ВЫХОДЯП1ИЙ раствор из сопел 13 образует осесиммегричную относите,)о оси апнарата струю. которая обволакивает струю, выходящую из смесите, 2, и скол)- зит но ее (сти, что прив(зди1 к увеличению энергии турбулентных пульсаций в реакционном об1,еме. Внешние слои ст)уи, выходящей из сопел 13, содержат, в основном, смесь, вышедшую нз коллектора 12. Эти слои прижимаются к б(1ков1 1.м стенкам реактора, поднимаются вверх и удаляются через патрубок 19.

Реакционная смесь, вьппсдпиш 1з сопел 14 в виде системы струй, пропизывает осеси.мметричную струю, вышедшую из сме- сите.чя 2. Вблизи оси реактора струи сталкиваются друг с дру| ом, при этом энергия турбулентных пульсаций повып ается в 3 4 раза, что приводит к резкому увеличению скорости массообменных процессов в 1)еак- ционной области. Кроме того, струи обра5

0

зуют интенсивное движение раствора вниз на оси аппарата, которое сталкивается с восходящим потоком на оси, образованным частью потока осесимметричных струй, который дошел до дна реактора, у дна по- 5 вернул к оеи реактора, а затем вверх. При это.м в плоскости поперечного сечения образуется двухциркуляционное течение, причем в верхнем циркуляционном течении поток движется навстречу осесимметричной 0 струе, вып1едшей из смесителя 2, что приводит к резкому расн ирению струи и к увеличению скорости маесообменных процессов.

Так как сопла заканчиваются на одном уровне, то струи, выходящие из сопел 13 и сопел 14, не сталкиваются. Наличие завесы из системы двух осесимметричных не позво. 1яет крупномасштабным пульсациям, возникающим в результате столкновения струй вблизи оси реактора, выйти за пределы осесимметричной струи.

Установка на оси реактора ниже смесителя усеченного конуса 16 приводит к тому, что часть раствора в струях, вытекающих из cone. i 14, поворачивает вверх и образует enie одно циркуляционное течение в области под смесителем 2, что приводит к 5 уве.) ск(.)рости массообменных процессов. Наличие турбулизирующих выступов на конусе приводит к увеличению энергии турбуленгных пульсаций, а следовательно, и к увеличен ю скорости массообменных процессов. Изготовление конуса полым с отверстиями на основании и приводи г к юму, что вследствие эжекционного эффекта у вершины конуса часть раствора с нижней части конуса будет перекачиваться в верхнюю часть конуса, а из нее в верхние циркуляционные течения, что приводит к выравннвапию концентрации в реакцпопном объеме.

Формула и.юбретенпя

0I- l- eaKTOp по авт. св. ЛЬ 1337134,

отличающийся тем, что, с целью интенси- ({)икации процессов путем обеспечения полноты реакции между реагентами, сопла коллектора установ.-|ены lia его внутре}1ней и наружной стенках, п)и этом внутренние сон5 ,;ia выполнены таигенциа,тьно расходяц;ими- ся, а наруж)ые тангенциально сходяпщ- мися, причем внутренние и наружные сопла размеп1епы в Н1ахматном порядке.

0

5

O/fCi/ f

79

(-/7

(puzi