Реактор для обработки газа Советский патент 1988 года по МПК B01D53/18 

4

о:

Од

Изобретение относится.к аппаратам химической технологии, Р част нрстн к реакторам для обработки газа .

Цель изобретения - повышение ка- получаемых продуктов путем интенсификации тепло- и массообмена и увеличение степени взаимодействия реагирующих веществ.

На фиг. изображен реактор с од- н|эй перегородкой, работающий в номи- н|альном режиме; на фиг.2 - то же, но работающий с неполной нагрузкой; на фчг.З - реактор с тремя перегородка- ми; на фиг.4 - реактор с верхней под вгской; на фиг.5 - реактор с.нижней подвеской.

Реактор содержит составной корпус, нижняя часть 1 которого снаб- патрубками для входа 2 газа и реагентов 3, выхода газа 4 и продуктов реакции 5. Верхняя часть корпуса 6 содержит перегородку 7 с окном 8. Ojia подвешена на опоре 9 с помощью гибкой связи, выполненной, например, в виде троса 10 с противовесом 11, Реактор может быть также снабжен опорным:поясом 12 и дополнительным патрубком для подвода газа 13.

Реактор работает следующим образом.

Обрабатываемый газ поступает в нижнюю часть корпуса реактора 1 через патрубок 2, Через патрубок 3 в поток газа вводятся реагенты. Затем газ образует восходящий поток, поднимается вверх вдоль перегородки 7, уравновешивая своим напором вес эластичного материала верхней части корпуса 6. Из восходящего потока газ перетекает через окно 8 в перегородке 7 и образует нисходящий поток, покидая затем реактор через патрубок 4. Продукты реакции, способные сепа- рироваться из газа, поступают в нижнюю часть корпуса и удаляются через патрубки 5.

Гибкая связь 10 фиксирует перемещение верхней части корпуса реактора вдоль вертикальной оси и частично компенсирует ее вес до уровня, позволяющего уравновесить его за счет скоростного напора газового потока. В случае, когда обрабатьгеается нагретый газ, а величина неуравновешенног веса верхней части реактора выбрана меньше выталкивающей силы вытесняемого ею воздуха, в качестве опоры

может быть использован воздух, окружающий реактор.

В данном случае, верхняя часть реактора может опираться на мягкую подвеску, подвешенную на гибкой связи.

Реактор может быть снабжен вторичным вводом обрабатываемого газа через патрубок 13, поступающего в рабочий объем.

В реакторе могут быть осуществлены следующие процессы:

нейтрализация абгазов хлорного и других производств по реакциям

1)Cli+ + 2Шз +

2)НС1 + Очистка продуктов сгорания: HjO + CaCl - СаВОэ +

2NO + 1/202 2NH3+ HjO -

очистка этилена от сероводорода, диоксида углерода и органических сернистых соединений по реакциям:

RSH + NaOH HgO; + 2NaOH - 2NaHS; NaHS + NaOH - NaS + COj + 2NaOH

очистка нитродных абгазов щелочной промывкой в сочетании с фотохимической обработкой по реакциям:

2NO + Oj N0J Н,0 NaOH - NaNO

N0,,+ HjO + -н- NH4N03;

фотохимический синтез; фотохимическое хлорирование:

- 2С1 ;

RH + С1 - НС1;

f R + Cl, - RCl + Cl°;

сульфоокисление газообразных парафиновых углеводородов

RH + 1/202 - RSOjH.

Интенсификация тепло- и массообмена в газовом потоке при его взаимодействии с верхней эластичной частью реактора, фиксированной гибкой , связью, происходит следующим образом.

Газовый поток, поступающий в реактор, всегда будет иметь квазистационарные колебания напора, возбуждаемые в реакционной зоне. Ударяясь об эластичную стенку корпуса и/или перегородку, он будет вызывать их микродеформацию.

Микродеформации вызьшают микроколебания стенки корпуса и перегородки, которые будут распространяться в эластичном материале от места генера- ции во все стороны.

При надлежащей регулировке натяжения эластичных стенок корпуса с по-- мощью гибкой связи можно обеспечить стабильность его генерируемых ко- лебаний. Тем самым будет обеспечена интенсификация перемешивания и тепло- и массообмена в пристенной зоне и в объеме реактора.

Возможные материалы для использо- вания в корпусе реактора : двуслой. ный перкаль с термостойкой пропиткой (кремнеорганическими лаками), стеклоткань с кремнеорганической пропит- кой,асботкань,уплотненная термостой- кой пропиткой, нетканные материалы, например, на основе полипропиленовой пленки, многослойные компаунд материалы,, сочетающие внутренний стекло- тканн ый слой с наружными пленками на основе полиэтилена.

Такое конструктивное вьшолнение корпуса составным из двух частей, верхняя из которых изготовлена из эластичного материала, позволит уве- личить степень взаимодействия реагирующих веществ. При этом верхняя часть корпуса раздувается и принимает больший: объем при увеличении

расхода газа (пропорционально квадрату его скорости) и скорость газа снижается до расчетного уровня. Если расход (и скорость газа) снижается, верхняя часть корпуса провисает и его объем уменьшается, что приводит к возрастанию скорости газа до расчетного уровня.

Таким образом, устройство позволяет обеспечить стабильную и близкую к оптимальной скорость газа в реакторе в широком диапазоне его нагрузок, благодаря чему увеличивается степень взаимодействия реагирующих веществ.

Формула изобретения

Реактор для обработки газа, преимущественно в промьшшенных системах нейтрализации отходящих газов, содержащий снабженный опорой корпус с патрубками для входа газа и реагентов и выхода продуктов взаимодействия газа с реагентами, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых продуктов путем интенсификации тепло- и массообмена и увеличения степени взаимодействия реагирующих веществ, корпус соединен с опорой гибкой связью и выполнен по высоте из двух частей, верхняя из которых вьшолнена иэ зластичного термостойкого газонепроницаемого материала и снабжена установленной внутри нее по меньшей мере одной перегородкой с окном для перетока газа.

Изобретение относится к аппаратам химической технологии, в частности к реакторам для обработки газа, и позволяет повысить качество получаемых продуктов путем интенсификации тепло- и масоообмена и увеличить степень взаимодействия реагирующих веществ. Реактор для обработки газа содержит снабженный опорой корпус с патрубками для входа газа и реагентов и-выхода продуктов взаимодействия газа с реагентами. Корпус реактора выполнен составным из двух частей, верхняя из которых изготовлена из эластичного термостойкого газонепроницаемого материала, внутри нее установлена по меньшей мере одна перегородка .с окном для перетока га- . за, а корпус соединен с опорой гибкой связью. 5 ил. (Л

73,ГСГ1|Г 1 , Е-1,

/ JD IT П I

фиг.1

фиг.2

Ю

.

/7

{puff. 5

17