Контактный аппарат Советский патент 1988 года по МПК B01J8/04 

11

Изобретение относится к реакторам конкретно к реакторам для проведения сильно экзо- и эндотермических реакций в жидкой, газовой или гетерогенной фазах, касается разработки конструкции контактного аппарата, обеспечивающей выравнивание профиля тем- ;ператур. по длине аппарата и может ; найти применение в химической, нефтехимической, биохимической и фармацевтической промьшшенности.

Целью изобретения является улучшение качества продуктов реакции за счет выравнивания профиля температур потока реакционной смеси по длине аппарата.

На чертеже схематично показан контактный аппарат, общий вид.Аппарат состоит из корпуса 1 в виде цилиндрической трубы диаметром d и длиной 1, рубашки 2 для подаЧи хлаагента, патрубков для входа 3 и выхода 4 реак1 ю нной смеси и для входа 5 и выхода 6 хладагента, движущегося в рубашке 2. Внутри корпуса 1 осесим метрично установлена двухсекционная труба с патрубками входа 7 и выхода 8 хладагента. Первая секция вьшолнен в виде .конической трубы 9 длиной 1, , сужающейся от входа диаметром „ к выходу диаметром d по ходу потока реакционной смеси. Вторая секция выполнена в виде цилиндрической трубы 10 постоянного диаметра d,

Контактный аппарат работает следующим образом.

Реакционная смесь подается по патрубку 3 в кольцевое пространство переменного сечения между корпусом 1 и конической-трубой 9 первой секции. Затем прореаги зовавшая реакционная смесь попадает в кольцевое пространство постоянного сечения между корпусом 1 и цилиндрической трубой 10. Продукты-реак1дии выходят через патрубок 4.

Общий поток хладагента разделяется на два потока. Один из этих потоков через патрубок 5 подается в рубашку 2 и выходит через патрубок 6, второй поток через патрубок 7 поступает сначала в-коническую трубу 9 первой секции, затем в цилиндрическую трубу 10 второй секции и выходит через патрубок 8. Кроме того, в рубашку 2, коническую 9 и цилиндрическую 10 трубы можно подавать два разлчных хладагента с регулированием

0

0

расхода и температуры каждого из хладагентов отдельно.

При движении реакционной смеси в кольцевом зазоре переменного сечения между корпусом 1 цилиндрической трубы и конической трубой 9 первой секции выделя ющееся в ходе реакции тепло передается хладагенту в рубашке 2 и конической трубе 9. Большая теплопередакяцая поверхность рубашки 2 и конической трубы 9 позволяет оТбодить большое количество тепла, образующегося на входе в резуль тате быстрой химической реакции, причем уменьшение этой поверхности по ходу реакционной смеси, как и уменьшение скорости последней из-за возрастания площади кольцевого сечения, происходит одновременно с уменьшением тепла реакции, поскольку концентрация реагируюш;их веществ по ходу реакционной смеси снижается. Это способствует выравниванию про5 Филя температур в первой секции и увеличению выхода продуктов реакции и их качества. При движении реакционной смеси в кольцевом пространстве постоянного сечения во второй

Q секции между цилиндрической трубой корпуса 1 и цилиндрической трубой 10 тепло реакции по сравнению с первой секцией резко падает и для его отвода достаточно небольшой поверхности теплопередачи цилиндрической трубы 10. Кроме того, малый диаметр трубы 10 приводит к возрастанию по сравнению с первой секцией площади кольцевого сечения, в котором движется реакционная смесь, а следовательно, уменьшению скорости и коэффициента теплоотдачи. Этим достигается поддержание температуры во второй секции, близкой к ее средним значениям в первой секции, выравнивание профи5 ля температур по всей длине 1 контактного аппарата, а значит и увеличение выхода продуктов реакции и повышение их качества.

0 Формула Изобретения

Контактньй аппарат, содержащий корпус и установленную внутри него коаксиально трубу, состоящую из от- 5 дельных трубок различного диаметра, и патрубки для - входа и выхода pea-, гентов и хладагента, от л и ч а - ю щ и и с я тем, что, с целью по5

0

вышения качества продуктов за счет выравнивания профиля температур потока реакционной смеси по длине аппарата, первая по ходу потока трубка выполнена в виде прямого конуса, а вся труба расположена по длине корпуса и снабжена патрубками для входа и выхода хладагента, при этом отношение длины конуса к длине аппарата 0,35-0,6, а отношение меньшего диаметра конуса к его большему диаметру 0,86-0,92.

Изобретение относится к конструкциям контактного аппарата, может найти применение в химической, нефтехимической, биохимической и фармацевтической промышленности. Для улучшения качества продуктов и увеличения производительности за счет выравнивания профиля температур потока реакционной смеси по длине аппарата внутри корпуса аппарата установлена обечайка, вьшолненная в виде двухсекционной трубы, имеющей патрубки для входа и выхода хладагента. Первая секция трубы представляет собой конус с сужением по ходу потока реакционной смеси, а вторая меньшего диаметра выполнена цилиндрической. Кроме того, вокруг корпуса установлена наружная обечайка в виде цилиндра, охватьшакщая корпус по длине первой секции и имеющая патрубки для входа и выхода хладагента. 1 ил.

t:l

«

Л7

S Jj