Установка для непрерывного гидрирования масел и жиров Советский патент 1988 года по МПК C11C3/12 B01J3/04 

00

перемешивания и перераспределения водорода и катализатора в зоне реакции. Установка снабжена установленными в корпусе 1 соосно с ним и последовательно коллектором 11 для подвода саломаса и конфузорно-дифузорной обечайкой, в зоне конфузорного. участка 12 которой размещен кавитатор 14, сообщенный с патрубком подвода водорода 4 и имеющий центральный канал. Жидкостно-газовый эжектор 10 также установлен в корпусе 1 в его верхней части таким образом, что его выходной участок находится на уровне выходного участка коллектора 11. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к масло- жировой промышленности и может быть использовано при окончательной переработке масел и жиров. Цель иэобрете ния - повышение производительности. Изобретение позволяет интенсифицировать массообменные процессы, протекающие в установке за счет активного

1

Изобретение относится к масложиро- вой промьшшенности и может быть использовано при окончательной перера- ботке масел и жиров.

Цель - повышение производительности.

Оснащение установки последователь- но соос но установленными в корпусе автоклава коллектором подвода сало- маса и конфузерно-диффузорной обечайкой с кавйтатором, размещенным в зо- не конфузорного участка обечайки, в совокупности с размещенным, в корпусе жидкостно-газовым эжектором так, что его выходной участок находится на уровне выходного участка, коллектора, обеспечивает возможность более интенсивного проведения реакции гидрирования за счет подвода чистого водорода в заэжекторную зону и ускорения мас- сообменных процессов.

На чертеже изображена установка, общий вид.

Установка для непрерывного гидрирования масел и жиров содержит автоклав , выполненный в виде вертикаль- иого цилиндрического корпуса 1 с днищами, патрубками подвода исходного сырья 2 катализатора 3, водорода 4 и отвода готового продукта 5, отработанного водорода 6. Установка содержит также циркуляционную систему для саломаса, состоящую из последовательно расположенных и соединенных с нижней частью корпуса 1 посредством трубопровода 7 насоса 8, теплообменника 9 и размещенного внутри корпуса 1 в верхней части вдоль его оси жидкост- но-газового эжектора 10. Внутри корпуса 1 вдоль его оси последовательно также расположены кольцевой коллек

0

5

0

5

0

2

тор 11 для подвода саломаса, состоящий из конфузорного 12 и диффуэорно- го 13 участков обечайки. Внутри конфузорного участка 12 обечайки размещен кавитатор 14, соединенный с патрубком подвода водорода 4 и имеющий центральньй канал для прохода водорода, обращенный выходным отверстием в сторону диффузорного участка 13 обечайки. Казитатор 14 выполнен в форме тела обтекаемой формы, за ним образуется зона 15 кавитации. Жид- костно-газовый эжектор 10 расположен так, что его выходной участок размещен на уровне выходного участка коллектора 11. Внутренняя полость коллектора 11 сообщена с циркуляционной системой байпасным трубопроводом 16, который установлен параллельно нагнетательному трубопроводу 17, соединяющему теплообменник 9 с жидкостно-газовым эжектором 10.

Установка для непрерывного гидрирования масел и жиров работает следующим образом.

Корпус 1 через патрубок 2 заполняют исходным сырьем - масло или жиром, нагретым предварительно до рабочей темпера.туры до уровня ниже верхней кромки эжектора.10, подают по патрубку 3 катализатор в наджидкост- ное пространство, через патрубок 4 и центральньй канал в кавитаторе 14 .подают водород. Включают побудитель расхода саломаса - насос В. Саломас из нижней части корпуса 1 по трубопроводу 7 поступает на вход насоса ;8 и по трубопроводу 17 и 16 нагнета- iется в эжектор 10, расположенный в корпусе 1, и в коллектор 11. Высоко- напорная струя саломаса со скоростью 8-9 м/с поступает в эжектор 10 и на

его входе возникает разрежение, под воздействием которого в эжектор 10 поступает водород из наджидкостного пространства. Образуется смесь саломас с суспендированным в нем ка:тали- затором - водород с развитой поверхностью контакта фаз, что способствует интенсивному переносу водорода из газовой фазы в саломас. Перемещаясь в проточной части эжектора 10, многофазная среда снижает свою скорость, при этом давление ее повьшается, так что на выходе из эжектора 10 размер диспергированных в саломасе пузырь- КОЕ уменьшается. Из эжектора 10 трехфазная смесь поступает в конфузорный участок 12 .обечайки. Туда же нагнетается саломас из коллектора 11. В кон15 микроструйки со скоростями движения порядка 10 м/с и с давлением в точке схлопывания до 10 н/м, которые сообщают частицам мелкодисперсного катализатора значительную относитель

фузорном участке обечайки 12 происхо- 20 ную скорость до 0,5 м/с. Кумулятивдит процесс перемешивания потоков, поступающих из эжектора 10 и коллектора 11, их взаимное проникновение и обмен энергией и импульсами между ними, что способствует увеличению скорости массопереноса. Так как поток саломаса, поступающий из коллектора 11, обладает большей энергией, чем . газо-жидкостный поток, поступающий из эжектора 10, который в проточной части эжектора 10 потерял много энергии на эжектирование водорода и прео- доление гидравлического сопротивления, то первьй поток эжектирует второй и образованная смесь со скоростью 12-15 м/с обтекает кавитатор 14. При обтекании кавитатора 14 за ним образуется кавитационная зона (каверна) 15, замыкающая на некотором расстоянии за ним с образованием поля кавитационных микропузырьков. Вследствие того, что каверна находится в зоне соединения конфузорного 12 с диффузорными 13 участками обечайки, т.е. в самом узком месте проточной части, где давление среды минимально, то ее размеры при этом увеличиваются, увеличивается поверхность и интенсивность кавитационного воздействия на многофазную среду.

Водород принудительно через центральный канал кавитатора 14 по пат- рубку 4 подается в зону 15 кавитации и подвергается высокой степени диспергирования и смещению с саломасом.

Так как зона 15 кавитации находится в зоне пониженного давления, то в этой зоне обтекающие ее пузырьки во- :дорода расширяются, что. накладывает

дополнительные возмущения и увеличивает число микроструек. При кавитаци онном воздействии многофазной среды существенно возрастает скорость пере носа водорода из газа в жидкость, а также на 2-3 порядка возрастает скорость переноса непредельных триглице - РИДОВ и растворенного в саломасе водорода и поверхности катализатора. В зоне кавитационного кумулятивного воздействия (в окрестности зоны 15) при схлопывании кавитационных микропузырьков образуются кумулятивные

микроструйки со скоростями движения порядка 10 м/с и с давлением в точке схлопывания до 10 н/м, которые сообщают частицам мелкодисперсного катализатора значительную относительную скорость до 0,5 м/с. Кумулятив

ные микроструйки активно взаимодействуют с частицами катализатора, турбу- изуют пограничный слой и в результате достигается скорость переноса вееств к поверхности катализатора, превышающей скорость реакции гидрирования, т.е. процесс переводится в кинетическую область, что повышает производительность реактора.

Перемещаясь затем в диффузорном участке 13 обечайки, многофазный поток расширяется, что сопровождается снижением его скорости до 1 ,5-2 м/с

и повьш1ением давления, т.е. осуществляется трансформация кинетической энергии в потенциальную. Процесс расширения сопровождается увеличением интенсивности турбулентности, что

дополнительно увеличивает скорость массопереноса,

Из диффузорного участка 13 обечайки смесь саломас - водород истекает

со скоростью 1,5-2 м/с, исключающей значительные гидравлические потери. Так как эта смесь имеет плотность меньшую, чем плотность саломаса в объеме автоклава, то под действием

разности плотностей она поднимается и таким образом возникает циркуляция и перемешивание саломаса в обьеме корпуса 1.

Реакционная масса термостатируется до рабочей температуры в теплообменнике 9. Отработанный водород отводится по патрубку 6 из верхней части корпуса 1. Готовый продукт отводится по патрубку 5.

Формула изобретения

жидкостно-газовый зжектор расположен в верхней части корпуса так, что его выходной участок размещен на уровне выходного участка коллектора дпя подвода саломаса, при этом полость коллектора для подвода саломаса сообщена с циркуляционной системой, а кави татор соединен с патрубком подвода водорода и имеет центральный канал, обращенный выходным отверстием в сторону диффузорного участка обечайки.

2. Установка по п.1, о т л и чающ ая с я тем, что кавитатор выполнен в виде тела обтекаемой фор мы.