Газожидкостной реактор с циркуляционным контуром Советский патент 1989 года по МПК B01J10/00 

Изобретение относится к химическому реакторному оборудованию, применяемому для проведения различных химических реакций в системе жидкость - газ, например в процессах органического синтеза, и может быть использовано для интенсификации этих процессов в химической, нефтехимической, биотехнологической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение удельной производительности по целевому продукту путем более полного использования подаваемого газа за счет принудительного вовлечения его во вторичную циркуляцию по замкнутому контуру.

На фиг.1 показан схематично газожидкостный реактор с циркуляционным

контуром, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел 1 на фиг.1..

Газожидкостной реактор с циркуляционным контуром содержит корпус 1, эллиптические днище 2 и крьппку 3. С наружной стороны корпуса приварена теплообменная рубашка 4. Внутри аппарата установлена циркуляционная труба 5, в основании которой установлена винтовая мешалка 6, циркуляционная труба имеет крышку 7 с отводными трубами 8, снабженными перфорацией 9, имеется торцовое уплотнение 10, электродвигатель 11, патрубки 12 и 13 для входа газа и исходных компонентов, патрубок 14 для выхода обработанного газа и патрубок 15 для выхода готового продукта.

Газожидкостной реактор с циркуляционным контуром работает следующго образом.

Через патрубок 13 подаются исходные компонен1ы, включается электродвигатель 11 , KOTopbrfi приводит во вращение винтовую мешалку 6. В результате вращения винтовой мешалки жидкость, заполняющая аппарат, начинает 1,У1ркулировать по контуру, образованному стенками корпуса 1, циркуляционной трубы 5, крышкой 7 циркуляционной трубы и отводными трубами 8. Через патрубок 12 подается газ. Создается турбулентный газожидкостный поток перемешиваемой среды, который многократно циркулирует по замкнутому контуру с практически неизменной поверхностью контакта фаз с выходом отработанного газа через перфорацию 9 в отводных трубах, что позволяет максимально использовать поступающий газ для технологического процесса.

Выход отработанного газа осуществляется через патрубок 14. Готовый продукт отбирается через патрубок 15. Таким образом, на всем пути исключается коалесценция газового пузыря,что обусловливает высокий коэффициент использования газа, высокую поверхность контакта фаз и большую производительность аппарата.

Выполнение циркуляционной трубы, снабженной в верхней части крышкой, перекрывающей кольцевое пространство с отводными трубами, имеющими перфорацию, один конец которых закреплен на крышке над кольцевым пространством второй конец отводных труб изогнут на 180 над верхним срезом циркуляционной трубы в сторону ее внутренней поверхности и заглублен в нее, позволяет получить развитую поверхность контакта фаз, которая обеспечивает повьш ение газосодержания и увеличение удельной производительности.Это достигается путем принудительного вторичного вовлечения газа в циркуляцию по замкнутому контуру и отвода отработанного газа через перфорацию в отводных трубах.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

Достоверность достижения цели изобретения подтверждается результатами экспериментальных исследований газожидкостного реактора с циркуляционным контуром вместимостью 0,25 м .

Результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из таблицы, выполнение в реакторе циркуляционной трубы,снабженной в верхней части крьшкой с отводными трубами, именлцими перфорацию, позволяет увеличить газосодержание в два раза и получить развитую поверхность контакта фаз, которая в 3 раза превосходит поверхность контакта фаз в реакторе без верхней крышки.

Предлагаемый реактор позволяет повысить удельную производительность реактора.

Формула изобретения

Газожидкостной реактор с циркуляционным контуром, содержаш 1й корпус с патрубками для ввода реагентов и вьтуска реакционной среды, эллиптические днище и крьппку, рубашку с патрубками входа и выхода хладагента, циркуляционную трубу, образующую с корпусом реактора кольцевое пространство, винтовую мешалку, помещенную в основание циркуляционной трубы,торцовое уплотнение, электропривод, о т- личающийся тем, что, с целью повьш1ения удельной производительности по целевому продукту путем более полного использования подаваемого газа за счет принудительного вторичного вовлечения его в циркуляцию по замкнутому контуру, циркуляционная труба в верхней части снабжена крышкой, перекрывающей кольцевое пространство, с отводными трубами, имеющими перфорацию, один конец которых закреплен на крьш1ке над кольцевым пространством, второй конец изогнут на 180 над верхним срезом циркуляционной трубы в сторону ее внутренней поверхности и заглублен в нее.

15

А А

Фие.3

Изобретение относится к конструкциям химических реакторов с циркуляционным контуром для проведения различных химических реакций в системе жидкость-газ, например, в процессах органического синтеза, и позволяет повысить удельную производительность по целевому продукту путем полного использования подаваемого газа за счет принудительного вторичного вовлечения его в циркуляцию по замкнутому контуру. Для этого циркуляционная труба реактора в верхней части снабжена крышкой, перекрывающей кольцевое пространство, с отводными патрубками, имеющими перфорацию, один конец которых закреплен на крышке над кольцевым пространством, другой конец изогнут на 180° над верхним срезом циркуляционной трубы в сторону ее внутренней поверхности и заглублен в нее. 3 ил., 1 табл.