Вихревой кожухотрубчатый аппарат Советский патент 1990 года по МПК B01J10/00 

Изобретение относится к конструкции вихревых кожухотрубных реакторов для проведения химических реакций в условиях высокоскоростного течения закрученных расширяющихся потоков и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности

Целью изобретения является интенсификация перемешивания исходного закрученного потока при проведении химических реакций.

На фиг. 1 изображен предлагаемый вихревой кожухотрубчатый аппарат, общий вид; на фиг. 2 - схема размещения цилиндрической перфорированной вставки и циркуляционной трубки.

Вихревой кожухотрубчатый аппарат содержит кожух 1 с трубными решетками 2 и 3, образующими приемную камеру 4 с патрубком 5 и камеру 6 вывода про.

дуктов реакции с патрубком 7, реакционные трубы 8, снабженные винтовыми энергоразделителями 9. В вихревых реакционных трубах размещены цилиндрические перфорированные вставки 10, снабженные прорезями 11 и опорно-винтовыми ребрами 12. Соосно вставкам 10 и винтовым энергоразделителем 9 установлены циркуляционные трубки 13, связывающие диафрагменное пространство 14 энергоразделителей 9, снабженных направляющими элементами 15 с внутренним пространством вставки 10. Кроме того, аппарат содержит патрубки 16 и 17 для подачи теплоносителя или хладагента.

Вихревой кожухотрубчатый аппарат работает следующим образом.

Парогазовая или парожидкостная смесь под избыточным давлением подаетвя в приемную камеру 4 через патрубок 5, откуда через винтовые каналы энар горазделителей 9 в виде закрученного расширяющегося потока поступает в вихревые реакционные трубы 8, в которых происходит реакция При дальнейшем движении закрученный поток взаимодействует с цилиндрической вставкой 10, что приводит к возникно- врнию автоколебаний и к гидроударам, повышающим интенсивность турбулиза- ции закрученного потока, и увеличивает скорость течения реакции (тешто- масообмена в потоке). В закрученном потоке возникает радиальный градиент давления, обуславливающий возникновение -течения газа в приосевой области в сторону, противоположную течению исходного потокао Для повышения тур- булизации всего потока предусмотрено выполнение прорезей 11 по длине цилиндрической вставки, что обеспечивает взаимодействие внешней и внут- ренней частей потока, а также установка соосной циркуляционной труб- Ки 13, обеспечивающей образование замкнутого циркуляционного контура в реакционных трубах, что повышает степень турбулизации внешнего потока, текущего между вставкой 10 и трубой 8. Для поддержания автоколеба- Тельного режима по всей длине трубы 8 цилиндрическая перфорированная Вставка снабжена опорно-винтовыми ребрами 12, размещенными с шагом Ј85-7,0 диаметра трубы друг от дру- fa. Пройдя реакционные трубы, продукты реакции поступают в камеру 6, откуда через патрубок 7 выводятся из аппарата. Для охлаждения или нагрева

реакционных труб 8 предусмотрена подача теплоносителя или хладагента в кожух 1 через патрубки 16 и 17,

Преимуществом предлагаемого устройства является создание автоколебательного режима течения закрученного расширяющегося газожидкостного потока о

Использование предлагаемого устройства, например, в производстве аплилового спирта позволяет значительно снизить габаритные размеры реактора, повысить скорость реакции

5 и выход целевого продукта„

Формула изобретения

Вихревой кожухотрубчатый аппарат, Q содержащий кожух с трубными решетками, образующими приемную камеру, камеру вывода продуктов реакции, реакционные трубы, снабженные винтовыми энергоразделителями, о т л и - 5 чающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, реакционные трубы снабжены цилиндрическими перфорированными вставками с опорно-винтовыми ребрами и соосно установлен- « ными циркуляционными трубками, один конец которых размещен внутри энергоразделителей, а другой в перфорированной вставке диаметром (0,8- 0,95) DT, где DT- диаметр реакционной трубы, верхний торец которой размещен на расстояний (1-2)DT от нижнего торца знергоразделителя, при этом опорно-винтовые ребра расположены с шагом, равным (2,,0)DT, а диаметр циркуляционной трубы ра5

40

рен (0,2-0,3)Dr.

Фиг.1

5

13

Риг. 2

Изобретение относится к конструкции вихревых кожухотрубных реакторов для проведения химических реакций в условиях высокоскоростного течения закрученных расширяющихся потоков и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности, позволяет интенсифицировать перемешивание исходного закрученного потока при проведении химических реакций. Вихревой реактор содержит кожух, приемную камеру и камеру вывода продуктов реакции. Вихревые реакционные трубы снабжены винтовыми энергоразделителями и цилиндрическими перфорированными вставками диаметром 0,80-0,95 диаметра трубы, размещенными на расстоянии 1-2 диаметра трубы от сечения энергоразделителей, опорно-винтовые ребра расположены на расстоянии 2,5-7,0 диаметра трубы, соосно вставкам и энергоразделителям установлены циркуляционные трубки диаметром 0,2-0,3 диаметра трубы. 2 ил.

Составитель А„ Телесницкий Редактор А. Мотыль Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Заказ 1410

Тираж 407

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Подписное