Способ проведения химико-технологических процессов и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B01J19/12 

Изобретение относится к способам проведения химико-технологических процессов и может быть использовано в химической технологии для интенсификации процессов в гетерогенных системах, каталитических процессах, процессах регенерации катализаторов.

Цель изобретения - упрощение, расширение технологических возможностей и интенсификации процесса за счет увеличения и обновления поверхности взаимодействия фаз.

Согласно способу проведения химико-технологических процессов .заключающемуся в воздействии на процесс электромагнитным полем непосредственО5

но на реакционную среду воздействуют ЮО импульсами вихревого тока, причем импульсы тока возбуждают периодически

или в зависимости от значения техно- QQ логического параметра, изменяющегося j в реакционной среде, причем вихревой ток подается в форме затухающих или апериодических колебаний с периодом, равным или кратным периоду измерения технологического параметра в реакторе , а каждый последующий импульс возбуждают в первую четверть периода изменения технологического параметра.

На фиг.1 изображено устройство для возбуждения импульсных вихревых I токов в реакционной среде, продольный

разрез; на фиг.2 - то же, с катали затором.

Устройство для проведения химико- технологических процессов содержит реактор 1, реакционную среду 2, катализатор 3, опорное кольцо 4, на которое опирается индуктор, индуктор 5, генератор b импульсов тока, схему 7 запуска генератора тока, первичный преобразователь 8 (датчик) параметра процесса, программный коммутатор 9, высокопроводящую перфорированную прокладку 10, перфорированный корпус группы индукторов, периодические им- пульсы тока, изменение технологического параметра в реакторе.

Способ осуществляв гея при работе устройства следующим образом.

Под действием сигнала от первично- го преобразователя (датчика) 8 через схему 7 запуска запускается генератор 6 импульсов тока и через индуктор 5 проходит импульс тока. По законам электромагнитной индукции в реакцией- ной среде 2 или слое катализатора 3 или в прокладке 10 наводится вихревой импульсный ток (токи Фуко). Быстро изменяющийся импульсный вихревой ток в среде 2 (слое катализатора 3 или в прокладке 10) вызывает сильные, быстроизменяющиеся магнитные поля высокой напряженности. Взаимодействие магнитных полей индуктора и вихревого тока среды (катализатора или прокладки) вызовет эффект электромагнитного удара, отталкивания. Под действием удара в среде 2 или слое катализатора 3 возникает импульсная волна сжатия (давления), которая распространяется через среду. Слой среды или катализатора встряхнется, оторвется от.индуктора, подпрыгнет или металлическая прокладка 10 оттолкнется от индуктора вверх, перемешивая либо жидкую реак- ционную среду 2, либо встряхивая ка тализатор 3.

Если слой катализатора 3 в реакторе 1 (фиг.2) имеет значительную толщину или расположен в несколько слоев, послойно, то реактор 1 снабжается несколькими индукторами 5, выполненными как катализаторные решетки и расположенными в слое катализатора 3 на определенном расстоянии в зависимости, например, от мощности генератора импульсов тока или электропроводных свойств катализатора 3 или . реакционной среды 2. Если катализато

5

0 5 0 .„

5

0

5

расположен в реакторе послойно, то каждый слой имеет свой индуктор. Отдельные индукторы присоединены к генератору импульсов тока либо непосредственно параллельно или последовательно, или через программный коммутатор 9, который подключает индукторы к (генератору импульсов тоьа) в определенной последовательности-, создавая, например, бегущую волну встряхивания катализатора по всему слою катализатора снизу вверх, или наоборот.

Необходимо отметить, что встряхивание катализатора можно проводить в сухом и мокром вариантах, т.е. когда реактор не заполнен жидкой реакционной средой или когда заполнен ею. В случае, когда слой катализатора находится в жидкости, вихревой ток МОЖРТ проходить либо по слою катализатора, либо по жидкости, находящейся между зерен катализатора. Эффект встряхивания катализатора происходит в любом случае. При наличии прокладки 10 IPM более происходит встряхивание катализатора в сухом и мокром вариантах .

Необходимо отметить также, что если катализатор в реакторе подвергается регенерации, то встряхивание катализатора в любом варианте,сухом или мокром, когда регенерирующая среда - газ или жидкость, приводит к существенному сокращению времени регенерации, так как при встряхивании каталазитора регенерирующая среда быстрее и эффективнее обработает всю поверхность катализатора, а оторвавшиеся отложения (пшаки) будут унесены регенерирующей средой. При встряхивании регенерирующая среда быстрее восстановит реакционную способность псей поверхности катализатора.

Возможна по предлагаемому способу и устройству полная регенерация катализатора без выгрузки его из реактора. Для усиления эффекта очистки и регенерации катализатора лучше использовать электропроводные регенерирующие среды.

Особо следует отметить интенсификацию процесса за счет электромагнитного удара в реакционной среде или слое катализатора, встряхивания катализатора, увеличения времени работы и коэффициента использования поверхности катализатора, увеличения поверхности взаимодействия фаз, например в экстракционных процессах, ускорение процессов регенерации катализатора, восстановление реакционной способности катализатора под действием импульсного магнитного поля, повышение химической активности реагирующих веществ под действием магнитного и электрического полей. Все это дос- тигается при одновременном упрощении способа и устройства, так как для реализации способа в реакторе нет движущихся частей и элементов с внешним механическим приводом, электрические и магнитные поля создаются бесконтактным методом.

Формула изобретения

1. Способ проведения химико-технологических процессов, заключающийся в воздействии на процесс электромагнитным полем, отличающийся тем, что, с целью упрощения, расшире- ния технологических возможностей и интенсификации процесса за счет увеличения и обновления поверхности взаимодействия фаз, непосредственно на

,

5

5

0

риодических колебаний с периодом, равным или кратным периоду изменения технологического параметра в реакторе, причем каждый последующий импульс возбуждают в первую четверть периода изменения технологического параметра.

3.Устройство для проведения химико-технологических процессов, содержащее реактор, генератор импульсов тока, подключенный к индуктору вихревых токов, отличающееся тем, что, с целью упрощения расширения технологических возможностей и интенсификации процесса за счет увеличения и обновления поверхности взаимодействия фаз, индуктор установлен в реакторе, который дополнительно снабжен датчиком давления, который через систему запуска подключен к генератору импульсов тока.

4.Устройство по п.3, отличающееся тем, что индуктор выполнен в виде каталиэаторной решетки.

5.Устройство по пп.Зи 4, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено программным

Изобретение относится к способу и конструкции реактора для интенсификации Личико-химических процессов в жидких средах, каталитических процессах, более полного использования катализатора, ускорения процесса регенерации катализатора. Цель - расширить технологические возможности и нтенсифицировать процесс. В реакторе на реакционную среду и (или) слой катализатора воздействуют импульсами вихревого тока, причем импульсы тока возбуждают периодически или в зависимости от значения технологического параметра, изменяющегося в реакторе. Импульсы вихревого тока в реакционной среде или в слое катализатора возбуждают, пропуская импульсы тока от генератора импульсов тока, находящегося вне реактора,через инцуктор, расположенный непосредственно в реакционной среде или слое катализатора, причем в этом случае индуктор выполнен в виде каталитической решетки. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил. S Ј (Л

реакционную среду воздействуют импуль- 30 коммутатором, к входу которого подк- сами вихревого тока, при этом импульсы тока возбуждают периодически.

лючен генератор импульсов тока, а к выходу подключены индукторы.

коммутатором, к входу которого подк-

лючен генератор импульсов тока, а к выходу подключены индукторы.

Фиг

Г-ГГ-Г7-У77Г-zj

7; « j. У Л V ..T lffl -л; СГГГГ

.. : .-

Фиг, 2

Со став и тел ь Л.Тел е с ннцкип Редактор С.Патрушева Техред Л.Сердюкова

Корректор А.Осауленко