Установка для ведения химических реакций Советский патент 1991 года по МПК B01J19/00 

Изобретение относится к установкам для ведения химических реакций в гетерогенных средах и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение производительности установки за счет нестационарного режима массообмена.

На чертеже представлена принципиальная схема установки.

Установка содержит реактор 1 с перемешивающим устройством 2 и барбатером

3,сепаратор-конденсатор 4 с опускной трубой 5, трубопровод 6 с эжектором 7, соединяющий реактор 1 с сепаратором-конденсатором 4, насос 8 у которого нагнетательный патрубок 9 присоединен к реактору 1, а всасывающий патрубок 10 - к отпускной трубе 5, трубу 11, соединяющую эжектор 7 с нагнетательным патрубком 9 насоса 8, снабженную холодильником 12, датчик давления 13, установленный на реакторе 1, клапан 14, установленный на трубопроводе 6 между эжектором 7 и сепаратором-конденсатором

4,причем привод клапана 14 соединен с датчиком давления 13.

При необходимости реактор 1 снабжается встроенным теплообменником 15 и теплообменной рубашкой. Реактор имеет

технологические штуцеры, например, штуцер 16 вывода целевого продукта. У оператора-конденсатора имеется штуцер 17 отвода отработанных газов.

Установка работает следующим образом.

Исходные жидкие компоненты подаются насосом 8 по нагнетательному патрубку 9 в реактор 1 Газ вводится в аппарат через барботер 3.

Реакционная масса перемешивается мешалкой 2. Температурный режим в реакторе поддерживается посредством теплообменника 15. Клапан 14 в нормальном положении закрыт и команда на привод клапана 14 на его открытие поступает отдатчика 13, установленного на реакторе и фиксирующего в нем рабочее давление.

Жидкие реагенты могут вводиться в реактор 1 как периодически та к и непрерывно. При этом выгрузка целевого продукта, осуществляется через штуцер 16. Газ (пар) подается в реактор 1 непрерывно. В момент достижения определенного давления срабатывает клапан 14 и парогазовая смесь по трубопроводу б, пройдя через эжектор 7, поступает в сепаратор-конденсатор 4. Давление в реакторе 1 резко падает и клапан 14

W

fe

о ел о ю ы о

закрывается. В момент прохождения через эжектор 7 парогазовой смеси, за счет падения давления в узкой части эжектора 7, в него по трубе 11 подсасывается холодная жидкость, смешивающаяся с парами. Это способствует скорейшей конденсации паров в сепараторе-холодильнике 4 и лучшей сепарации капельной влаги и отработанного газа. Конденсатор по опускной трубе 5 поступает во всасывающий патрубок 10 на- coca 8.

Целесообразность использования холодильника 12 на трубе 11 зависит от температурного режима работы реактора и температуры-конденсации паров.

Особенностью работы данной установки является нестационарный режим массо- обмена между газом и жидкостью в реакторе 1, так как в момент сброса давления в аппарате происходит как бы вскипание жидко- ста за счет выделения из нее газа. Причем выделение газа имеет место по всему реакционному объему. Затем, при повышении давления мелкие пузырьки газа вновь исчезают. Такая гидродинамическая обстановка в реак- торе (резкое изменение газосодержания и поверхности контакта фаз) способствует более интенсивному перемешиванию реакционной массы, а изменение поверхности контакта фаз интенсифицирует массообмен. При работе с труднорастворимыми газами, непрореагировавший газ, конденсируется в сепараторе-конденсаторе, за счет дросселирования парогазовой смеси сквозь клапан 14 и ее резкого охлаждения в сепараторе-конденсаторе 4. Необходимость дополнительного охлаждения жидкости в трубе 11 зависит от температуры конденсации паров.

Непрореагировавший и несконденсировавшийся газ отводится из сепаратора- конденсатора 4 через штуцер 17.

Особенностью работы установки в целом является нестационарный режим мас- сообмена в реакторе из-за изменения рабочих параметров по давлению и по перемешиванию. В последнем случае меняются значения механической энергии, диссипи- руемой мешалкой и энергии вводимого газа.

Экономический эффект от внедрения одной установки 30,0 тыс.рублей.

Формула изобретения Установка для ведения химических реакций, содержащая реактор с перемешивающим устройством, сепаратор-конденсатор с опускной трубой,трубопровод с эжектором для отвода парогазовой смеси из реактора в сепаратор-конденсатор и технологические штуцеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности установки за счет нестационарного режима массообмена, установка дополнительно снабжена клапаном, включенным в трубопровод между сепаратором- конденсатором и эжектором.

Изобретение относится к установкам- для ведения химических реакций в гетерогенных средах и позволяет повысить производительность установки за счет нестационарного режима массообмена. Установка дополнительно содержит клапан, включенный в трубопровод между сепара - тором - конденсатором и эжектором, 1 ил

Редактор А.Кондрахина

Составитель Л.Червонная Техред М.Моргентал

Корректор М.Максимишинец