Многотрубный пленочный реактор Советский патент 1991 года по МПК B01J19/24 

1

(21) 4771265/26

(7.2) 15-12.89

(46) 23.12.91. Бюл. № 47

(71)Московский институт тонкой химической технологии

(72)Б.С. Кругляков, В.В. Булавцев, М.К. Захаров и В.А. Афонин

(53)66.023 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1304867, кл. В 01 J 19/24, 1987.

Патент США № 3482947, кл. В 01 J 19/24, 1969(54)МНОГОТРУБНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ РЕАКТОР

(57)Изобретение касается химической технологии, в частности аппаратов для сульфирования органических веществ, и позволяет упростить конструкцию реактора и обеспечить равномерность подачи жидкости и газа. Многотрубный пленочный реактор, содержащий реакционные трубы с зонами охлаждения и устройство распределения жидкости и сульфированного и инертного газов по трубам, имеющее цилиндрические камеры, которые охватывают реакционные трубы, выполненные с перфорацией з зоне камер и змеевиков, соединяющих эти камеры с коллектором подачи сульфируемой жидкости. Устройство для распределения газа выполнено в виде змеевиков, установленных на выходе в реакционные трубы. 1 ил.(Л

Изобретение относится к химической технологии, конкретнее к аппаратам для сульфирования органических веществ, и может найти применение . в других быстропротекающих теплонап- ряженных процессах.

Весьма перспективным является сульфирование органических соединений газообразным триоксидом серы в смеси с воздухом. Наиболее распространено сульфирование в каскаде емкостных аппаратов, снабженных турбиИ- ными мешалками.

Недостатками этой конструкции являются ее громоздкость, а также зна- чи ельные затраты энергии на перемешивание реакционной массы, неравномерность сульфирования отдельных элементов жидкости за счет разного их времени пребывания в аппарате.

Известен однотрубный пленочный реактор при восходящем прямотоке жидкости и газа.

Однако этот аппарат имеет ограниченную производительность. При больших произзодительностях необходимо применять несколько однотрубных (что, конечно, неудобно) или многотрубный аппарат, в котором решающее значение имеет конструкция узлов распределения жидкости и газа, так как удовлетворительное качество продуктов сульфирования может быть получено лишь при малой неравномерности распределения газа и жидкости (не более 2%).

Известен многотрубный аппарат, в котором сульфируемая жидкость само05СО

со ел со со

3

произвольно распределяется по трубам верхние срезы которых выполнены строго горизонтально. Попавшая в трубы жидкость закручивается с помощью винтовых вставок. Конструкция распределителя сульфогаза не описана.

Недостатком этой конструкции является неспособность ее обеспечить равномерное распределение жидкости по трубам, что приводит к осмолению органической фазы сначала в той трубе где жид} 6сти течет меньше, а затем к Bbi.xpj|y -и& стТроя всего аппарата.

Наиболее близким к предлагаемой конструкции является аппарат для сульфирования, включающий реакционны трубь, камеру питания жидкости и центральный патрубок дпя подачи газа Равномерное распределение жидкости через каждую трубу поддерживается с помощью калиброванных отверстий. Эти отверстия расположены в перегородке, разделяющей камеру питания на две части. Гидравлическое сопроти ление калиброванных отверстий в 5 20 раз превышает сопротивление остальных распределительных и подводящих устройств.

Недостатками данной конструкции являются сложность изготовления и классификации {по расходу эталонной жидкости) калиброванных отверстий, высокая чувствительность расхода через отверстия при попадании в них загрязнений, имеющихся в смеси, и большая стоимость оборудования. При попадании загрязнений в калиброванное отверстие уменьшается его прохоное сечение, что приводит к изменению расхода жидкости и степени ее сульфирования. Это снижает количество получаемого продукта.

Целью изобретения является упрощние конструкции и обеспечение равномерности подачи жидкости и газа. Поставленная цель достигается предлагаемой конструкцией аппарата, в котором распределение сульфируемо жидкости по реакционным трубам происходит через дополнительные гидравлические сопротивления, представляющие собой змеевики, охватывающие цилиндрические камеры и соединенные

0

5

0

з

0

5

0

5

50

с ними, а устройство для распределения газа выполнено в виде змеевиков, установленных на входе в реакционные трубы и имеющих гидравлическое сопротивление, равное или превышающее гидравлическое сопротивление от участка ввода реагентов до выхода газа в атмосферу.

На чертеже изображены одна из труб многотрубного аппарата, разрез А-А.

Реакционная труба 1 в нижней части окружена камерой 2 для подачи инертного газа и камерой 3 для подачи сульфируемой жидкости. Камера 3 опоясана змеевиком k, обеспечивающим большое гидравлическое сопротивление. В нижней части реакционной трубы имеется центральная труба 5 для подачи реакционного газа, выход из которой расположен выше места подачи жидкости. Подвод реакционного газа от коллектора 6 осуществляется через змеевик 7. Подача сульфируемой жидкости производится по коллектору 8, а отвод готового продукта - через патрубок 9 из зоны 10 сепарации жидкости и газа. Центральная часть реакционной трубы снабжена рубашкой 11 для охлаждения водой. Формула изобретения

Многотрубный пленочный реактор для сульфирования органических соединений газообразным триоксидом серы в смеси с воздухом, включающий реакционные трубы с зонами охлаждения, зону сепарации жидкости и газа и устройства распределения жидкости, сульфирующего .и инертного газов по трубам, отличающийся тем, ч го, с целью упрощения конструкции обеспечения равномерности подачи жидкости и газа, устройство для подачи жидкости выполнено в виде цилиндрических камер, охватывающих реакционные трубы, имеющие перфорацию в зоне камер, и змеевикоа, соединяющих эти камеры с коллектором подачи сульфируемой жидкости, при этом устройство для распределения газа выполнено в виде змеевиков, установленных на входе в реакционные трубы.

газ

Готобьш ,/ продукт

п sz

Сульфируе- | t/ttv

мая жидкость

Инертный газ

РеаХЦиОННыО s aajjssssxo: