Газлифтный реактор-десорбер Советский патент 1993 года по МПК B01J10/00 

Иэобретение относится к конструкциям колонных газлифтных аппаратов, применяемых для осуществления непрерывных массообменных и реакционно-массообменных процессов в системах пар (газ) - жидкость, преимущественно для систем с вязкими средами, когда возникает необходимость обеспечения температурных условий на различных стадиях реакции, например при проведении процесса конденсации ацетона и анилина в производстве полимера 2,2,4- триметил-t ,2-дигидрохинолина.

Цель изобретения - увеличение съема продукта с единицы объема устройства за счет рационального использования всего объема и повышение надежности его рабаты при повышении вязкости жидкости в процессе реакции.

На чертеже изображен предложенный реактор-десорбер. Он содержит расположенные друг над другом одноходовые кожухо- трубчатые газлифтные элементы 1,2, трубные пространства которых отделены друг от друга глухими перегородками с опускными патрубками 3 и соединены обводными трубопроводами 4. При этом обводные трубы соединяют между собой два пространства: первое, принадлежащее нижерасположенному газлифт- ному элементу, ограниченное с одной стороны глухой перегородкой и нижним срезом опускного патрубка глухой перегородки, и второе, принадлежащее вышерасполо00

го о

х

3

со

женному газлифтному элементу и ограниченное с одной стороны решеткой газлифт- ного элемента и с другой стороны нижним срезом барботажных и циркуляционных труб, Газлифтные элементы, начиная с второго и выше, имеют газораспределительные устройства, функции которых выполняют нижние концы барботажных труб с отверстиями на конце. Кроме того, циркуляционная труба 5 нижнего газлифтного элемента соединяет трубные пространства, расположенные выше верхней трубной решетки и ниже нижней трубной решетки газлифтного элемента 1. Устройство имеет патрубки для подвода исходной смеси 6, отвода пара 7 и отвода реакционной жидкости фазы 8, установленные на сепараторе 9, штуцеры для подачи 10 и отвода 11 теплоносителя.

Газлифтный реактор-десорбер при использовании его, например, для проведения процесса конденсации ацетона и анилина в присутствии катализатора (например, соляной кислоты) работает следующим образом.

В аппарат в заданном соотношении анилина, ацетона, катализатора дозируется исходная смесь через штуцер 6. При подаче теплоносителя в межтрубное пространство газлифтного элемента I происходит нагрев смеси до температуры кипения, образую щийся паро-жидкостный поток движется вверх, пары ацетона и воды, образующейся в результате реакций, скапливаются под перегородкой с опускным патрубком 3 и оттуда через отводные трубы 4 и трубные пространства газлифтных элементов 2 выходят из устройства через патрубок 7. Циркуляция жидкости s теплообменнике осуществляется через циркуляционную трубу 5. По мере заполнения паро-жидкостной смесью трубного пространстве над газлиф- тным элементом отводные трубы 4 начинают выполнять функции барботажных труб, через которые поступает основная часть пара и жидкости и в которых осуществляется реакция. Опускной патрубок глухой перегородки завершает циркуляционный контур между трубными пространствами верхнего 2 и нижнего 1 газлифтных элементов. Парожидкостная смесь, поступившая в трубное пространство вышерасположенного гаэлифтного элемента, сепарируется в

нем, Пары ацетона и воды скапливаются под трубной решеткой вышележащего газлифтного элемента, отжимают жидкость от решетки, освобождая отверстия в стенках

барботажных трубок, и через них поступают в барботажные трубы, создавая многократную циркуляцию в газлифтных элементах. Работа вышележащего газлифтного элемента аналогична, В сепараторе 9 жидкость и

пар разделяются, Пар поступает в колонну на разделение, а жидкость, содержащая а данном случае мономер 2,2,4-триметил-1,2- дигидрохинолина, - на полимеризацию. В газлифтных элементах 2 теплоносителем

поддерживается температура смеси, при которой происходит десорбция воды, образующейся в результате реакции, таким образом, вода и ацетон в реакторе находятся в парообразном состоянии.

Поскольку все элементы устройства выполняют функции реакционных зон, работающих в режиме газлифта либо барботажа, повышается съем продукта с единицы объема устройства, работа обводных трубок в

режиме барботажа и их компактность способствуют транспортировке вязкой массы, которая частично полимеризуется в процессе реакции. Кроме того, устройство не требует дополнительной установки испарителя

ацетона, сокращается длина подводящих трубопроводов.

Формула изобретения Газлифтный реактор-десорбер дяя проведения непрерывных процессов в системах газ(пар)-жидкость, включающий

объединенные в каскад посредством соединительных патрубков газлйфтные элементы,

закрепленные в решетках, размещенных в

кожухе, межтрубиоё пространство которых

имеет патрубки для подвода теплоносителя, отличающийся тем, что газяифткые элементы установлены один над другим и каждый снабжен глухой перегородкой с опускным патрубком, нижний конец которого

расположен в нздтрубном пространстве нижестоящего газямфтного элемента, при этом соединительные патрубки выполнены обводными, один конец которых подключен к подрешеточмому пространству вышестоящего газлифтного элемента, а другой - к надрешеточному пространству нижестоящего газлифтного элемента.

6

Использование: для осуществления непрерывных массообменных и реакционно- массообменных процессов в системах пар (газ) - жидкость преимущественно для систем с вязкими средами, например для проведения процесса конденсации ацетона и анилина в производстве полимера 2,2.4- триметил-1,2-дигидрохинолина. Сущность изобретения: реактор-десорбер содержит каскад кожухо-трубных газлифтных элементов, расположенных один над другим, трубные пространства которых отделены друг от друга глухими перегородками с опускными патрубками и соединены обводными трубопроводами так. что образуют дополнительную зону реакции, в которой пар (газ) барботирует через слой жидкости, способствует ее перемещению и циркуляции. Реактор имеет циркуляционную трубу, соединяющую трубные пространства выше верхней трубной решетки и ниже нижней трубной решетки нижнего газлифтного элемента, патрубки для отвода исходной смеси, отвода пара и отвода реакционной жидкостной фазы, штуцеры для подачи и отвода теплоносителя. 1 ил. -г Ј