Контактный аппарат Советский патент 1974 года по МПК B01J1/00 

1

Изобретение относится к области химических реакционных аппаратов и может быть использовано с целью интенсификации процессов, например сульфирования сниртов, кислот, и-олефииов, керосина и других органических веществ газообразным серным ангидридом в смеси с воздухом, для осуществления реакции непрерывного окисле 1ия углеводородов, а также в других процессах физического и химического массообмена.

Известен контактный аннарат с закрученным потоком газа и распылением жидкости для проведения химических и физических газожидкостных процессов, содержащий корнус, сепаратор, теплообменное устройство и центральный газоход с отверстиями и винтовыми завихрителями.

Предложенный аппарат отличается от известного тем, что с целью интенсификации процессов на центральном газоходе между отверстиями для выхода реакционного газа и заБихрителями установлены перераспределительные тарелки с отверстиями и закручивающими пластинами.

Кроме того, с целью более равномерного предварительного распыления жидкости под нижним завихрителем установлен коллектор с форсунками для подвода жидкости. Для осуществления интенсивного теплообмена в руоащку реактора вмонтировано винтовое ореорение.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Ь-Б на фиг. i.

Аппарат включает корпус 1 с руоащкой 2, внутри которой вмонтировано винтовое оребренпе 3. Внутри корпуса аппарата коаксиальiio установлен газоход 4 с отверстиями 5. Иа газоходе 4 укреплены завихрители Ь и перераспределительные тарелки 7 при помощи пластин 8. Б нил.ней части реактора установлен коллектор 9 с четырьмя форсунками 10. Аппарат снабжен щтуцерами: щтуцер 11 предназначен для подачи реакционного газа, 12-для подачи жидкой фазы, 13 - для подачи газа-носителя, 14 - для выхода продуктов реакции в сепаратор, 15-16 - для входа и выхода теплоносителя.

Газ-носитель (воздух) поступает через штуцер 13 под коллектор 9, который установлен ниже первого (считая снизу) завихрителя. Через щтуцер 11 подается реакционный газ. Жидкость через штуцер 12 подается в коллектор 9, который расположен ниже первого завпхрителя на таком расстоянии, что факелы распыла из форсунок попадают непосредственно в завихритель, а не на наружные стенки газохода и внутренние стенки корпуса аппарата. Жидкость соприкасается с газом-носителем

и частью реакционного газа, который поступает в реакционную зону через нижние отверстия 5. Газоход 4 имеет столько рядов отверстий 5 (перфорацию), сколько имеется завихрителей в реакторе. Ряды имеют различный диаметр отверстий и количество. Перфорация выполнена таким образом, что количество входящего реакционного газа уменьшается снизу вверх, т. е. но направлению движения потока для равномерного распределения реакционного газа по всему вертикальному сечению аппарата. Отработанные газы выходят через штуцер 14.

После смешения газовый и жидкостной потоки попадают в межлопаточное пространство завихрителя, где за счет интенсивной турбулизации продолжается лроцесс массообмена. Благодаря центробежным силам закрученного потока, жидкая фаза после завихрителя отбрасывается на внутреннюю стенку корпуса аппарата и в виде турбулизо-ванной пленки с высокой степенью обновления поверхности, поднимается по винтовой траектории к перераспределительной тарелке 7. Тарелка 7 представляет собой кольцо в виде усеченного конуса с мелкозубчатой коронкой вверху (см. фиг. 2). Она крепится на газоходе 4 пластинами 8, которые установлены с наклоном 25- 30° от вертикальной оси и дополнительно подкручивают поток газа. Перераспределительная тарелка 7 предназначена для снятия пленки жидкости со стенок реактора и распыления жидкой фазы перед завихрителем. Тарелки устанавливаются перед вторым, третьим и так далее завихрителями на таких расстояниях от них, чтобы обеспечить перенос диспергированной жидкости в межлопаточное пространство завихрителей, избегая попадание ее на поверхности газохода и корпуса. Для предотвращения возможности накапливания жидкости в застойной зоне, образуемой тарелкой 7 и корпусом 1, на тарелке имеется несколько отверстий диаметром 5-6 мм, из которых жидкость за счет гравитационных и эжекционных сил попадает в реакционную зону, куда поступает и реакционный газ из газохода 4 через отверстия 5. Для отвода тепла реакции аппарат снабжен

рубашкой 2, в которую вмонтировано винтовое оребрение 3. Подвод теплоносителя (хладагента) осуществляется в межтрубное пространство, образуемое корпусом 1 и рубашкой 2. Завихрители 6 выполнены таким образом,

что длина их увеличивается от нижнего к верхнему, а шаг уменьшается.

Предмет изобретения

1.Контактный аппарат с закрученным потоком газа и распылением жидкости для проведения химических и физических газожидкостных процессов, содержащий корпус, сепаратор, теплообменное устройство и центральный газоход с отверстиями и винтовыми завихрителями, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов, на центральном газоходе между отверстиями для выхода реакционного газа и завихрителями установлены перераспределительные тарелки с отверстиями и закручивающими пластинами.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью более равномерного предварительного распыления жидкости, под нижним завихрителем установлен коллектор с форсунками для подвода жидкости.

3.Аппарат по п. 1, отл ич ающи йся тем, что, с целью осуществления интенсивного теплообмена, в рубашку реактора вмонтировано винтовое оребрение.

сриг.2 б-Б

л Т-|-- - Ч

К I Т п

V - 11 1Б (

-f i т-р-г- .-- i

/

rLx

13