Проведение реакций в системе газ-жидкость и, в частности, окисление гудронов воздухом, осуществляется либо в аппаратах периодического действия, либо в аппаратах непрерывного действия. Как те, так и другие анпараты имеьэт не.чостатки.
Недостаток аппаратов периодического действия заключается в наличии больиюго объема реагирующей жидкости в течение всего процесса реакции. Это приводит к тому, что в конце процесса в аппарате остается неоднороднэ прореагировавшая жидкость и смесь, состоящая из совершенно нереапировавщей жидкости с прореагировавщей жидкостью различной степени завершения реакции.
К достоинствам этих аппаратов следует отнести возможность проведения реакции в течение любого промежутка времени.
Основной недостаток аппаратов непрерывного действия зактючается в невозможности проводить реакцию в течение любого, наперед заданного отрезка времени в одном аппарате. Последнее обстоятельство приводит к необходимости устанав,яивать последовательно ряд аппаратов для достижения необходимой степени завершения реакции.
Достоинством аппаратов этого тина является возможность получения более однородно прореагировавшего продукта и более высокая производительность.
Предлагаемый аппарат для проведения реакций в системе газ-жидкость, в частности, для окисления гудроиа кислородом воздуха обладает достоинствами вышеописанных типов аппаратов и лишен их недостатков.
Аппарат выполнен в виде корыто.образного корнуса для л идкости, а в полости корыта помещена труба для подачи газа. Отличие аппарата заключается в том, что труба снабжена продольной тангенциальной выходной щелью для создания вращательного движения жидкости и газа. Этим достигается многократное контактирование жидкости и газа.
Па фиг. 1 представлен аппарат с частично разрезанным маточником (вид спереди), на фиг. 2 -в боковом разрезе.
Корпус аппарата снабжен крышкой 7 и рубашкой 5. В полости аппарата эксцентрично помещена труба 6, в которую заходит штуцер для ввода газа или воздуха. Кроме штуцера (S, корпус аппарата снабжен штуцером 12 для ввода сырья в аппарат, штуцерюм / для вывода из него готовой продукции, ц}туи.ером 4 для вывода газа или воздуха, штуцером 5 для ввода масла и штуцером 10 для вывода масла. Труба 6 для подачи газа в жидкость свериута из металлического листа внахлестку, но ие плотно; между свернутыми концами оставлен;) продольная тангенциальная гцель 9. Полость аппарата разделена перегородками 2 на ряд камер. Труба ( проходит через все камеры, за исключением последней, левой (по чертежу).
Аппарат работает следующим образом.
Через штуцер 12 иеирерывно иодаетоя исходный жидкий продукт, который движется с одной стороны аппарата к другой, перетекая, не смешиваясь, из одной камеры в другую; при этом уровень жидкости должен быть выше верхней образующей трубы 6. Второй исходный продукт-газ также непрерывно подается по штуцеру 8 в трубу 6. Под избыточным давлением газ с большой скоростью вылетает из щели 9 трубы.
Под действием кинетической энергии струи вытекающего газа, а также под действием гравитационного напора, создаваемого разностью удельных весов чистой жидкости и эмульсии, получающейся в результате иитенсивного перемеишвания газа и жидкости, последняя при своем поступательном движении вдоль корпуса аппарата совершает и вращательное движение вокруг трубы 6. Таким образом, частица реагирующей жидкости при своем перемещении вдоль аппарата соверщает путь по спирали вокруг трубы 6.
Величина шага спирали в конечном стете зависит от соотношения скорости движения жидкости вдоль аппарата, а эначит, от ирюизводительности его, и скорости вращат-ельного движения вокруг трубы 6. Так ка-к расстояние от выходной
щели 9 трубы 6 до стенки корпуса очень мало (порядка нескольких миллиметров), то вылетающая из щели струя газа прорезает всю толщу двигающегося топкого слоя жидкости, снимая как бы каждый момент стружку с надвигающегося слоя жидкости.
Ско:рость выхода струи из и1ели можно создавать очен1 большой без опасности значительного уноса жидкости с газом, так как выход газа из жидкости происходит по большему сечению, образуемому стенкой аппарата и трубой 6. Подобные ус.товия проведения реакции максимально развивают скорость реакции за счет увеличеиия скорости относительного смещения газа и жидкости.
Вследствие очень небольшого объема жидкости, находящейся в аппарате, а также организованного движения всех реагирующих частиц жидкости полностью обеспечивается однородность завершения реакции. При этом время пребывания жидкости в аппарате определяется наперед заданным значением, и в конечном, счете является линейной функцией производительпасти аппарата.
В зависимости от вида проводимой реакции, корпус аппарата можно обогревать паром или маслом или охлалсдать при помоп1,и воды. Подогревательная или о.хлад ительная среда подается в рубащку 3.
Готовый прореагировавший продукт отводится через штуцер /, а отработавший газ выпускается через штуцер 4.
Аппарат в основном предназиачеи для проведения окислительных реакций и, в частности, для окисления гудрона кислородом воздуха.
П ,р е д м е т изобретения
Аппарат для проведения реакций в системе газ-жидкость, выполненньгй в виде корытообразного корпуса для ж ид-кости с пом.ещенной в его полость трубой дл.я подачи газа, отличаю щ и.й с я тем, что, с целью многократного контактирования частиц ЖИДКОСТИ и газа, труба снабжена продольной тангенциальной щательного выходной щелью для создания вра- газа. - - HO 95461 движения жидкости в
Авторы
Даты
1953-01-01—Публикация
1950-05-24—Подача