Реактор для контактирования жидкостей с твердыми гранулированными веществами Советский патент 1982 года по МПК B01J8/18 

(54) РЕАКТОР ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ С ТВЕРДЫМИ ГРАНУЛИРОВАННЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

1

Изобретение относится к реакторам с псевдоожиженным слоем для осуществления химических реакций между жидкостями и твердыми гранулированными веществами и может найти применение в химической промыщленности. и металлургии.

Известен реактор для контактирования жидкостей с твердыми гранулированными веществами, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и расширенной верхней цилиндрической частью, соединенной с корпусом коническим переходником, перепускной цилиндр, размещенный снаружи верхней цилиндрической части корпуса, переливной желоб, соединенный с перепускнйм цилиндром, трубопроводы для жидкости и распределительные трубы, помещенные в корпус 1.

Недостаток известного реактора с псевдоожиженным слоем заключается прежде всего в устройствах, распределяющих жидкость. Вид подачи жидкости в реактор с псевдоожиженным слоем в больщой степени определяет характер завихрения слоя. При закупорке части отверстий распределительной рещетки (части штуцеров, соответственно различным конструкциям реакторов) нарушаются гидродинамические условия установки. Образуются или увеличиваются диапазоны остановок и возникают фонтанирование и пульсации.

5 При этих условиях со временем изменяется слой из твердых частиц из «Псевдотекущего и «лежащий. В реакторах с псевдоожиженным слоем, в которых имеет место химическая реакция с образованием

,0 твердого продукта, это «укладывание слоя сопровождается сцеплением и увеличением твердых частиц.

Цель изобретения - интенсификация процессов и повышение надежности эксплуатации реактора за счет автоматического запирания выходных концов распределительных труб при отсутствии давления жидкости в них.

Поставленная цель достигается тем, что известный реактор снабжен гибкими патрубками, соединяющими трубопроводы с распределительными трубами, и которые установлены вертикально вдоль оси корпуса с возможностью перемещения в вертикальном направлении, причем выходные

концы распределительных труб размещены на днище.

Кроме того, реактор снабжен закрепленными в перепускном цилиндре направляющими гильзами, в которые помещены распределительные трубы.

На чертеже изображен общий вид реактора, продольный разрез.

Реактор для контактирования жидкостей с твердыми гранулированными веществами содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с днищем 2 и расширенной верхней цилиндрической частью 3, соединенной с корпусом коническим переходником 4, перепускной цилиндр 5, размещенный снаружи верхней цилиндрической части 3 корпуса, переливной желоб б, соединенный с перепускным цилиндром, трубопроводы 7 для жидкости, распределительные трубы 8, помещенные в корпус гибкие патрубки 9, соединяющие трубопроводы с распределительными трубами 8, которые установлены вертикально вдоль оси корпуса с возможностью перемещения в вертикальном направлении, причем выходное концы распределительных труб 8 размещены на днище 2. Дополнительно реактор снабжен закрепленными в перепускном цилиндре 5 наоравляющими гильзами 10, в которые помещены распределительные трубы 8.

Реактор работает следующим образом.

Трубы 8 соприкасаются с днищем 2 реактора. Через трубопроводы 7 и гибкие патрубки 9 в трубы 8 подается жидкость. В результате силы реакции потока и наличия гибких патрубков 9 трубы 8 приподнимаются над днищем 2 и горизонтально распределяются с последующим направлением в вер тикальном направлении в камере реактора, причем гранулированный твердый материал переходит «ожиженное состояние. При контакте между жидкостью и гранулированным твердым материалом происходит химическая реакция и получаемый при этом продукт увлекается протекающей жидкостью, причем освобождается поверхность твердого материала и последний через перепускной цилиндр 5 и переливной желоб 6 выводится из реактора. Интервал между концом трубы 8 и днищем 2 реактора определяется общим давлением жидкости в трубах 8 и давлением придонного слоя реактора, соответственно, гидравлическим сопротивлением псевдоожиженного слоя. Каждое изменение гидравлического сопротивления слоя вызывает перемещение трубы 8 в вертикальном направлении и влияет на скорость вытекания жидкости из них и наоборот. Эти условия обеспечивают сохранение заданных гидродинамических условий в реакторе в определенных границах.

Одним из апробированных применений реактора явилось его применение для цементации меди и кадмия в растворе.

Преимущества предлагаемого реактора с псевдоожиженным слоем заключаются в том, что устраняется попадание твердых частиц в подводящий трубопровод, чем обеспечиваются стабильные гидродинамические условия и непрерывная эксплуатация реактора даже в случае применения жидкостей, которые содержат механические примеси, и концентрированных/ растворов солей, склонных к кристаллизации, а также при осуществлении в реакторе химической реакции, ведущей к образованию твердого продукта.

Формула изобретения

1.Реактор для контактирования жидкостей с твердыми гранулированными веществами, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и расщиренной верхней цилиндрической частью, соединенной с корпусом коническим переходником, перепускной цилиндр, размещенный снаружи верхней цилиндрической части корпуса, переливной желоб, соединенный с перепускным цилиндром, трубопроводы для жидкости н распределительные трубы, помещенные в корпус, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов и повыщения надежности эксплуатации реактора за счет автоматического запирания выходных концов распределительных труб при отсутствии давления жидкости в них, он снабжен гибкими патрубками, соединяющими трубопроводы с распределительными трубами, которые установлены вертикально вдоль оси корпуса с возможностью перемещения в вертикальном направлении, причем выходные концы распределительных труб размещены на днище.

2.Реактор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленными в перепускном цилиндре направляющими гильзами, в которые помещены распределительные трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Дзлиев И. И. «Цветная металлургия. НТВ, 1975, № 6.