Устройство для проведения реакции между жидкой и газообразной фазами

О П И С А Н И Е ())) 501660

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 10.03.70 (21) 1411639/23-26 (51) M. Кл."- В 011 10/00 (32) Приоритет 27.03,69 (31) 69/08385 (33) Франция

Опубликовано 30.01.76. Бюллетень № 4

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66,023(088.8) Дата опубликования описания 26.04.76 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Майер Бенар, Жан-Пьер Даль-Пон и Жером Монтэ, (Франция) Иностранная фирма

«Рон-Прожиль» (Франция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИЙ

МЕЖДУ ЖИДКОЙ И ГАЗООБРАЗНОЙ ФАЗАМИ

Изобретение относится к реакторам для проведения химических реакций и может быть применено для проведения непрерывных реакций между жидкостями и газами и/или между жидкостями, газами и твердыми веществами.

Известно устройство для проведения реакций между жидкой и газообразной фазами, включающее вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого по оси установлена труба с отверстиями в верхней части и барботер, и сферические крышки.

Однако известное устройство не позволяет получить гомогенную устойчивую эмульсию, а также равномерное распределение теплообмена.

С целью интенсификации процесса в предлагаемом устройстве на трубе установлены завихритель и успокоитель в нижней части, выполненный в виде обратного конуса, снабженного перфорированным днищем, с радиальными пластинами и радиальными перегородками, закрепленными на трубе и днище.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — вертикальный разрез верхней части трубопровода.

Устройство состоит из резервуара 1, снабженного с обоих его концов выгнутыми основаниями 2 и 3, служащими, соответственно, для удаления газа и сливания жидкой фазы.

Внутри реактора по оси расположена цилиндрическая оболочка, образующая трубопровод 4, который крепится к внутренним

5 стенкам реактора жесткими системами.

Трубопровод 4 может содержать в своей верхней части совокупность отверстий 5, распределенных равномерно на поверхности оболочки, в относительно большом количестве и

10 диаметром таким, чтобы истекание газообразной фазы происходило непрерывно и равномерно. В зоне, приблизительно расположенной между верхней и нижней четвертями трубопровода 4, располагают завихритель 6, 15 снабженный лопастями 7, расположенными по кольцу. Последний улавливает эмульсию газ — жидкость, которая поступает в емкость

8, ограниченную стенками реактора и внутренним трубопроводом. В связи с этим внутри

20 трубопровода устанавливается вращение эмульсии, создающее центробежный нисходящий поток, который вызывает разделение жидкой и газообразной фаз.

25 Завихритель 6 расположен в верхней половине трубопровода; последний оканчивается цилиндром небольшого диаметра и содержит коаксиально двойную оболочку, основание которой герметически закрывается на трубопро30 воде.

501660

Нижняя часть трубопровода содержит успокоитель, выполненный в виде коаксиального усеченного конуса 9, большое основание которого ориентировано вверх, а также радиальные вертикальные пластины 10, соединенные с усеченным конусом. Эти пластины, которые крепятся к стенкам трубопровода, также соединяются с конусом 9, снабженным перфорированным днищем 11 геометрической поверхности, которое может иметь форму перевернутой пирамиды, большее основание которой близко по размеру к внутреннему диаметру реактора, и вертикальными лопастями 12.

Устройство для питания жидкой фазой представлено вертикальными трубками 13, которые крепятся к реактору соответствующими устройствами, снабженными перфорационными отверстиями 14.

Система, подающая газообразную фазу в реактор, представлена в виде трубчатых колец 15, расположенных над успокоителем на соответствующем расстоянии от последнего.

Пластинки 16 служат перегородками и расположены в верхней части реактора. Они могут крепиться либо на трубки 13, либо к стенкам реактора, либо любым другим соответствующим образом.

Циркуляция потоков внутри реактора осуществляется равномерно и непрерывно. 5Кидкая фаза, которая вводится по перфорированным трубкам, постоянно подается в реактор и, таким образом поддерживает заданный объем.

Газообразная фаза, которая вдувается в нижнюю часть основной оболочки реактора, выходит через верхнюю часть, устанавливая в глубине потока тесный контакт двух фаз, и вызывает образование эмульсии, которая приводится в восходящее движение, При таком устройстве реактора газообразная фаза, которая образуется в результате реакции, и/или остаток реакции перемещается через эмульсированную массу, проходит через перфорационные отверстия 5 трубопровода 4, затем выводится через верхний купол. Часть эмульсии удерживается распределительным устройством, которое приводит удержанную таким образом фракцию в нисходящее вращательное движение внутри трубопровода, где по5

30 средством центрифугирования осуществляется разделение жидкой и газообразной фаз.

Газообразная фаза выводится через верх трубопровода. Жидкая фаза удерживается внизу с помощью перевернутого конуса (задержанная вертикальными пластинками), затем выводится в нижнюю часть реактора, снова подается частично вглубь эмульгированной массы восходящим потоком, другая часть вытекает через перфорационные отверстия успокоителя в основание реактора, откуда затем сливается. Подача жидкого и газообразного потоков и сливание реакционной жидкости таковы, что объем эмульсии остается практически постоянным, и уровень эмульсии изменяется только в очень незначительных пределах. Движение потоков внутри реактора остается таким же, если эмульсия заменяется суспензией или если газ, который подается внутрь реактора, является нейтральным. Температура и давление могут изменяться в широких пределах в зависимости от типа проводимой реакции.

Эмульсия газ — жидкость, образованная в нижней части реактора, (см. фиг. 3) приводится в восходящее движение в виде противотока по всей высоте реактора. Эмульсия переливается в двойной оболочке, затем удерживается завихрителем 6, который приводит эту эмульсию в нисходящее движение вращения.

Газообразная фаза, отделенная от жидкой посредством центрифугирования, выводится через основание трубопровода.

Формула изобретения

Устройство для проведения реакций между жидкой и газообразной фазами, включающее вертикальный цилиндрический корпус со сферическими крышками, внутри которого по оси установлена труба с отверстиями в верхней части и барботер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса, на трубе установлены завихритель и успокоител в нижней части, выполненный в виде обратного конуса, снабженного перфорированным днищем, с радиальными пластинами и радиальными перегородками, закрепленными на трубе и днище.

А-А

Составитель Н. Кацовская

Редактор Т. Никольская Техред Е. Подурушина Корректор Я. Орлова

Заказ 715, 13 Изд. № 1103 Тираж 854 Подписное

LIHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография. пэ. Сапунова, 2