Реакционный сосуд для исследования кинетики гетерогенных реакций
++ H иО-т, б "кическ блкотека у
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.01,78 (21) 2565276/23 — 26 с присоединением заявки №вЂ” (23) П риоритет (5l)M. Кл. В 01 J 1/00 ЬеударатиаииМ кемитет CCCP ае илам иэабретеиий я етирытлй (53) УДК 66.023 (088.8) Опубликовано 30.12.79. Бюллетень ¹ 48 Дата опубликования описания 05.01.80 (72) .Автор . изобретения М. Ф. Канунников Удмуртский государственный университет им: 50 — летия СССР (71) Заявитель (54) РЕАКЦИОННЫЙ СОСУД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ГЕТЕРОГЕННЫХ РЕАКЦИЙ Изобретение относится к области кинетики 1гетерогенньтх химических реакций, в частности реакций между твердыми веществами и газообразными. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для изучения химической кинетики с фильтрующимся слоем твердого реагента, содержащее корпус со шлифом для соединения с реактором и пористую перегородку (1). Известное устройство имеет следующие недостатки: пористая пластина после процесса спекания часто имеет неодинаковое сопротивление по сечению для прохождения через нее газообразных реагентов; порошкообразный твердый реагент в процессе реакции часто измельчается и, как правило, просыпается через пористую пластину, выводится из зоны реакции (лросыпание через сито совершается беспрепятственно); в данном реакторе невозможно пришлнфовать более двух реакционных сосудов, что резко ограничивает производительность реактора. Целью изобретения является улучшение условий эксплуатации. Для этого корпус реакционного сосуда выполнен в виде трех коаксиально установленных цилиндров, внутренний tt внешний иэ которых соединены верхними торцами, а средний цилиндр снабжен днищем, на котором размещена пористая перегородка, при этом нижний торец внутреннего цилиндра выполнен не доходящим до днища. На чертеже представлен предлагаемый реакционный сосуд. В корпусе реактора 1 выполнено полое цилиндрическое основание 2 со шлифом 3 на верхнем торце и герметично соединено нижним торцом 4 с корпусом реактора 1, Сосуд имеет шлиф 5 на нижнем торце внешнего цилинлра . 6, которым он прилегает к шлифу 3 верхнего торца основания реактора. Внешний цилиндр 6 и внутренний цилиндр 7 герметично соединены (сварка, пайка) верхними торцами 8, Среллий 7061 О цилиндр 9 имеет днище 10. Средний цилиндр точечной сваркой 11 в одном или в нескольких местах соединен либо с вйешнйм, либо с внутренним цилиндром. Средний цилиндр установлен так, что сохраняются зазоры 12, 13 и 14 соответственно между боковыми поверхностями цй:лМйдров: над его верхййм торцом",его дном -и нйжним торцом внутреннего цилиндра. На дно среднего цилиндра помещается насыпная пористая перегородка 15, которая слу- 1о жит подложкой для твердого реагента 16. Насйпная порйстая перегородка 15 изготавливается из толо же материала, что и сам сосуд в форме гранул узкой фракции зерен, например с размерами зерен от 0,25 — до 0,50 мм в поперечнике. Размеры зерен пористой перегородки не больше размеров гранул твердого реагента 16, а точнее должны иметь аналогичное гранулометрическое распределение, что и твердый реагент. 20 Работа реакционного сосуда реактора сводится к следующему. Газообразный реагент поступает к твердому реагенту 16 либо сверху вниз, либо снизу вверх. Если газообразный реагент поступает через верх- г5 нюю полость во внутренний цилиндр 7 сверху вйиз, то он сначала фильтруется через твердый реагент 16, а затем последовательно проходит насыпную йористую перегородку 15, iipîõîäèò зазор 14, огибая нижний торец SHyljieHHего цилиндра, проходит зазор 12 между стенками внутреннего и среднего цилиндров, огибает зазор 13 над верхним торцом среднего цилиндра, проходит зазор 12 между стенками среднего и внешнего цилиндров и выходит в нижнюю полость на выходе из сосуда. Когда газообразный реагент поступает снизу ввЕрх, он поступает из нижней полости и последовательно проходит зазо 12 между стенками внешнего и среднего цилиндров, проходит за- 4о зор 13, огибая верхний торец среднего цилиндра о 4, проходит зазор 12 между стенками среднего и внутреннего цилиндров, проходит зазор 14, огибая по всему периметру нижний торец внутреннего цилиндра, входит снизу во внутренний цилиндр 7, фильтруется снизу вверх через насыпную пористую перегородку 15, слой твердого реагента 16 и вйходит в верхи îå полость на выходе из него. Предлагаемая конструкция сосуда для исследования кинетики гетерогенных химических реакций (реакция между твердыми и газообразными веществами) была изготовлена в количетстве 40 экземпляров из кварцевого стекла.. С использованием предлагаемого сосуда при 100-500 С и исследовали кинетику реакций хлорирования парами четыреххлористого углерода трехокисей вольфрама, молибдена, окиси железа и промотходов, содержащих вольфрам, молибден и железо. Эти испытания предлагаемого реакционного сосуда подтверждают его преимущества перед прототипом. Формула изобретения Реакционный сосуд для исследования кинетики гетерогенных реакций, содержащий корпус со шлифом для соединения с реактором и пористую перегородку, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации, корпус реакционного сосуда выполнен в виде трех коаксиально установленных цилиндров, внутренний и внешний из которых соединены верхними торцами, а средний цилиндр снабжен днищем, на котором размещена пористая перегородка, при этом нижний торец внутреннего цилиндра выполнен не доходящим до днища. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Лукс Г. Экспериментальные методы в неорганической химии М., "Мир", 1965, с. 375. 12 Составитель Н, Цветович Редактор Т. Никольская Техред М.Петко корректор Н. Горват Заказ 8112/4 Тираж 877 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
