Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Reaktor pro katalytické hydrogenace v kapalné fázi

Abstract

Vynález se týká reaktoru pro katalytické hydrogenace v kapalné fázi. Reaktor sestává z nádoby, v níž je centrálně uložen hřídel, na kterém je umístěna soustava tři míchadel, z nichž spodní je axiální lopatkové, střední je samonasávací a horní je radiální diskové, Hřídel je dutý a je opatřen v části nad hladinou kapaliny v nádobě a v místě uchyceni samonasávacího míchadla otvory, které umožňují přívod plynu z prostoru nad kapalinou do vnitřního prostoru samonasávacího míchadla. Nádoba reaktoru je dále opatřena soustavou vertikálních trubkových narážek a samostatným přívodem plynu z prostoru nad kapalinou pod radiální diskové míchadlo.

Landscapes

Show more

CS213247B1

Czechoslovakia

Other languages
English
Inventor
Pavel Seichter
Vladimir Nyvlt
Zdenek Radil

Worldwide applications
1980 CS

Application CS953080A events

Description

Vynález se týká reaktoru pro katalytické hydrogenace v kapalné fázi.
Kapalné hydrogenace lze provádět v kapalné nebo plynné fázi. Reakce v kapalné fázi má význam hlavně u malotonážních výrob nebo v případě výrob látek s vysokým bodem varu. V současné době používaná zařízení pro hydrogenace v kapalné fázi řeší míchání buS použitím mechanického míchadla nebo pomocí recirkulace plynné, popřípadě kapalné fáze. V případě recirkulace plynné f fáze se tato přivádí ke dnu nádoby pomocí rozdělovačů různých provedení. Jinou možností je uspořádání reaktoru s recirkulací kapalné fáze a její rozstřikování do plynného prostoru. Oba uvedené způsoby kladou značné nároky na cirkulační čepadlo a rozptylovací zařízení, zejména v případě použití suspenzních katalyzátorů. Hydrogenační reaktory s mechanickými míchaály jsou vybaveny přívodem plynu ke dnu nádoby pod míchadlo, kterým je plyn rozptylován do kapaliny. Účinnost tohoto způsobu rychle kleaá při nízkých průtocích plynu, které jaou běžné při šaržovitých katalytických hydrogenacích. Tento problém se obvykle řeší recirkulací plynné fáze, čímž však vznikají potíže spojené s kondenzací plynné fáze a s instalací kompresoru.
Odstranění zmíněných nedostatků napomáhá řešení podle vynálezu, jehož podstatou je reaktor pro katalytické hydrogenace v kapalné fázi, sestávající z nádoby, opatřené uvnitř narážka» mi, v níž jsou na společném hřídeli upevněna míchadla, přičemž hřídel, který je umístěn v ose nádoby reaktoru, je dutý a v horní části Je opatřen otvory. Dutý hřídel je Opatřen soustavou tří míchadel, z nichž spodní tvoří axiální lopatková míchadlo, střední je samonasávaci míchadlo. Nádoba je opatřena soustavou vertikálních trubkových narážek a samostatným přívodem plynu. Dutý hřídel je nad hladinou kapaliny v nádobě opatřen nejméně dvěma otvory, které spojuji prostor nad hladinou kapaliny s dutinou v hřídeli a v místě uchycení samonasávacího míchadla je opatřen nejméně dvěma otvory, které jsou spojnicí dutiny hřídele s vnitřním prostorem samonasávacího míchadla. Lopatkové axiální míchadlo je upevněno na dutém hřídeli ve výšce 0,05 až 0,3 průměru nádoby od jejího dna, samonasávaci míchadlo je upevněno na hřídeli ve výěce 0,25 až 0,5 výšky hladiny kapaliny ode dna nádoby a diskové.radiální míchadlo je upevněno na hřídeli ve výšce 0,6 až 0,8 výšky hladiny kapaliny ode dna nádoby. Soustava vertikálních trubkových narážek umístěná v nádobě je tvořena nejméně třemi narážkami, umístěnými radiálně, přičemž každá narážka je tvořena nejméně jednou řadou rovinných trubek a šířka narážky je 0,1 až 0,35 průměru nádoby. Samostatný přívod plynu sestává nejméně ze dvou přívodných ti*ubek a rozdělovače plynu, přičemž přívodní trubky jeou vyvedeny jedním koncem nad hladinu kapaliny v nádobě a druhým koncem jsou zaústěny do rozdělovače plynu. Rozdělovač plynu je tvořen nejméně dvěma segmenty opatřenými na horní straně otvory a na obou koncích víčky, přičemž počet segmentů je «hodný s počtem přívodních trubek.
Hlavni výhodou uspořádání podle vynálezu je rychlá a účinná dispergacs plynné fáze a současně zajištění vznosu suspenzního katalyzátoru tím, že hydrogenační plyn je nasáván z prostoru nad hladinou v důsledku podtlaku vzniklého za lopatkami diskového radiálního míchadla a za pracovními elementy samonasávacího míchadla a tím, že je dokonale dispergován pomocí lopatkového axiálního míchadla.
Trubkové, radiálně umístěné vertikální narážky potlačením krouživého pohybu kapalné fáze při rotaci míchadla příznivě ovlivňují nasávání a dispergací plynné fáze a současně plní funkci chladicí plochy za účelem intenzivního odvodu tepla z reaktoru.
213 247
Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněnó na připojených výkresech, kde: obr. 1 představuje podélný řez zařízení podle vynálezu, obr. 2 představuje příčný řez zařízením dle obr. 1, vedený rovinou A-A, obr. 3 představuje rozdělovač plynu, obr. 4 představuje radiální disková míchadlo, obr. 5 představuje samonaaavací trubková míchadlo, obr. 6 představuje axiální lopatkové míchadlo, obr. 7 představuje samonasávací turbinová míchadlo, obr. 8 představuje příčný řez míchadlem dle obr. 7.
Zařízení, znázorněné na výkresech, je tvořeno nádobou 1, opatřenou vstupním hrdlem 21 hydrogenačního plynu. Nádoba 1 je tovřena pláštěm a dvěma klenutými dny, přičemž celková výška nádoby 1 je 1,5 až 2,5 násobkem průměru nádoby 1. V nádobě 1 je radiálně rozmístěno 6 vertikálních trubkových narážek 2, tvořených dvěma řadami trubek, přičemž celková šířka narážek 2 činí 0,1 až 0,35 průměru nádoby 1. Vnější průměr trubek tvořících narážku 2» Je 0,02 až 0,05 průměru nádoby 1. Dutý hřídel 2, na němž jsou umístěna míchadla 4, 2 a 2> je umístěn v ose nádoby 2, . přičemž jeho epodní část zasahuje až do vzdálenosti 0,05 až 0,3 průměru nádoby 1 od dna a dutý hřídel 2 nad hladinou kapaliny v nádobě 1 dva otvory 17. propojující dutinu hřídele 2 3 Profl torem nad hladinou kapaliny a v místě uchycení samonasávacího míchadla 2 je opatřen čtyřmi otvory 18, které zajišťují propojení, dutiny v hřídeli 2 8 vnitřním prostorem samonasávacího míchadla 2· Na dutám hřídeli 2 Jeou. upevněna tři míchadla, z nichž spodní, axiální lopatkové míchadlo 4 je umístěno ve výšce 0,05 až 0,3 průměru nádoby 1 od dna a je vytvořeno třemi šikmo skloněnými lepatkami 20. jejichž úhel sklonu, vzhledem k horizontální rovině, je v rozmezí 20 0 až 60 0 tak, že horní hrany lopatek 20 jsou při rotaci náběžná, přičemž obvodová kružnice míchadla 4 je 0,1 až 0,25 průměru nádoby 1. Střední, samonasávací míchadlo 2 Je umístěno ve výšce 0,25 až 0,5 výšky hladiny kapaliny v nádobě 1 nad dnem a je tvořeno čtyřmi trubkovými rameny 16. na konci seříznutými pod úhlem 30 0 až 60 0 tak, že seříznutá část trubky 16 je při rotaci na podtlakové straně trubkového ramene 16. která je prostřednictvím otvoru v náboji 15 i v hřídeli 2 epojeno s dutinou v hřídeli 2, přičemž průměr míchadla 2 Je 0,15 až 0,35 průměru nádoby 1. Horní radiální diskové míchadlo g je umístěno ve výšce 0,6 až 0,8 výšky hladiny kapaliny v nádobě 1 nad dnem a je tvořeno diskem 13. Jehož průměr odpovídá 0,15 až 0,35 průměru nádoby 1 a na jeho spodní etraně je umístěno 12 rovných lopatek 14 obdélníkového tvaru. Pod radiálním diskovým míchadlem £ je umístěn dělený rozdělovač χ plynu, sestávající ze dvou segmentů 8, na horní etraně opatřených otvory 10 a na obou koncích uzavřených víčky 11 a ze stejného poč tu přívodních trubek £, zaústěných jedním koncem do segmentů 8 a druhým koncem vyvedených nad hladinu kapaliny v nádobě 1.
Jinou Možností příkladného provedení je použití samostatných přívodních trubek £ jako přívod plynu pod radiální disková míchadlo 6.
U dalšího možného provedení je samonasávací trubková míchadlo 2 nahrazeno samonasávacím turbinovým'míchadlem podle obr. 7 a 8, která je tvořeno dvěma disky 22, mezi nimiž je upevněno 12 radiálních lopatek 24, přičemž průměr samonasávacího turbinového míchadla i jeho výškové umístění jsou shodná a provedením v případě použití samonasávacího trubkového míchadla 2·
Použitím zařízení podle vynálezu ae vynálezu ae dosáhne vyššího účinku tím, že systém rotačních míchadel zajištuje nasávání plynu z prostoru nad hladinou a jeho účinnou disperzi za současného vznosu euspanzního katalyzátoru v míchané vsázce.
Systém vertikálních trubkových narážek potlačuje krouživý pohyb kapaliny v nádobě a zajištuje intenzivní odvod reakčního tepla z kapalné vsázky.
Tímto způsobem lze zkrátit reakční dobu a odstranit problémy spojené s nucenou recirkulací hydrogenačního plynu.
Zařízení podle vynálezu je vhodné zejména jako hydrogenační reaktor pro reakce v kapalné fézi. V tomto případě je do reaktoru přiváděn vodík, který po rozpuštění za teplot do 150 °C a za tlaků do 3 MPa, reaguje za vývinu velkého množství reakčního tepla.
Účelem zařízení podle vynálezu je ekonomické zajištění obou základních chemicko-inženýrakých požadavků, rychlé a účinné absorpce vodíku v roztoku a odvod tepla.
V níže uvedené tabulce jaou uvedeny příkladné parametry a dosahované hodnoty u míchaného
reaktoru pro katalické hydrogenace v kapalné fázi.
pracovní objem reaktoru /m5/ 5,0
frekvence otáček hřídele /min-3-/ 300
celkový příkon míchadel /kW/ 10,5
molární přenos vodíku /kMol .m-3h-1/ 1,8
teplosměnné plocha narážek /m1 2/ 15,5
teplosměnné plocha pláště /m2/ 13,5
součinitel prostupu tepla /W.m-2.K-1/ 480
pracovní teplota / °C/ 80 - 100
pracovní tlak /MPa/ 0,5
doba reakce /h/ 4-6
p Se d mě i V Y N Á L E

Claims (4)
Hide Dependent

1. Reaktor pro katalytické hydrogenace v kapalné fázi sestávající z nádoby opatřené uvnitř narážkami a hřídelem, na němž jaou upevněna míchala, vyznačený tím, že narážky (2) jsou provedeny jako vertikální, trubkové a hřídel (3) je dutý a je na něm umístěna soustava tří míchadel, z nichž spodní míchadlo (4) je lopatková, axiální a prostřední míchadlo (5) je samonaaávací a horní míchadlo (6) je diskové, radiální, přičemž reaktor ja opatřen samostatným přívodem (9) plynu.
2. Reaktor podle bodu 1, vyznačený tím, že dutý hřídel (3) má nad hladinou kapaliny nejméně dva otvory (17), propojující prostor nad hladinou s dutinou v hřídeli a v místě uchycení aamonasávacího míchadla (5) je opatřen nejméně dvěma otvory (18), které jeou spojnicí dutiny hřídele (3) a vnitřním prostorem aamonasávacího míchadla,(5).
3 reaktor podle bodů 1 a 2, vyznačený tim, že axiální lopatkové míchadlo (4) je upevněno na dutém hřídeli (3) ve výšce 0,05 až 0,3 průměru nádoby (li od jejího dna, samoaasávací míchad lo (5) je upevněno ve výšce 0,25 až 0,5 výšky hladiny kapaliny v nádobě (1) od jejího dna a radiální diskové míchadlo (6) je upevněno ve výšce 0,6 až 0,8 výšky hladiny kapaliny v nádobě (1)
213 247 od jejího dna.
4. Reaktor podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že soustava vertikálních trubkových narážek (2) je tvořena nejméně třemi narážkami (2) umístěnými radiálně, přičemž každá narážka (2) je tvořena nejméně jednou řadou rovinných trubek a šířka narážky (2) je 0,1 až 0,35 průměru nádoby (1 ) .
5. Reaktor podle bodu 1 až 4, vyznačený tím, že samostatný přívod plynu sestává nejméně ze dvou přívodních trubek (9) a rozdělovače (7) plynu, přičemž přívodní trubky (9) jsou jedním koncem vyvedeny nad hladinu kapaliny v nádobě (1) a druhým koncem zaústěny do rozdělovače (7) plynu.
6. Reaktor podle bodu 1 až 5, vyznačený tím, že rozdělovač (7) plynu je tvořen nejméně dvěma segmenty (8) opatřenými na horní straně otvory (10) a na obou koncích víčky (11), přičemž počet segmentů (8) je shodný s počtem přívodních trubek (9).
4 výkresy