CS213830B1 - Zařízení pro reakce probíhající v kapalné fézi a katalyzované fluidizovanými tuhými částicemi - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je zařízení pro reakce probíhající v kapalné fázi a katalyzované fluidizovanými tuhými částicemi, tvořené válcovou nádobou opatřenou hrdly pro přívod a odvod kapalné féze, hrdlem pro přívod tuhých částic a hrdlem a ventilem pro odvod částic. Uvnitř nádoby jsou nad nepohyblivým rozdělovacím patrem uložena vertikálně posuvné patra, pevně spojená s vibračním zařízením, která jsou opatřena otvory krytými uzavíracími kryty. Tyto uzavírací kryty jsou připevněny k vrchnímu nebo spodnímu povrchu posuvného patra a jejich průmět na rovinu patra překrývá otvory. Rozdělovači patro je stejného typu jako posuvné patro nebo je tvořeno sítem, roštem nebo děrovaným plechem. Zařízení podle vynálezu umožňuje v Širokých mezích přizpůsobit provozní podmínky požadavkům vyplývajícím z charakteru probíhajících reakcí,,

Description

Vynález ee týká zařízení pro reakce probíhající v kapalné fázi a katalýzováné fluidi:ovánými tuhými částicemi, které umožňuje dosažení vysoké konverse a plynulou výměnu katalyzátoru.

Pro tento druh reakcí, zvláětě pak v případech, kdy je požadována vysoká konverse, jsou používána vícestupňová kolonová zařízení, v nichž vestavěné nepohyblivá patra opatřená přepady umožňují gravitační pohyb katalyzátoru. (Jap.pat. JA 04774). Taková zařízení ae provozují v protiproudém uspořádání tak, že kapalina proudí zespodu kolony směrem nahoru, tuhé částice postupují ze shora kolony přea přepady z patra na patro a vystupují spodem kolony. Nevýhodou těchto zařízení je jednak nemožnost nezávislá regulace zádrže katalyzátoru uvnitř zařízení a průtoku kapaliny reaktorem, jednak značná zpětná promíchávání fází při relativně malých měrných průtocích fází, jednak malá účinnost styku fází vzhledem k ne dostatečná intenzitě turbulence v prostoru mezi patry, což ae projevuje ve snížení rychlosti procesu.

Tyto nevýhody řeěí zařízeni podle vynálezu pro reakce probíhající v kapalné fázi a katalyzovaná fluidizovánými tuhými částicemi, tvořené válcovou nádobou opatřenou hrdly pro přívod a odvod kapalné fáze, hrdlem pro přívod tuhých částic a hrdlem a ventilem pro odvod částic» Podstata zařízení spočívá v tom, že uvnitř nádoby jsou nad nepohyblivým rozdělovaclm patrem uložena vertikálně posuvná patra, pevně spojená s vibračním zařízením, které jsou opatřena otvory krytými uzavíracími kryty. Tyto uzavírací kryty jeou připevněny k vrchnímu nebo spodnímu povrchu posuvného patra a jejich průmět na rovinu patra překrývá otvory. Rozdělovači patro je stejného typu jako posuvné patro nebo je tvořeno sítem, roStem nebo děrovaným plechem*

Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje v Širokých mezích přizpůsobit provozní podmínky požadavkům, vyplývajícím z charakteru probíhajících reakcí. Vzhledem k tomu, že uzavírací kryty pater zabraňují průchodu čáatic při klidová poloze pater a nebrání transportu čáatic přes patro při dostatečně intenzivním pohybu pater, lze pomoci intenzity vibrací regulovat průtok tuhých čáatic od nulová hodnoty až k hodnotě maximální, odpovídající repativní pádové rychlosti částic. Tím je umožněna plynulá výměna katalyzátoru. Při vibračpím pohybu pater se rovněž zvyěuje intenzita turbulence, což příznivě ovlivňuje rychlost procesu tím, že se odstraňuje nerovnoměrnost průtoku kapaliny po průřezu kolony, které snižuje hnací sílu procesu. Navíc se tím snižuje i odpor pro přestup hmoty v kapalné fázi, který je významný v případě rychlých reakcí»

Při zvyšování intenzity vibrací se dosáhne tzv. režimu vibrované vrstvy, při němž je možno zádrž částic v koloně ovlivňovat také rychlostí odpouStění částic hrdlem g.

Reaktor lze tedy provozovat v oblasti mezi dvěma mezními režimyt

A) Režimem vícenásobné fluidní vrstvy, při němž jeou patra v klidu a vibrace ae používá pouze periodicky za účelem výměny katalyzátoru

B) Režimem vibrované vrstvy, kdy je intenzita vibrací tak vysoká, že počíná docházet k prů chodu částic otvory pater v obou směrech.

Zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených obrázcích, kde představuje

213 830 obrázek 1 celkové schematické uspořádání zařízení, obrázek 2a umístění uzavíracích krytů nad otvory patra a obrázek 2b jejich umístěni nad otvory patra.

Zařízení se skládá z válcové nádoby 1 opatřené hrdlem pro přívod kapaliny 2, hrdlem pro odvod kapaliny ^„hrdlem pro přívod tuhých částic £ a hrdlem a ventilem £ pro odvod tuhých částic. Ve epodní části nádoby je rozdělovači patro 6, nad nímž je uložena vertikálně posuvné patra £. Tato patra jsou navzájem pevně spojena alespoň jednou spojovací tyčí 8, které je připojena k vibračnímu pohonu 9, který umožňuje měnit frekvenci a/ nebo amplitudu vibrací posuvných pater 8»Schematické znázornění uspořádání posuvného patra 8 je znázorněno na obr. 2« Posuvné patro J je opatřeno otvory 10.opatřenými uzavíracími kryty 11 a těsněním 12, zamezujícím průchod částic mezi patrem a stěnou nádoby. Na obr. 2a je znázorněno umístění uzavíracích krytů nad otvory patra, na obr. 2b je znázorněno jejich umístění pod otvory patra» Rozměry uzavíracích krytů jsou voleny tak, aby jejich průmět na rovinu patra překrýval otvory patra.

Zařízení podle vynálezu lze použít při inversi sacharosy ve vodě katalyzované katexem atyrendivinylového typu s makroretikulární strukturou při teplotě 75 °C bylo v popsaném zařízení dosaženo při 30 % zádrží katalyzátoru a střední době zdržení 300 s konverse 95 %.

V reaktoru fluidního typu bylo při stejných podmínkách dosahováno konverse pouze 84 #·

Claims (3)

1. Zařízení pro reakce probíhající v kapalné fázi a katalyzované fluidizovanými tuhými částicemi, tvořené válcovou nádobou opatřenou hrdly pro přívod a odvod kapalné fáze, hrdlem pro přívod tuhých částic a hrdlem s ventilem pro odvod částic,vyznačené tím, že uvnitř nádoby jsou nad nepohyblivým rozdělovacím patrem (6) uložena vertikálně posuvná patra (8), pevně spojené s vibračním zařízením (9), která jeou opatřena otvory (10) krytými uzavíracími kryty (11).

2'. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že uzavírací kryty (11) jsou připevněny k vrchnímu nebo spodnímu povrchu posuvného patra (8) a jejich průmět na rovinu patra překrývá otvory (10).

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že rozdělovači patro (6) Je stejného typu jako posuvné patro (8) nebo je tvořeno sítem, ročtem nebo děrovaným plechem.