CS213830B1

CS213830B1 - Apparatus for reaction in liquid phase and catalyzed by fluidized solid particles

Info

Publication number: CS213830B1
Application number: CS931579A
Authority: CS
Inventors: Milada Albertsova; Vladimir Rod
Original assignee: Milada Albertsova; Vladimir Rod
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1979-12-22
Publication date: 1982-04-09

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,,The subject of the invention is a device for reactions taking place in the liquid phase and catalyzed by fluidized solid particles, formed by a cylindrical vessel provided with nozzles for the supply and discharge of the liquid phase, a nozzle for the supply of solid particles and a nozzle and valve for the discharge of particles. Inside the vessel, vertically sliding trays are placed above the fixed distribution tray, firmly connected to the vibration device, which are provided with openings covered by closing covers. These closing covers are attached to the upper or lower surface of the sliding tray and their projection onto the plane of the tray covers the openings. The distribution tray is of the same type as the sliding tray or is formed by a sieve, grate or perforated sheet. The device according to the invention allows, within wide limits, to adapt the operating conditions to the requirements resulting from the nature of the ongoing reactions,,

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.The present invention relates to an apparatus for liquid phase reactions and catalysed by fluidized solid particles which allows high conversion and continuous catalyst exchange.

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.For this kind of reactions, especially in cases where high conversion is required, multistage column devices are used in which built-in immovable trays provided with overflows permit the gravitational movement of the catalyst. (Jap. Pat. JA 04774). Such devices ae operate in countercurrent arrangement so that the liquid flows from the bottom of the column upwards, the solid particles advance from the top of the column and overflow from the tray to the tray and exit from the bottom of the column. The disadvantages of these devices are, on the one hand, the impossibility of independent control of the catalytic trap inside the device and the flow of liquid through the reactor, on the other hand considerable phase mixing at relatively small specific phase flows, and low efficiency of phase contact. speed of the process.

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*These disadvantages are solved by the liquid-phase reaction catalysed by the fluidized-bed solid particles, consisting of a cylindrical vessel equipped with a liquid inlet and outlet port, a solid inlet port and a particle port and outlet port. vertically displaceable trays, rigidly connected to the vibration device, are provided above the stationary distribution tray inside the container and are provided with openings covered by closing caps. These closure covers are attached to the top or bottom surface of the sliding tray and their projection onto the tray plane covers the openings. The distribution tray is of the same type as the sliding tray or consists of a sieve, grid or perforated sheet *

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»An advantage of the device according to the invention is that it allows to adapt the operating conditions to the requirements resulting from the nature of the reactions taking place within wide limits. Since the tray closures prevent the passage of the particles when the floors are at rest and do not prevent the transport of the particles across the tray when the floors are sufficiently intense, the vibration intensity can be used to regulate the flow of solid particles from zero to maximum corresponding to the repetitive drop velocity. This allows a continuous replacement of the catalyst. The vibratory movement of the trays also increases the intensity of the turbulence, which favorably affects the speed of the process by eliminating the unevenness of the flow of liquid over the cross-section of the column, which reduces the driving force of the process. In addition, this reduces the resistance to mass transfer in the liquid phase, which is important in the case of rapid reactions »

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.By increasing the intensity of the vibrations, a so-called vibration layer mode is achieved, in which the particle retention in the column can also be influenced by the rate of particle release by the neck g.

Reaktor lze tedy provozovat v oblasti mezi dvěma mezními režimytThe reactor can thus be operated in the region between two limit modes

A) Režimem vícenásobné fluidní vrstvy, při němž jeou patra v klidu a vibrace ae používá pouze periodicky za účelem výměny katalyzátoruA) Multiple fluidized bed mode in which the trays are at rest and vibrated and used only periodically to replace the catalyst

B) Režimem vibrované vrstvy, kdy je intenzita vibrací tak vysoká, že počíná docházet k prů chodu částic otvory pater v obou směrech.B) Vibration layer mode where the intensity of the vibration is so high that particles begin to pass through the orifices of the trays in both directions.

Zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených obrázcích, kde představujeThe device according to the invention is shown schematically in the attached figures, where it represents

213 830 obrázek 1 celkové schematické uspořádání zařízení, obrázek 2a umístění uzavíracích krytů nad otvory patra a obrázek 2b jejich umístěni nad otvory patra.Figure 1 shows the overall schematic arrangement of the device, Figure 2a the location of the closure covers above the tray openings and Figure 2b their location above the tray openings.

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.The apparatus consists of a cylindrical vessel 1 provided with a liquid inlet 2, a liquid outlet, a solids inlet 6 and a solids outlet valve 6. In the epode part of the container there is a distributor tray 6 above which a vertically displaceable tray 6 is arranged. These trays are rigidly connected to each other by at least one connecting rod 8, which is connected to a vibration drive 9 which allows to change the frequency and / or amplitude of vibrations of the sliding trays 8. A schematic representation of the arrangement of the sliding tray 8 is shown in Fig. provided with apertures 10 provided with sealing caps 11 and a seal 12 to prevent the passage of particles between the tray and the wall of the container. Fig. 2a shows the position of the closure covers above the tray openings, Fig. 2b shows their location under the tray openings »The dimensions of the closure covers are chosen so that their projection on the level of the tray overlaps the tray openings.

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 %.The device according to the invention can be used in the inversion of sucrose in water catalysed by an atyrendivinyl type cation exchanger having a macroreticular structure at a temperature of 75 ° C in the described device at 30% catalyst retention and a median residence time of 300 sec.

V reaktoru fluidního typu bylo při stejných podmínkách dosahováno konverse pouze 84 #·In a fluid-type reactor, only 84 # were achieved under the same conditions

Claims

1. Apparatus for liquid-phase reactions catalyzed by fluidized solid particles, comprising a cylindrical vessel equipped with liquid-phase inlets and outlets, a solid-particle inlet and a particle-outlet valve, characterized in that they are above a stationary distributor manifold within the vessel. vertically displaceable trays (8) mounted rigidly connected to the vibration device (9), which are provided with openings (10) covered by closing covers (11).

2 '. Device according to claim 1, characterized in that the closing caps (11) are attached to the upper or lower surface of the sliding tray (8) and their projection onto the tray plane covers the openings (10).

Device according to claim 1, characterized in that the distribution tray (6) is of the same type as the sliding tray (8) or consists of a sieve, a grid or a perforated plate.