DE1442592B2 - Verfahren zur kontinuierlichen durchfuehrung einer stark exothermen reaktion zwischen fluessigen und gasfoermigen reaktionspartnern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen durchfuehrung einer stark exothermen reaktion zwischen fluessigen und gasfoermigen reaktionspartnern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
- Publication number
- DE1442592B2 DE1442592B2 DE1965B0082043 DEB0082043A DE1442592B2 DE 1442592 B2 DE1442592 B2 DE 1442592B2 DE 1965B0082043 DE1965B0082043 DE 1965B0082043 DE B0082043 A DEB0082043 A DE B0082043A DE 1442592 B2 DE1442592 B2 DE 1442592B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reactor
- liquid
- helical
- gas
- gaseous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/22—Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
- B01J10/02—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor of the thin-film type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1887—Stationary reactors having moving elements inside forming a thin film
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
- B01J2219/00085—Plates; Jackets; Cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
- B01J2219/185—Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Um eine stark exotherme Reaktion, deren Hitzeentwicklung zu einer Schädigung der Reaktionsprodukte
führen kann, unter Kontrolle zu halten, müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um
die Reaktionstemperatur unter der Gefahrengrenze zu halten. Eine dieser Maßnahmen besteht z. B. darin,
im Reaktor ein wirksames Rührwerk anzuordnen, das das Reaktionsgemisch in Bewegung setzt und dadurch
den Wärmeübertragungskoeffizienten im Verhältnis zu den im Reaktor vorgesehenen Kühlflächen
steigert. Ein solches System besitzt jedoch zahlreiche Nachteile, da große Mengen Flüssigkeit rasch bewegt
werden müssen und temperaturempfindliche Reaktonsprodukte schwierig abzutrennen sind. Eine weitere
Maßnahme, die Reaktionstemperatur niedrig zu halten, besteht darin, die Reaktion stufenweise in
mehreren Reaktoren ablaufen zu lassen, was aber eine beträchtliche Erhöhung der Anlagekosten bedingt.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 721 245 ist ein Reaktionsapparat bekannt, der als Dünnschichtverdampfer
konzipiert und zur Beeinflussung der Durchlaufzeit der flüssigen Reaktionspartner gegen
die Vertikalrichtung schwenkbar ist. Bei diesem bekannten Apparat wird der oder werden die flüssigen
Reaktionspartner in der Regel seitlich, gegebenenfalls auch durch die hohl ausgestaltete Welle des
Rührers zugeführt und mit Hilfe eines rotierenden Rührwerks auf der Innenwandung des Reaktionsraums
in dünner Schicht aufgestrichen. Ein Konstanthaltung der Filmdicke ist auf diese Weise natürlich
nicht möglich, selbst wenn von der Möglichkeit, die Vertikalachse des Reaktors zu neigen, kein Gebrauch
gemacht wird, örtliche Überhitzungen sind demzufolge unvermeidbar, so daß gegenüber Überhitzungen
hochempfindliche Reaktionsprodukte geschädigt wurden.
Aus der französischen Patentschrift 1 299 593 sind Austauscherkolonnen zum Stoffaustausch zwischen
einem an der Innenwand abfließenden Flüssigkeitsfilm und einem im Gegenstrom nach oben strömenden
Gas bekannt, um auf diese Weise eine intensive Turbulenz zu erzeugen und den Diffusionskoeffizienten
zu erhöhen. Die Turbulenz des Gases und der Flüssigkeit wird durch eine schraubenförmige Aufwartsbcwcgung
des Gases, die diesem durch eine wendeiförmige Leitvorrichtung verliehen wird, erzeugt
und dadurch verstärkt, daß die den Flüssig-
keitsfilm aufnehmende Kolonneninnenwand mit Rillen oder Wellen versehen oder als Siebeinsatz ausgebildet
ist. Ein Verfahren des erfindungsgemäßen Typs, bei dem der Flüssigkeitsfilm konstant gehalten
und das gebildete Reaktionsprodukt vor frischem gasförmigen Reaktionspartner geschützt werden muß,
ist mit Hilfe der bekannten Vorrichtung natürlich nicht durchführbar.
Als völlig ungeeignet zur Durchführung von Verfahren des erfindungsgemäßen Typs erweisen sich
auch zahlreiche weitere bekannte Vorrichtungen. So wird z.B. in der deutschen Patentschrift 1034 585
eine Eindampfvorrichtung beschrieben, bei der das einzudampfende Gut zentrisch auf einen in Drehung
befindlichen konischen Rotationskörper mit Heizfläche zugeführt und durch Zentrifugalkraft als
Dünnschicht über die Heizfläche unter Aufzwingung einer zusätzlichen Richtungskomponente zur Rotationskörperwand
geführt wird. Aus der deutschen Patentschrift 893 041 ist ferner ein zylinderförmiger
Reaktor bekannt mit einem im Innern des Zylinders schnell umlaufenden Rührer, der die Zylinderwand
an zahlreichen Stellen berührt und an anderen Stellen in beträchtlicher Entfernung von der Innenwand
vorbeistreicht. In der französischen Patentschrift 1061300 wird ferner ein Dünnschichtverdampfer
beschrieben, bei dem das Eindampfgut an den oberen Seitenwänden zugeführt und über Zulaufbleche
auf einen gegebenenfalls rotierbaren, oben geschlossenen, mit schraubenförmigen Leitblechen versehenen
Innenzylinder herabrieseln gelassen wird, so daß der freigesetzte Dampf im schraubenförmigen Kanal
nach unten fließt und die einzudampfende Flüssigkeit gegen die aufgeheizten Verdampferwände drückt. In
der USA.-Patentschrift 2 235 644 wird schließlich ein Reaktor zur Umsetzung einer Schmelze mit einem
gasförmigen Reaktionspartner beschrieben, bei dem ähnlich wie in der aus der französischen Patentschrift
1 299 593 bekannten Austauscherkolonne eine Flüssigkeit in Form eines aufgeschmolzenen Festkörpers
und ein Gas im Gegenstrom zueinander geführt und ein turbulenter Kontakt angestrebt wird. Alle diese
bekannten Vorrichtungen ermöglichen nicht die Bildung eines laminar strömenden Flüssigkeitsfilms mit
konstanter Dicke, sondern sind im Gegenteil dazu bestimmt, die Reaktionspartner unter Turbulenz in
Kontakt zu bringen, so daß sie die Herstellung hochgradig temperaturempfindlicher Reaktionsprodukte,
die von frischem Reaktionsgas geschädigt werden, nicht ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kontinuierlich durchzuführendes Verfahren zur Umsetzung von
flüssigen und gasförmigen Reaktionspartnern unter Bildung von flüssigen, hochgradig temperaturempfindlichen
Reaktionsprodukten anzugeben, das zu einer Erniedrigung der Anlagekosten und einer Qualitätsverbesserung
des Verfahrensproduktes führt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die angegebene Aufgabe dadurch lösbar ist, daß der
flüssige Reaktionspartner in Form eines Films mit steuerbarer konstanter Dicke ausgebildet und der
gasförmige Reaktionspartner zentrisch zugeführt, unter Vermeidung von Turbulenz schraubenförmig von
oben nach unten geleitet und über ein zentral angeordnetes Gasableitungsrohr unten abgeführt wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Durchführung einer stark exothermen
Reaktion zwischen mindestens zwei Reaktionspartnern, von denen mindestens einer flüssig und
mindestens einer gasförmig ist, unter Bildung eines gegenüber selbst kurzzeitiger Überhitzung stark empfindlichen
flüssigen Reaktionsproduktes, bei dem der flüssige Reaktionspartner am Kopf eines vertikal angeordneten
zylinderförmigen Reaktors zugeführt, an den als temperaturgesteuerte Wärmeaustauscher wirkenden
Innenflächen des Reaktors in Form eines dünnen Films herabfließen gelassen und am Reaktorboden
in Form des Reaktionsproduktes abgezogen sowie der gasförmige Reaktionspartner mit diesen
Flüssigkeitsfilm in schraubenförmiger Bahn in Kontakt gebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß man den flüssigen Reaktionspartner mit Hilfe eines steuerbaren Dosierungskörpers als Flüssigkeitsfilm einer vorbestimmten konstanten Dicke an den
Reaktorinnenflächen herabfließen läßt und den gasförmigen Reaktionspartner durch einen koaxial zur
Reaktorachse im Reaktorinneren angeordneten Hohlzylinder am Reaktorkopf zuführt und durch in
einem durch Führungsplatten gebildeten schraubenförmigen Kanal befindliche Schlitze in solcher Weise
in den Reaktorinnenraum austreten läßt, daß der schraubenförmige Gasstrom auch dem Flüssigkeitsfilm
eine schraubenförmige Fließbewegung verleiht, worauf der Gasstrom am Reaktorboden abgezogen
wird.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem
vertikal angeordneten zylinderförmigen Reaktor, dessen Innenwände als Wärmeaustauscher ausgebildet
und von einem temperaturgesteuerten Kühlmantel umgeben sind, sowie am Reaktorkopf vorgesehene
Zuführungseinrichtungen für den flüssigen Reaktionspartner und am Reaktorboden vorgesehene
Abführungseinrichtungen für das flüssige Reaktionsprodukt sowie ferner einer koaxial zur Reaktorachse
angeordneten Gasführungseinrichtung mit an einer Längsachse angebrachten Führungsplatten zur Verleihung
einer schraubenförmigen Strömungsbahn, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zuführungseinrichtung
für den flüssigen Reaktionspartner einen Dosierungskörper zur Steuerung einer vorbestimmten
konstanten Filmdicke aufweist, daß die Gasführungseinrichtung als Hohlzylinder ausgebildet ist, dessen
Innenraum zur Zuführung des gasförmigen Reaktionspartners bestimmt ist und der zwischen zwei am
Reaktorkopf befindlichen schraubenförmig verlaufenden Führungsplatten dem Gasaustritt dienende
Schlitze aufweist, sowie daß der Reaktorboden in Form eines sich kegelförmig erweiternden Endteils
ausgebildet ist, der eine an der Bodenplatte seitlich angeordnete Abflußöffnung für das flüssige Reaktionsprodukt
und ein über der Abflußöffnung endendes, zentral angeordnetes Gasableitungsrohr aufweist.
Bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird der gasförmige Reaktionspartner mit vorbestimmter
Geschwindigkeit in eine schraubenförmige Bahn gelenkt, so daß er im Kontakt mit dem
Flüssigkeitsfilm in einer zur natürlichen Fallrichtung des Films schräg verlaufenden Bahn strömt, wobei
aber die die Geschwindigkeit der Flüssigkeit und des Gases bestimmenden Vektoren je eine Komponente
in derselben Richtung haben und der Flüssigkeitsfilm aus seiner natürlichen Fallrichtung abgelenkt wird,
wodurch der Kontakt zwischen dem Massigen und dem gasförmigen Reaktionspartner erhöht und die
Dicke des Flüssigkeitsfilmes durch die Geschwindigkeit des mit ihm in Berührung kommenden Gases gesteuert
werden.
Dem gasförmigen Reaktionspartner wird in vorteilhafter Weise schon beim Einbringen in den Reaktor
durch die Form der Eintrittsöffnungen eine die schraubenförmigen Bahn begünstigende Strömungsrichtung verliehen. Die schraubenförmige Bahn wird
dem gasförmigen Reaktionspartner dabei vorzugs-
und dem Zylinder 3 von der Platte 7 gebildeten Kanals gelenkt wird.
Für die in dem Zwischenraum zwischen der Außenhülle 1 und dem Reaktorteil 2 fließenden, zur
Abkühlung der Reaktorinnenfläche bestimmten Kühlflüssigkeiten sind in der Außenhülle 1 Eintrittsöffnungen 10 und 10' sowie Austrittsöffnungen 11
oder 11' vorgesehen. Die Außenhülle 1 kann in verschiedene Abschnitte geteilt werden, um Kühlflüssig
weise durch mindestens eine als Leitfläche dienende io keiten mit verschiedenen Temperaturen je nach Flüs-
schraubenförmige Fläche aufgezwungen.
Die Filmbildung des flüssigen Reaktionspartners auf der Innenwand des zylindrischen Reaktors wird
dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit durch eine ring-
sigkeitseigenschaften und Reaktionsgrad des zu kühlenden Produktes anwenden zu können.
Am oberen und unteren Ende des Zylinders 3 sind zwei kegelstumpfförmige Endteile 12 bzw. 13 koaxial
förmige öffnung mit einstellbarem Spalt eingebracht 15 angeordnet. Ein Zuleitungsrohr 14 für den flüssigen
wird. Zweckmäßigerweise ist der Druck, mit dem der flüssige Reaktionspartner durch diese öffnung
strömt, einstellbar, und außerdem ist die ringförmige Öffnung vorzugsweise von einer temperaturgesteuerten
zylindrischen Fläche umgeben.
Die Trennung der flüssigen von den gasförmigen Verbindungen wird durch eine praktisch kegelstumpfförmige
Erweiterung des Reaktorunterteils gefördert. Hierbei wird der Vorteil genutzt, daß die
Reaktionspartner mündet in dem ringförmigen Raum, gegen den der Reaktorteil 2 nach oben hin offen
ist. Ein im wesentlichen kegelstumpfförmiger Dosierkörper 17 für den flüssigen Reaktionspartner ist
im Bereich des kegelstumpfförmigen Teils 12 auf dem Hohlzylinder 3 angeordnet. Der Abstand von
der Innenwand des Endteils 12 ist durch Verschieben des Körpers 17 in axialer Richtung einstellbar. Am
unteren Ende des Reaktorteils 2 ist ein Abflußrohr
Flüssigkeit die Reaktorfläche benetzt. Im Bereich 25 15 für die flüssigen Reaktionsprodukte und ein Abdieser
Erweiterung kann daher auf eine Führung des leitungsrohr 16 für die gasförmigen Verbindungen
gasförmigen Reaktionspartners durch die schraubenförmige Fläche verzichtet werden.
Der Vorrichtung nach der Erfindung wird der gas-
der Reaktion vorgesehen.
Die Betriebsweise ist wie folgt: Der aus der Zuflußleitung: 14 strömende flüssige Reaktionspartner
ren Endteils 12 und durch die vorausbestimmte hydrostatische Höhe der Flüssigkeit oberhalb des unteren
Rands des Dosierkörpers 17 bestimmt. An der
förmige Reaktionspartner durch einen Hohlzylinder 30 wird dadurch, daß er durch den Ringspalt zwischen
zugeführt und auf mindestens eine Leitplatte gerich- der Fläche 12 und dem Dosierkörper 17 in den
tet, die als schraubenförmige Fläche ausgebildet ist Reaktorteil 2 gelangt, in Form eines Films, d. h. einer
und deren Symmetrieachse in der Längsachse des dünnen Schicht, auf die Innenwand des Reaktortei-Hohlzylinders
liegt. Gemäß einer besonders vorteil- les 2 verteilt. Die Filmdicke des flüssigen Reaktionshaften Ausführungsform ist diese Leitfläche um ihre 35 partners wird durch die Entfernung des unteren
Symmetrieachse drehbar gelagert und mit einer eine Rands des Dosierkörpers 17 von der Wand des obe-Drehbewegung
verleihenden Antriebsvorrichtung gekuppelt.
Die Erfindung wird durch die Zeichnung näher
veranschaulicht, die in schematischer Darstellung 40 Reaktorinnenwand kommt der Flüssigkeitsfilm mit
einen Längsschnitt der Vorrichtung nach der Erfin- dem gasförmigen Reaktionspartner in Berührung, der
dung zeigt. wegen der Führung durch die Platte 7 über die ge-
In einer zylindrischen Reaktoraußenhülle 1 mit samte Länge des Reaktors in einer spiralförmigen
vertikaler Längsachse ist konzentrisch ein rohrförmi- Bahn strömt, wobei die geometrische Achse dieser
ger Reaktorteil 2 angeordnet, auf dessen Innenwand 45 Bahn derjenigen des Reaktionsgefäßes entspricht. Im
der Film eines flüssigen Reaktionspartners fließt; Verlauf der Reaktion wird der auf der Innenwand
der Reaktorteil 2 wird durch eine in dem ringförmi- des Reaktorteils 2 vorhandene Film, der zunächst
gen Zwischenraum zwischen ihm und der Außen- nur aus dem flüssigen Reaktionspartner besteht, in
hülle 1 enthaltene Kühlflüssigkeit intensiv gekühlt. einen Film aus einer Mischung des flüssigen Reak-
Ein im Reaktorteil 2 konzentrisch angeordneter 50 tionspartners mit den flüssigen Reaktionsprodukten
umgewandelt, während die gasförmige Strömung, die eine schraubenförmige Bahn um den Zylinder 3 beschreibt,
zu einer Mischung des gasförmigen Reaktionspartners mit den gasförmigen Reaktionsproduk-
Hohlzylinder 3 ist in seinem Inneren mittels einer horizontalen Platte 4 in eine obere und eine untere
Hälfte geteilt. Am unteren Ende des Zylinders 3 ist
ein Rohr 6 angeschlossen, durch das hindurch ein im
Inneren des Hohlzylinders 3 mündendes Rohr 5 ge- 55 ten wird,
führt ist. Durch die Rohre 5 und 6 wird eine Kühl- Die schraubenförmige Bewegung des gasförmigen
Hälfte geteilt. Am unteren Ende des Zylinders 3 ist
ein Rohr 6 angeschlossen, durch das hindurch ein im
Inneren des Hohlzylinders 3 mündendes Rohr 5 ge- 55 ten wird,
führt ist. Durch die Rohre 5 und 6 wird eine Kühl- Die schraubenförmige Bewegung des gasförmigen
flüssigkeit in den unteren Teil des Zylinders 3 einge- Reaktionspartners hat, wie bereits erwähnt, die verführt
bzw. abgeleitet. Auf der Außenfläche des Zylinders 3 ist eine Platte 7 befestigt, die als schrauben-
schiedensten positiven Auswirkungen auf den Reaktionsverlauf. Erstens überträgt der gasförmige Reak-
förmige Fläche ausgebildet ist und sich bis nahe an 60 tionspartner seine Bewegung auch auf den flüssigen
die Innenwand des Reaktorteils 2 erstreckt. Am oberen Ende des Zylinders 3 ist ein Zuleitungsrolir 8 für
den gasförmigen Reaktionspartner vorgesehen, für dessen Austritt in den Raum zwischen Reaktorteil 2
und Zylinder 3 Schlitze 9 im Hohlzylindcr3 vorgcsc- 65 tionsgrad steigert. Zweitens werden die Teilchen des
hen sind, deren öffnungen so orientiert sind, daß der
gasförmige Reaktionspartner in die Richtung des sich
spiralig erstreckenden, zwischen dem Reaktorteil 2
gasförmige Reaktionspartner in die Richtung des sich
spiralig erstreckenden, zwischen dem Reaktorteil 2
Reaktionspartner, der dadurch von seiner vertikalen Fallbahn abgelenkt wird, was bei gegebener Reaktorhöhe
die Berührungsdauer der beiden Reaktionsteilnehmer und dadurch auch den gegenseitigen Reak-
gasförmigen Reaktionspartners durch die Zentrifugalkraft gegen den Film des flüssigen Partners gedruckt,
wodurch dessen Anhaften an der
gekühlten
Wand 2 gesteigert, die Filmdicke gesteuert und folglich der Wärmeaustausch zwischen dem flüssigen Film
und der Wand selbst erhöht wird. Drittens verteilt sich der gasförmige Reaktionspartner infolge der
Zentrifugalkraft in radialer Richtung in »Schichten«, deren Dichte abnimmt entsprechend der Zunahme
des Abstandes der gasförmigen Teilchen vom flüssigen Film, so daß eine Anhäufung der gasförmigen
Teilchen an der Oberfläche des flüssigen Reaktionspartners bewirkt und die Reaktionsleistung stark ge- ίο
steigert wird. Die zunächst dem flüssigen Reaktionspartner und im späteren Reaktionsverlauf den flüssigen
Reaktionsprodukten verliehene spiralförmige Bewegung zwingt die flüssigen Reaktionsprodukte im
Kontakt mit der Innenwand des Reaktorteils 2 zu bleiben, auch wenn dieser sich im Bereich des Endteils
13 erweitert, und erlaubt den Abfluß der flüssigen Reaktionsprodukte durch das Abflußrohr 15,
während die gasförmigen Verbindungen durch das zentral angeordnete Ableitungsrohr 16 abfließen, ao
was eine bequeme Trennung der gasförmigen Verbindungen von den flüssigen ermöglicht. Das Anhaften
des flüssigen Films an der Wand des Endteils 13 wird noch wirksamer, wenn die flüssigen Reaktionsprodukte
den Stoff, aus dem die Fläche 13 besteht, benetzen.
Die Temperaturregelung des Reaktors und besonders der Reaktionsprodukte wird hauptsächlich
durch die sich außerhalb des Reaktorteils 2 in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen der Außenhülle
1 und dem Reaktorteil 2 befindliche Kühlflüssigkeit bewirkt. Eine Kühlung in geringerem Maß ist
ferner durch das im unteren Teil des Zylinders 3 fließende Kühlmittel möglich.
Gemäß einer nicht dargestellten, besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist der Hohlzylinder 3 um seine Längsachse drehbar angeordnet und mit einer Antriebsvorrichtung
verbunden. In diesem Fall müssen Dichtungen an denjenigen Stellen vorgesehen sein, an denen
sich der Zylinder 3 durch die feststehenden Teile der Vorrichtung erstreckt. Im übrigen ist diese Ausführungsfonn
in gleicher Weise ausgebildet, wie die vorstehend beschriebene und durch die Figur erläuterte
Ausführungsform. Ferner ist es möglich, die Gasgeschwindigkeit durch einen Ventilator zu steigern und
dem Reaktionsgas zur Steigerung der Verdünnung wiederum eine Kreisbewegung zu erteilen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 309 525/456
Claims (4)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Durchführung einer stark exothermen Reaktion zwischen
mindestens zwei Reaktionspartnern, von denen mindestens einer flüssig und mindestens einer
gasförmig ist, unter Bildung eines gegenüber selbst kurzzeitiger Überhitzung stark empfindlichen
flüssigen Reaktionsproduktes, bei dem der flüssige Reaktionspartner am Kopf eines vertikal
angeordneten zylinderförmigen Reaktors zugeführt, an den als temperaturgesteuerte Wärmeaustauscher
wirkenden Innenflächen des Reaktors in Form eines dünnen Films herabfließen gelassen
und am Reaktorboden in Form des Reaktionsproduktes abgezogen, sowie der gasförmige
Reaktionspartner mit diesem Flüssigkeitsfilm in schraubenförmiger Bahn in Kontakt gebracht
wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den flüssigen Reaktionspartner mit Hilfe
eines steuerbaren Dosierungskörpers als Flüssigkeitsfilm einer vorbestimmten konstanten Dicke
an den Reaktorinnenflächen herabfließen läßt und den gasförmigen Reaktionspartner durch
einen koaxial zur Reaktorachse im R.eaktorinneren angeordneten Hohlzylinder am Reaktorkopf
zuführt und durch in einem durch Führungsplatten gebildeten schraubenförmigen Kanal befindliche
Schlitze in solcher Weise in den Reaktorinnenraum austreten läßt, daß der schraubenförmige
Gasstrom auch dem Flüssigkeitsfilm eine schraubenförmige Fließbewegung verleiht, worauf
der Gasstrom am Reaktorboden abgezogen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem vertikal angeordneten
zylinderförmigen Reaktor, dessen Innenwände als Wärmeaustauscher ausgebildet und
von einem temperaturgesteuerten Kühlmantel umgeben sind, sowie am Reaktorkopf vorgesehene
Zuführungseinrichtungen für den flüssigen Reaktionspartner und am Reaktorboden vorgesehene
Abführungseinrichtungen für das flüssige Reaktionsprodukt sowie ferner einer koaxial zur
Reaktorachse angeordneten Gasführungseinrichtung mit an einer Längsachse angebrachten Führungsplatten
zur Verleihung einer schraubenförmigen Strömungsbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrichtung für den flüssigen
R.eaktionspartner (12) einen Dosierungskörper (17) zur Steuerung einer vorbestimmten konstanten
Filmdicke aufweist, daß die Gasführungseinrichtung als Hohlzylinder (3) ausgebildet ist, dessen
Innenraum zur Zuführung des gasförmigen Reaktionspartners bestimmt ist und der zwischen
zwei am Reaktorkopf befindlichen, schraubenförmig verlaufenden Führungsplatten (7) dem Gasaustritt
dienende Schlitze (9) aufweist, sowie daß der Reaktorboden in Form eines sich kegelförmig
erweiternden Endteils (13) ausgebildet ist, der eine an der Bodenplatte seitlich angeordnete Abflußöffnung
für das flüssige Reaktionsprodukt (15) und ein über der Abflußöffnung (15) endendes,
zentral angeordnetes Gasablcitungsrohr (36) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gast'ührungsplatten (7)
tragende Hohlzylinder (3) durch eine Innenplatte (4) in eine obere und eine untere Innenraumhälfte
geteilt ist und die obere Hälfte als Gaszuführungseinrichtung(S) und die untere Hälfte als
temperatursteuerbare Kühlvorrichtung (5, 6) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gasführungsplatten
(7) tragende Hohlzylinder (3) um seine Längsachse drehbar gelagert und mit einer
eine Rotationsbewegung erteilenden Antriebsvorrichtung gekuppelt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT1203264 | 1964-05-23 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1442592A1 DE1442592A1 (de) | 1969-01-09 |
DE1442592B2 true DE1442592B2 (de) | 1973-06-20 |
DE1442592C3 DE1442592C3 (de) | 1974-01-31 |
Family
ID=11139373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1442592A Expired DE1442592C3 (de) | 1964-05-23 | 1965-05-21 | Verfahren zur kontinuierlichen Durchführung einer stark exothermen Reaktion zwischen flüssigen und gasförmigen Reaktionspartnern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3395990A (de) |
JP (1) | JPS5140030B1 (de) |
BE (1) | BE664286A (de) |
DE (1) | DE1442592C3 (de) |
FR (1) | FR1436330A (de) |
GB (1) | GB1066397A (de) |
NL (1) | NL6506163A (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3515522A (en) * | 1966-08-13 | 1970-06-02 | Ceskoslovenska Akademie Ved | Method of producing alkali metal borohydrides |
BE758646A (fr) * | 1969-11-15 | 1971-04-16 | Snam Progetti | Procede de traitement des gaz de synthese de l'ammoniac |
US4104362A (en) * | 1972-12-30 | 1978-08-01 | Veba-Chemie Aktiengesellschaft | Process for the manufacture of ammonium polyphosphate |
JPS5832011A (ja) | 1981-08-17 | 1983-02-24 | Nippon Aerojiru Kk | 珪素と塩化水素からトリクロルシランと四塩化珪素を製造する方法 |
BE901542A (nl) * | 1985-01-22 | 1985-05-17 | Fenaux Lucien | Inrichting om rookgassen te behandelen. |
DE4447421C1 (de) * | 1994-12-30 | 1996-09-12 | Fischer Karl Ind Gmbh | Reaktorvorrichtung für Medien in fließfähigem Zustand |
US5881574A (en) * | 1998-01-28 | 1999-03-16 | Silvestrini Y Barbier Sociedad De Hecho | Apparatus and method for contacting a gaseous phase with a liquid phase |
CN113786796B (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-01 | 山东亚邦化工科技有限公司 | 一种磺化反应用喷射式反应器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US793110A (en) * | 1905-06-27 | Edward A Uehling | Gas-purifier. | |
US391865A (en) * | 1888-10-30 | schutte | ||
US1284488A (en) * | 1916-06-10 | 1918-11-12 | Roy F Steward | Method of effecting chemical reactions. |
US1825125A (en) * | 1927-03-04 | 1931-09-29 | Polanyi Michael | Method of producing an intimate mixture of mutually insoluble substances |
FR1291527A (fr) * | 1960-01-18 | 1962-04-27 | Procédé et dispositif d'échange, par fluidisation à contre-courant d'un gaz dans un liquide |
-
1965
- 1965-05-14 NL NL6506163A patent/NL6506163A/xx unknown
- 1965-05-18 GB GB20932/65A patent/GB1066397A/en not_active Expired
- 1965-05-21 BE BE664286D patent/BE664286A/fr unknown
- 1965-05-21 DE DE1442592A patent/DE1442592C3/de not_active Expired
- 1965-05-21 FR FR17991A patent/FR1436330A/fr not_active Expired
- 1965-05-24 JP JP40030581A patent/JPS5140030B1/ja active Pending
- 1965-05-24 US US458217A patent/US3395990A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1066397A (en) | 1967-04-26 |
BE664286A (de) | 1965-09-16 |
NL6506163A (de) | 1965-11-24 |
DE1442592A1 (de) | 1969-01-09 |
JPS5140030B1 (de) | 1976-11-01 |
US3395990A (en) | 1968-08-06 |
DE1442592C3 (de) | 1974-01-31 |
FR1436330A (fr) | 1966-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2636311C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von geschnittenem Tabak | |
DE2642102C3 (de) | Vorrichtung zum Kristallisieren von Kunststoffgranulat | |
DE1183888B (de) | Reaktionsgefaess | |
DE1404350A1 (de) | Herstellung rohrfoermiger thermoplastischer Filme | |
CH642860A5 (en) | Equipment for carrying out heat exchange and mass transfer processes involving a liquid | |
DE3247333A1 (de) | Vorrichtung zum kalibrieren eines rohres aus kunststoff durch strangpressen | |
DE1442592C3 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Durchführung einer stark exothermen Reaktion zwischen flüssigen und gasförmigen Reaktionspartnern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3528426A1 (de) | Druckaufloeser - giessmassenerhitzer | |
EP3370511B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung der schaumbildung in behältern für flüssigkeiten oder schäume und registersystem für eine solche vorrichtung | |
DE1668856C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung einer kleiner als 1,O Gewichtsprozent Wasser enthaltenden Harnstoffschmelze | |
DE1767033B2 (de) | Reaktionsofen zur Durchführung exothermer katalytischer Reaktionen | |
DE1284969B (de) | Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von monomeren oder teilpolykondensierten Carbonsaeureestern | |
DE1542406A1 (de) | Vorrichtung zur Durchfuehrung katalytischer Reaktionen zwischen fluessigen und gas- bzw. dampffoermigen Stoffen in Roehrenreaktoren | |
DE2220582A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten aus polymerisierbaren organischen Verbindungen | |
DE3209747C2 (de) | Vorrichtung zur Herstellung von Granulat aus einer Schmelze | |
DE1938749A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines ringfoermigen Fluessigkeitsstromes,der entlang der Innenflaeche einer Rohrwand laeuft | |
DE2400528C3 (de) | Vorrichtung zur Durchführung der exothermen Dampfphasenoxydation von Kohlenwasserstoffen | |
DE19932623C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bevorratung und/oder Entgasung von viskosen Flüssigkeiten, insbesondere von Gießharz | |
DE2050445C3 (de) | Polymerisationsanlage | |
DE1667060B2 (de) | Vorrichtung zur durchfuehrung von chemischen und physikalisch-chemischen prozessen in duennen schichten | |
DE2634513C3 (de) | Vorrichtung zum Trocknen disperser Stoffe in einer zylinderförmigen Kammer | |
DE2035040A1 (en) | Shaft cooler for cooling granulated lime | |
DE1501395C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Temperatur einer mit einer erhitzten Oberfläche, insbesondere einer Glasscheibe oder einem Glasband in rollender Berührung stehenden Hohlwalze | |
DD156419A1 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen aufschmelzen gelbfoermiger materialien | |
DE1660298B2 (de) | Drehbare hohle metallwalze zum gleichmaessigen erhitzen bewegter endloser materialien |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |