LT5016B - Nozzle for a vertical chemical reactor - Google Patents

Nozzle for a vertical chemical reactor Download PDF

Info

Publication number
LT5016B
LT5016B LT2002080A LT2002080A LT5016B LT 5016 B LT5016 B LT 5016B LT 2002080 A LT2002080 A LT 2002080A LT 2002080 A LT2002080 A LT 2002080A LT 5016 B LT5016 B LT 5016B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
gas
lowering
lifting
nozzle
reactor
Prior art date
Application number
LT2002080A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2002080A (en
Inventor
Sergei Vasilievich ZHESTKOV
Yury Andreevich SERGEEV
Viktor Valeriyanovich POTAPOV
Nikolay Mikhailovich KUZNETSOV
Nikolay Pavlovich NAZAROV
Anatoly Ivanovich GUSEV
Aleksandr Alexeevich PROKOPIEV
Igor Veniaminovich YESIN
Igor Nikolayevich SONIN
Vladimir Mikhailovich KOSYREV
Anatoly Diamidovich BESPALOV
Original Assignee
Otkrytoe Aktsionernoe Obshchestvo "Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Karbamida I Produktov Organicheskogo Sinteza"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otkrytoe Aktsionernoe Obshchestvo "Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Karbamida I Produktov Organicheskogo Sinteza" filed Critical Otkrytoe Aktsionernoe Obshchestvo "Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Karbamida I Produktov Organicheskogo Sinteza"
Publication of LT2002080A publication Critical patent/LT2002080A/en
Publication of LT5016B publication Critical patent/LT5016B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/002Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053Details of the reactor
    • B01J19/006Baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164Controlling or regulating processes controlling the flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761Details of the reactor
    • B01J2219/00763Baffles
    • B01J2219/00765Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/00777Baffles attached to the reactor wall horizontal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

The invention relates to chemical equipment, in particular to the internal arrangement of chemical reactors used for processing in a gas liquid medium, and can be used for example, for synthesizing karbamide from ammonia and carbon dioxide at high temperature and pressure. The inventive nozzle comprises perforated separating baffles (7) and (8) and tubular contacting devices (9) fixed to a supporting grid (13) by the upper ends thereof. The contact device (9) comprises vertical tubular circular-section elements i. e. One descending element (10) and one lifting element (11) connected to each other in a lower part thereof with the aid of a U-tube element (12). The descending element (10) is fitted with an orifice (14) and an orifice (15) forsupplying gas and fluid, whereas the lifting element (11) is fitted with an orifice (17) embodied in the supporting grid for the output of a gas-liquid mixture. A short shell (18) is fixed to the bottom of the supporting grid and creates an air-cushion enabling the

Description

Technikos sritisTechnical field

Išradimas susijęs su cheminių reaktorių vidine įranga, skirta vykdyti procesus 5 dujų-skysčio terpėje ir gali būti panaudota, pavyzdžiui, karbido (šlapalo) sintezei iš amoniako ir anglies dioksido, esant aukštoms temperatūroms ir slėgiui.The present invention relates to chemical equipment for chemical reactors for carrying out processes in a gas-liquid medium and can be used, for example, for the synthesis of carbide (urea) from ammonia and carbon dioxide at high temperatures and pressures.

Technikos lygisState of the art

Žinomi tuščiaviduriai reaktoriai procesams dujų-skysčių terpėje atlikti, konkrečiai karbido sintezei, sukonstruoti kaip vertikalūs aukšto slėgio indai, iškloti korozijai atspariomis medžiagomis, su reagentų įvedimo ir išvedimo atvamzdžiais (Kučeriavyj.V.I., Lebedev V.V. Karbido sintezė ir panaudojimas, M.: Chemija, 1970, 316-317 pusi).Known Hollow Reactors for Processes in Gas-Liquid Medium, Specifically for Carbide Synthesis, Constructed as Vertical High-Pressure Vessels Lined with Corrosion Resistant Materials with Reactor Inlet and Outlet Pipes (Kučeriavyj.VI, Lebedev VV Carbide Synthesis and Application, M .: Chemistry, 1970). , 316-317 half).

Šių aparatų trūkumas yra jų mažas efektyvumas. Karbido sintezės procese, kaip ir daugelyje kitų procesų, žymi dalis pradinių reagentų yra dujinės fazės. Vykstant procesui, vyksta dujinių medžiagų perėjimas į skystą fazę. Vykdant panašius procesus tuščiaviduriuose aparatuose, skystų ir dujinių reagentų maišymosi efektyvumas nedidelis, ir proceso vyksmas nėra pakankamai gilus. Kaip nustatyta eksploatuojant tuščiavidurius karbido sintezės reaktorius, patenkinamą anglies dioksido virtimo į karbamidą laipsnį X (~ 65 %) galima pasiekti tik esant mažam lyginamajam našumui N (apie 300 - 400 kg/m3h). Padidinus pradinių reagentų padavimo greitį, turint tikslą padidinti N reikšmę iki 650 - 700 kg/m3h, dydis X sumažėja iki 57 - 58 %, tai sąlygoja žymų reciklo masto padidėjimą, ir, kaip pasekmė, neleistiną techninių ir ekonominių rodiklių pablogėjimą.The disadvantage of these machines is their low efficiency. As with many other processes in carbide synthesis, a significant portion of the starting reagents are in the gaseous phase. As the process progresses, the gaseous material is converted into a liquid phase. For similar processes in hollow apparatus, the efficiency of mixing liquid and gaseous reagents is low and the process is not deep enough. As found in the operation of hollow carbide synthesis reactors, a satisfactory degree of conversion of carbon dioxide to urea X (~ 65%) can be achieved only at low comparative capacity N (about 300-400 kg / m 3 h). Increasing the feed rate of the starting reagents to increase the N value to 650-700 kg / m 3 h reduces the size X to 57-58%, resulting in a significant increase in the recycling rate and, as a consequence, an unacceptable deterioration in technical and economic performance.

Žinomi antgaliai vertikaliems reaktoriams, skirtiems atlikti procesus dujųskysčių terpėje, konkrečiai karbido sintezę, sudaryti iš horizontalių perforuotų lėkščių, leidžiančių padidinti skystų ir dujinių reagentų maišymosi efektyvumą kiekvienos dviem gretimomis lėkštėmis apibrėžtos zonos ribose, ir priartinti bendrą srautų reaktoriuje struktūrą prie idealaus išstūmimo režimo (TSRS autoriniai liudijimai: Nr. 808122, TPKKnown nozzles for vertical reactors for gas-fluid process processes, specifically carbide synthesis, consisting of horizontal perforated plates to increase the efficiency of mixing of liquid and gaseous reagents within each defined area of the two adjacent plates, and to bring the total flow in the reactor testimonies: No. 808122, IPC

B01J 19/00, skelbtas 1981 metais ir Nr. 1088779, TPK B01J 10/00, 19/00, skelbtas 1984 metais). Reaktoriai, kurie turi šiuos antgalius, pasižymi nepakankamu juose vykdomo 2 LT 5016 B sintezės proceso efektyvumu ir santykinai mažu lyginamuoju našumu dėl nepakankamai įvykdyto dujinės fazės paskirstymo reaktoriaus skerspjūvyje.B01J 19/00, published 1981 and ref. 1088779, TPK B01J 10/00, 19/00, published 1984). The reactors equipped with these nozzles exhibit insufficient efficiency of the 2 LT 5016 B synthesis process and relatively low comparative efficiency due to insufficient gas phase distribution in the reactor cross-section.

Artimiausias siūlomam pagal esminių požymių visumą yra žinomas vertikalaus reaktoriaus antgalis, turintis horizontalias perforuotas lėkštes ir kontaktinius įrenginius, iš kurių kiekvienas sudarytas iš savo viršutiniais galais pritvirtintų atraminiame tinklelyje vertikalių nuleidimo ir pakėlimo elementų, be to, nuleidimo elementas iš viršaus yra aklinas ir su įėjimo angomis skysčiui ir dujoms viršutinės dalies šoniniame paviršiuje, o pakėlimo elementas turi angą ant atraminio sietelio dujų ir skysčio mišiniui išeiti, ir kiekvienas kontaktinis įrenginys yra sukonstruotas kaip vamzdis, padalintas į nuleidimo ir pakėlimo elementus vidine vertikalia pertvarėle, kuri viršutinėje dalyje glaudžiai priglunda prie atraminio sietelio, o apatinėje dalyje nesiekia apatinio vamzdžio galo su aklidangčiu (RU patentas Nr. 2114691, TPK B01J 10/00, skelbtas 1998 metais).The closest to the proposed set of essential features is a known vertical reactor nozzle having horizontal perforated plates and contact devices, each consisting of its own top-end support grid with vertical lowering and lifting elements, in addition the lowering element is blind and with inlets fluid and gas on the side surface of the upper portion and the lifting means having an opening on the support sieve to exit the mixture of gas and liquid and each contact device is constructed as a tube divided into lowering and lifting elements by an inner vertical baffle which fits tightly to the support and does not reach the lower end of the tube with a blind cover in the lower part (RU Patent No. 2114691, TPK B01J 10/00, published in 1998).

Žinomo antgalio konstrukcija nukreipta į srautų makroskopinės struktūros reaktoriuje suartėjimą aplamai su idealaus išstūmimo režimu (ypač apatinėje reaktoriaus dalyje) ir į lyginamojo reaktoriaus našumo padidinimą. Dėl vertikalių kontaktinių įrenginių, sudarytų iš nuleidimo ir pakėlimo elementų, konstrukcijos jų pastatymo zonoje nevyksta reakcijos terpės skersinis ir išilginis maišymasis. Be to, dėl dujų pagalvės sudarymo po atraminiu sieteliu (reagentų įėjimo į kontaktinius įrenginius zonoje), apatinėje reaktoriaus dalyje tolygiau pasiskirsto dujinė fazė po reaktoriaus skerspjūvį.The design of the known nozzle is directed towards convergence of the flows in the reactor macroscopic structure generally with an ideal ejection mode (especially in the lower part of the reactor) and to increase the comparator reactor throughput. Due to the design of the vertical contact devices consisting of the lowering and lifting elements, there is no transverse and longitudinal mixing of the reaction medium in their installation area. In addition, due to the formation of a gas cushion under the support screen (in the reactor entry area), the gas phase is distributed more evenly across the reactor in the lower part of the reactor.

Žinomo antgalio trūkumas yra kontaktinių įrenginių konstrukcijos ir surinkimo sudėtingumas, kai reikia pagaminti siauras ilgas plokšteles, kurių plotis turi būti lygus vidiniam vamzdžio diametrui, tų plokštelių patalpinimas vamzdžių viduje, arba pagaminimas ir išilginis S formos skerspjūvio elementų suvirinimas. Be to, kontaktinio įrenginio konstrukcija sąlygoja didelį hidraulinį pasipriešinimą. Galiausiai, dujų ir skysčio įvedimas galimas ne visu nuleidimo elemento skerspjūvio perimetru, o tik pusapskritimio lanku, tai neleidžia užtikrinti tolygų fazių pasiskirstymą elemento skerspjūvyje.The disadvantage of the known nozzle is the complexity of the design and assembly of the contact devices, which requires the production of narrow long plates having a width equal to the inner diameter of the tube, the placement of those plates inside the tubes, or fabrication and longitudinal welding of S-sections. In addition, the design of the contact device results in high hydraulic resistance. Finally, the introduction of gas and liquid is not possible at the entire circumference of the drop member, but only at the semicircular arc, which prevents uniform phase distribution across the member.

Išradimo esmėThe essence of the invention

Tikslu pagerinti antgalio gamybos technologiškumą užtikrinantį reaktoriaus, skirto vykdyti procesus dujų-skysčio terpėje, darbo efektyvumą, siūlomas vertikalaus reaktoriaus antgalis, turintis horizontalias perforuotas lėkštes ir kontaktinius įrenginius, iš kurių kiekvienas sudarytas iš savo viršutiniais galais pritvirtintų atraminiame tinklelyje vertikalių nuleidimo ir pakėlimo elementų, be to, nuleidimo elementas iš viršaus yra aklinas ir viršutinės dalies šoniniame paviršiuje turi įėjimo angas skysčiui ir dujoms, o pakėlimo elementas turi angą ant atraminio sietelio dujų ir skysčio mišiniui išeiti, charakterizuojamas tuo, kad kiekvieno kontaktinio įrenginio nuleidimo ir pakėlimo elementai sukonstruoti kaip vamzdžiai, kurių ašys lygiagrečios ir išdėstytos per dviejų arba daugiau vamzdžio diametrų atstumą viena nuo kitos, be to, minėti elementai apatinėje dalyje tarp savęs sujungti U formos elementu, padarytu iš to paties diametro vamzdžio.In order to improve the nozzle production technology for gas-liquid process reactor efficiency, a vertical reactor nozzle is provided with horizontal perforated plates and contact units, each consisting of vertical lowering and lifting elements in a support grid attached to its upper ends. in addition, the lowering element is blind and has a fluid and gas inlet on the upper surface of the lower part, and the lifting element has an opening on the support screen for exit of the gas / liquid mixture, characterized in that the lowering and lifting elements of each contact device are the axes being parallel and disposed at a distance of two or more pipe diameters apart, said elements being joined together at the lower part by a U-shaped element made of a tube of the same diameter jio.

Siūlomos konstrukcijos techninį rezultatą sudaro kontaktinių įrenginių ir antgalio aplamai gamybos ir surinkimo supaprastinimas dėl kontaktinio įrenginio konstrukcijos supaprastinimo, panaudojant kaip ruošinius tik vieno diametro vamzdžius, o taip pat sumažinant hidraulinį įrenginių pasipriešinimą.The technical result of the proposed design consists in simplifying the manufacture and assembly of contact devices and nozzle by simplifying the design of the contact device by using only one-diameter pipes as blanks, as well as reducing the hydraulic resistance of the devices.

Panaudojimas kontaktinių įrenginių gamybai tik vieno diametro vamzdžius supaprastina kontaktinių įrenginių konstrukciją. Papildomo U formos kontaktinio elemento, kuriame reagentų kontaktavimas vyksta išcentrinių jėgų lauke, buvimas užtikrina fazių sąveikos intensyvumo padidėjimą ir, atitinkamai didina reaktoriaus darbo efektyvumą. Nuleidimo elemento apvalus skerspjūvis leidžia tolygiai išdėstyti angas dujų ir skysčio įvedimui perimetru ir tuo pačiu pagerinti fazių pasiskirstymo elemento skerspjūvyje tolygumą. Nuleidimo ir pakėlimo elementų ašių išdėstymas per nuo dviejų arba daugiau vamzdžio diametrų, geriau nuo dviejų iki šešių vamzdžio diametrų, atstumą viena nuo kitos sąlygoja kontaktinių įrenginių hidraulinio pasipriešinimo sumažėjimą. Jeigu atstumas tarp nuleidimo ir pakėlimo elementų ašių yra mažiau negu du vamzdžio diametrai, įrenginio hidraulinis pasipriešinimas didėja, o jo efektyvumas mažėja. Esant atstumui didesniam negu šeši vamzdžio diametrai, sumažėja kontaktinių įrenginių išdėstymo ant atraminio sietelio kompaktiškumas.Application to the manufacture of contact devices Only one diameter pipe simplifies the design of contact devices. The presence of an additional U-shaped contact element in which the reactants are contacted in the field of centrifugal forces ensures an increase in the intensity of the phase interaction and consequently increases the efficiency of the reactor. The circular cross-section of the lower element allows for evenly spaced openings for the introduction of gas and liquid at the perimeter, thereby improving the uniformity of phase distribution across the cross-section of the element. The arrangement of the axes of the lowering and lifting members over a distance of two or more pipe diameters, preferably two to six pipe diameters, results in a reduction in the hydraulic resistance of the contact means. If the distance between the lowering and lifting axes is less than two pipe diameters, the hydraulic resistance of the unit increases and its efficiency decreases. At distances greater than six pipe diameters, the compactness of the contact arrangement on the support screen is reduced.

Įgyvendinant išradimą, geriau, kai kontaktinio įrenginio aukščio santykis su vamzdžio, iš kurio jis padarytas, diametru yra ribose nuo 40 iki 150. Esant santykiui mažesniam negu 40, blogėja hidrodinaminio režimo reaktoriuje užtikrinimo stabilumas. Esant santykiui didesniam negu 150, žymiai padidėja kontaktinio įrenginio hidraulinis pasipriešinimas ir kartu sumažėja jo standumas, dėl to reikia statyti papildomus laikymo elementus, konstrukciją darančius sudėtingesne.In an embodiment of the invention, it is preferable that the height ratio of the contact device to the diameter of the tube from which it is made is in the range of 40 to 150. At a ratio of less than 40, stability in hydrodynamic mode reactor degradation is impaired. At a ratio greater than 150, the contact resistance of the contact device is significantly increased and, at the same time, its stiffness is reduced, necessitating the construction of additional support elements which make the structure more complex.

Pageidautina siūlomoje konstrukcijoje nuleidimo elementą sukonstruoti akliną viršuje, patalpinant elemento viduje aklidangtį, kurio apatinis paviršius išdėstytas žemiau apatinės atramino sietelio plokštumos. Dėl to užtikrinamas skirtingas nuleidimo ir pakėlimo elementų tvirtinimo standumas - nuleidimo elemento tvirtinimas standesnis. Nuleidimo ir pakėlimo elementų nuosavų svyravimų dažniai tampa skirtingi, ir kadangi jie tarp savęs standžiai sujungti U formos elementu, rezonansinis dažnis suardomas, tai pašalina kontaktinių įrenginių pavojingą vibraciją.In the proposed construction, it is desirable to construct the lowering element with a blind at the top by placing a blind cover with a lower surface located below the lower plane of the retaining sieve. This results in different stiffness of the lowering and lifting elements - the lowering element is stiffer. The frequencies of the oscillations of the lowering and the lifting members become different, and since they are rigidly connected to each other by a U-shaped element, the resonant frequency is disrupted, thus eliminating the dangerous vibration of the contact devices.

ioio

Trumpas brėžinių figūrų aprašymasBrief description of the drawing figures

Siūlomo antgalio konstrukcija iliustruojama brėžiniais, pateiktais Fig. 1,2. Fig. 1 parodytas reaktoriaus su įstatytu jame antgaliu išilginis pjūvis, Fig. 2 - kontaktinio įrenginio konstrukcija ir jo tvirtinimas atraminiame sietelyje (mazgas A iš Fig. 1).The construction of the proposed nozzle is illustrated in the drawings in Figs. 1.2. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a reactor with a nozzle inserted therein, FIG. 2 - construction of the contact device and its attachment to the support screen (unit A from Fig. 1).

Geriausias išradimo įgyvendinimo variantasBest embodiment of the invention

Pagal Fig. 1 ir 2 reaktorių sudaro vertikalus korpusas 1 su dangteliu 2, reagentų įvedimo atvamzdžiai 3, 4 ir 5 ir sintezės produktų išvedimo atvamzdis 6. Reaktoriaus antgalis sudarytas iš horizontalių perforuotų lėkščių 7, 8 (lėkščių skaičius gali būti didesnis), kurios dalina aparato reakcinį tūrį į zonas, ir kontaktinių įrenginių 9, sukonstruotų kaip pastovaus skerspjūvio vamzdžiai, išdėstyti apatiniame reaktoriaus trečdalyje, kur dujinės fazės kiekis mažas.According to FIG. Reactors 1 and 2 consist of a vertical housing 1 with a cap 2, reactor inlet ports 3, 4 and 5 and a synthesis product outlet port 6. The reactor nozzle consists of horizontal perforated plates 7, 8 (the number of plates may be larger) which divide the reaction volume of the apparatus into zones, and contact devices 9 constructed as constant-cross-section tubes located in the lower third of the reactor, where the amount of gaseous phase is low.

Kiekvieną įrenginį 9 sudaro vertikalūs elementai - nuleidimo 10 ir pakėlimo 11. Elementai 10 ir 11 susisiekia apačioje papildomo U formos elemento 12 dėka. Savo viršutiniais galais elementai 10 ir 11 pritvirtinti atraminiame sietelyje 13, be to, jų išilginių ašių tarpusavio atstumas yra daugiau negu du, geriau nuo dviejų iki šešių, vamzdžio diametrai. Nuleidimo elemento 10 šoninėje sienelėje po atraminiu sieteliu 13 išdėstytos įėjimo angos dujinei fazei 14 ir angos skystai fazei 15, paskirstytos tolygiai vamzdžio apskritimu. Įėjimo angos dujinei fazei 14 išdėstytos aukščiau negu įėjimo angos skystai fazei 15. Viršutinis nuleidimo elemento 10 galas turi aklidangtį 16. patalpintą vamzdžio viduje. Apatinis aklidangčio 16 paviršius išdėstytas žemiau apatinės 5 LT 5016 B atraminio sietelio 13 plokštumos. Pakėlimo elemento 11 išėjimo anga 17 išdėstyta ant atraminio sietelio 13.Each device 9 comprises vertical elements - lowering 10 and raising 11. The elements 10 and 11 communicate at the bottom by means of an additional U-shaped element 12. At their upper ends, the elements 10 and 11 are mounted on a support screen 13, moreover, the spacing of their longitudinal axes is more than two, preferably two to six, pipe diameters. In the sidewall of the lowering element 10, below the support screen 13, the inlet openings for the gas phase 14 and the openings for the liquid phase 15 are spaced evenly around the pipe. The inlet openings for the gas phase 14 are located higher than the inlet openings for the liquid phase 15. The upper end of the lowering element 10 has a blind cap 16 located inside the pipe. The lower surface of the hood 16 is located below the lower plane 13 of the support screen 5 LT 5016 B. The outlet 17 of the lifting element 11 is arranged on a support screen 13.

Atraminis sietelis 13 turi kriją 18, kurio aukštis dengia įėjimo angas 14 ir 15. Papildomas U formos elementas 12 gali būti padarytas atskiras nuo elementų 10 ir 11, o po to privirintas prie jų, arba padarytas išvien su jais iš vieno vamzdinio ruošinio.The support screen 13 has a crown 18 having a height which covers the inlets 14 and 15. The additional U-shaped element 12 may be made separate from and then welded to the elements 10 and 11, or made together with a single tubular workpiece.

Reaktorius, sumontuotas su siūlomu antgaliu, dirba šiuo būdu. Pradiniai skysti ir dujiniai reagentai (karbido sintezės atveju - amoniakas, anglies dioksidas ir angliesamonio druskų tirpalas) įvedami į reaktorių per atvamzdžius 3, 4, 5. Jų sumaišymui ir paskirstymui aparato skerspjūvyje skirta lėkštė 8. Perėjęs lėkštę 8, dujų ir skysčio mišinys patenka į ertmę, užpildytą vertikaliais kontaktiniais įrenginiais 9. Dujinė fazė, pirmaujanti judėjime į viršų, sudaro po atraminiu sieteliu 13 dujų pagalvę. Dujos ir skystis atskirai per įėjimo angas 14 ir 15 atitinkamai tolygiai vamzdžio apskritimu patenka į nuleidimo elementą 10, kur kontaktuoja, esant tiesiajam fazių srautui žemyn.The reactor fitted with the proposed nozzle operates in this manner. The starting liquid and gaseous reagents (in the case of carbide synthesis, ammonia, carbon dioxide and carbonic ammonium salt solution) are introduced into the reactor via nozzles 3, 4, 5. A plate 8 is provided for mixing and distributing them in the apparatus. a cavity filled with vertical contact means 9. The gaseous phase, leading upward, forms a 13 gas cushion beneath the support screen. The gas and liquid separately pass through the inlets 14 and 15, respectively, evenly in a circular conduit into the lowering element 10, where they are in contact with a straight phase flow downwards.

U formos elemente 1.2 dujų ir skysčio sąveika tęsiasi, bet didesniu intensyvumu dėl išcentrinių jėgų lauko veikimo. Toliau aukštyn nukreiptas dujų ir skysčio srautas praeina pakėlimo elementą 11 ir per angas 17 patenka į tolesnę reakcinę reaktoriaus zoną. Praėję viršutinę lėkštę 7, reakcijos produktai išeina iš reaktoriaus per atvamzdį 6.In U-shaped element 1.2, the gas-liquid interaction continues, but at higher intensities due to the field action of the centrifugal forces. A further upward flow of gas and liquid passes through the riser 11 and passes through the openings 17 into the further reaction area of the reactor. After passing the top plate 7, the reaction products leave the reactor through the opening 6.

Dujų pagalvės buvimas po sieteliu 13 su fazių skyrimo riba tarp angų 14 ir 15 leidžia tolygiai paskirstyti dujinę fazę tarp kontaktinių įrenginių ir reaktoriaus pjūvyje.The presence of the gas cushion beneath the screen 13 with a phase separation limit between the openings 14 and 15 allows for an even distribution of the gaseous phase between the contact units and the reactor in section.

Pramoninis pritaikomumasIndustrial applicability

Siūlomo antgalio bandyminio pavyzdžio gamyba ir jo išbandymas reaktoriuje parodė, kad jo metalo išeiga ne didesnė negu žinomo antgalio, užtikrinamas toks pat reagentų buvimo laikas kontaktiniuose įrenginiuose ir, atitinkamai, toks pat proceso efektyvumas, o darbo sąnaudos kontaktinių įrenginių gamybai ir antgalio montavimui mažesnės 20 - 25 %.The production of the proposed nozzle test specimen and its testing in a reactor have shown that its metal yield is not higher than that of a known nozzle, provides the same reagent residence time in contact equipment and consequently the same process efficiency, and reduces labor costs for contact equipment manufacture and nozzle assembly. 25%.

Claims (4)

Išradimo apibrėžtisDefinition of the Invention 5 1. Vertikalaus reaktoriaus antgalis, turintis horizontalias perforuotas pertvarėles ir kontaktinius įrenginius, iš kurių kiekvienas sudarytas iš savo viršutiniais galais pritvirtintų atraminiame tinklelyje vertikalių vamzdinių nuleidimo ir pakėlimo elementų, be to, nuleidimo elementas iš viršaus yra aklinas ir viršutinės dalies šoniniame paviršiuje turi įėjimo angas skysčiui ir dujoms, o pakėlimo elementas turi angą ant atraminio5 1. Vertical reactor nozzle with horizontal perforated baffles and contact units, each consisting of a vertical tubular lowering and lifting element in a support grid attached to its upper ends, in addition, the lowering element being blind and having inlets on the upper side for liquid and gas, and the lifting element has an opening on the support 10 sietelio dujų ir skysčio mišiniui išeiti, besiskiriantis tuo, kad kiekvieno kontaktinio įrenginio nuleidimo ir pakėlimo elementai sukonstruoti kaip apvalaus skerspjūvio vamzdžiai, kurių lygiagrečios ašys išdėstytos per dviejų arba daugiau vamzdžio diametrų atstumą viena nuo kitos, be to, minėti elementai apatinėje dalyje tarp savęs sujungti U formos elementu, padarytu iš to paties diametro vamzdžio.10 gas and liquid strainers for outlet gas, characterized in that the lowering and lifting elements of each contact device are constructed as circular tubes having parallel axes spaced two or more tube diameters apart, said elements being joined at the bottom U-shaped element made of the same diameter pipe. 2. Antgalis pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad nuleidimo ir pakėlimo elementų ašys išdėstytos per nuo dviejų iki šešių vamzdžio diametrų atstumą viena nuo kitos.2. A nozzle according to claim 1, characterized in that the axes of the lowering and lifting members are spaced from two to six pipe diameters apart. 2020th 3. Antgalis pagal 1 arba 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad kontaktinio įrenginio aukščio santykis su vamzdžio, iš kurio jis padarytas, diametru yra ribose nuo 40 iki 150.3. A nozzle according to claim 1 or 2, wherein the contact device has a height-to-tube ratio of 40 to 150. 4. Antgalis pagal 1, 2 arba 3 punktą, besiskiriantis tuo, kad nuleidimo elementas sukonstruotas aklinas viršuje, patalpinant elemento viduje aklidangtį, kurio4. A nozzle according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the lowering member is constructed with a blind at the top, by inserting a blind cover with a 25 apatinis paviršius išdėstytas žemiau apatinės atramino sietelio plokštumos.The lower surface is located below the lower plane of the retaining sieve.
LT2002080A 2000-04-03 2002-07-16 Nozzle for a vertical chemical reactor LT5016B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108232/12A RU2168355C1 (en) 2000-04-03 2000-04-03 Packing of vertical reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2002080A LT2002080A (en) 2003-01-27
LT5016B true LT5016B (en) 2003-04-25

Family

ID=20232765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2002080A LT5016B (en) 2000-04-03 2002-07-16 Nozzle for a vertical chemical reactor

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN1207089C (en)
EE (1) EE04774B1 (en)
LT (1) LT5016B (en)
RU (1) RU2168355C1 (en)
UA (1) UA57850C2 (en)
WO (1) WO2001074479A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002366957A1 (en) * 2002-12-24 2004-07-22 Vladimir Mikhailovich Kosyrev Nozzle for a vertical once-through reactor
RU2261141C1 (en) * 2004-07-13 2005-09-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) Reactor interior units
RU2365797C1 (en) 2008-01-21 2009-08-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) Hydrodynamic generator and internal structure of reactor (versions)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU808122A1 (en) 1976-06-07 1981-02-28 Предприятие П/Я Г-4302 Urea synthesis tower
SU1088779A1 (en) 1982-03-12 1984-04-30 Предприятие П/Я Г-4302 Reactor for synthesis of carbamide
RU2114691C1 (en) 1995-11-20 1998-07-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "Экос" Reactor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556541A (en) * 1980-07-03 1985-12-03 Stone & Webster Engineering Corporation Low residence time solid-gas separation device and system
RU2035991C1 (en) * 1993-04-06 1995-05-27 Башев Андрей Иванович Packing of column for apparatus
DE19520351A1 (en) * 1995-06-07 1996-12-12 Norddeutsche Seekabelwerke Ag Packing block and method for producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU808122A1 (en) 1976-06-07 1981-02-28 Предприятие П/Я Г-4302 Urea synthesis tower
SU1088779A1 (en) 1982-03-12 1984-04-30 Предприятие П/Я Г-4302 Reactor for synthesis of carbamide
RU2114691C1 (en) 1995-11-20 1998-07-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "Экос" Reactor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
V.I. KUČERIAVYJ: "Karbido sintezė ir panaudojimas", pages: 316 - 317

Also Published As

Publication number Publication date
CN1207089C (en) 2005-06-22
RU2168355C1 (en) 2001-06-10
CN1395504A (en) 2003-02-05
WO2001074479A1 (en) 2001-10-11
LT2002080A (en) 2003-01-27
EE04774B1 (en) 2007-02-15
UA57850C2 (en) 2003-07-15
EE200200477A (en) 2003-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7875254B2 (en) Internal loop reactor and Oxo process using same
US3929421A (en) Tubular catalytic reactor with premixing means for multiple reactants of different densities
US4820495A (en) Plate reactors for chemical syntheses under high pressure in gaseous phase and with heterogeneous catalysis
EP1818094A1 (en) Wall system for catalytic beds of synthesis reactors
KR102356416B1 (en) Multi-tube radial bed reactor
US7842255B2 (en) Carbamate condensation method and unit for carrying out such a method
CA1074084A (en) Radial-flow reactor for the synthesis of ammonia with production of high-thermal-level steam
US8021624B2 (en) Reactor, and method for the production of hydrogen sulfide
CN109642169B (en) Improved mixing device for downflow hydroprocessing reactors
JP2008532758A (en) How to operate a fluidized bed reactor
WO1995031278A1 (en) Reactor for two-phase reactions, in particular for urea synthesis at high pressure and temperature
LT5016B (en) Nozzle for a vertical chemical reactor
EP0781164B1 (en) Method for in-situ modernization of a urea synthesis reactor
US20230149874A1 (en) Apparatus for distributing fluid in downflow reactors
RU2114691C1 (en) Reactor
RU2674950C1 (en) Catalytic reactor
RU2195364C1 (en) Packing of vertical direct-flow reactor
RU23794U1 (en) VERTICAL RECTANGULAR REACTOR NOZZLE
RU2124937C1 (en) Reactor for catalytic processes
RU30289U1 (en) REACTOR FOR CATALYTIC PROCESSES
WO2004058394A9 (en) Nozzle for a vertical once-through reactor
SU1736599A1 (en) Film reactor
SU1060214A1 (en) Reactor for conducting catalytic processes
RU13764U1 (en) REACTOR FOR SYNTHESIS OF CYANIDE HYDROGEN
JPS5933827B2 (en) heat and mass transfer equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20130305