NL7905837A - Werkwijze voor het uitvoeren van gas/vloeistofreacties in in benedenwaartse richting doorstroomde reactoren. - Google Patents

Description

» VO 8039

Hoechst Aktiengesellschaft Frankfort a/d/ Main Bondsrepubliek Duitsland

Werkwijze voor het uitvoeren van gas/vloeistofreacties in in benedenwaartse richting doorstroan.de reactoren.

De uitvinding betreft een werkwijze voor het uitvoeren van gas/ vloeistofreacties in in benedenwaartse richting doorstroan.de reactoren bij hoge gas/vloeistofvolumever houdingen.

Tot de in de techniek vaak toegepaste gas/vloeistofreactoren 5 rekent men belkolanmen, die door een bijzonder eenvoudige constructie uitmunten. In deze reactoren wordt gas met behulp van begassings-inrichtingen,zoals sinterplaten of tweestofsproeiers, beivormig in de vloeistof verdeeld. Bij in benedenwaartse richting geleiden van het gas/vloeistofïnengsel is een verlenging van de verblijfstijd mogelijk.

10 Hierbij wordt het gas bovenaan de reactor ingevoerd en door de vloei stof stroom in gelijkstroom hiermee naar beneden gevoerd. Bij de bekende soort geleiding in benedenwaartse richting van het gas/vloei-stofmengsel wordt het gas vaak niet volledig genoeg benut, zodat een recirculatie van het gas of de vloeistof naar de bovenkant van de 15 kolan. nodig wordt. Deze recirculatie vindt of plaats met een uit wendige kringloop of via een sleuf, zoals b.v. uit Auslegeschrift I.957.160 bekend is. De begassing wordt gewoonlijk zo uitgevoerd·, dat de vloeistof met een hoge snelheid langs de gasintreeopeningen wordt voorbijgevoerd.

20 De uitvinding betreft nu een begassing van de naar beneden strcmende vloeistof, waarbij het gas bij een passage door de reactor tot de gewenste cmzettingsgraad reageert. Dit laatste wordt met de onderhavige werkwijze bereikt.

De door de uitvinding bereikte voordelen zijn in hoofdzaak, 25 dat het gas zich bij lage vloeistofsnelheden goed over de kölcm- doorsnede laat verdelen. Daardoor kon van doorsnedevemauwingen, die tot duidelijk hogere vloeistofstrailingssnelheden en daarmede tot een hoger energieverbruikt leiden, worden af gezien. Een verder voordeel van 7905837 * 2 'f *· deze wijze van begassen bij grote stroomdoorsnede is, dat de reactor reeds bij de plaats van de gastoevoer wegens de aldaar langzaam voorbijstromende vloeistof als reactietrajeet met een hoge gasverblijfstijd kan worden gebruikt.

5 Voorbeeld I; •Aan de hand van een hydrolyse van fosgeen wordt het effect van de onderhavige werkwijze weergegeven. De hiervoor gebruikte kolcm-reactor bestond uit een glazen kolom met een binnendiameter van 150 mm en een lengte van 2000 mm, die in een als gas-vloeistof-10 separator fungerende houder was ondergedompeld. Het gas werd aan de bovenkant van de reactor via vier radiaal geplaatste fritten in water verdeeld. Het gas-vloeistofmengsel werd met een gasfase-percentage van 22 vol.$ naar beneden naar de reactoruitgang getransporteerd. Het toegevoerde gas bestond uit 108 1/u COClg 15 en 322 l/u lucht in de normale toestand. De helgrootte lag tussen k en 6 mm. De lege buissnelheid van de vloeistof bedroeg 23 cm/sec, de volumeverhouding vloeistof tot gas 2k:l en de-gemiddelde gasverblijfstijd per m reactorlengte 25 sec. In de gasruimte van de gas-vloeistof-separator heerste een absolute druk van 1,2 bar.

20 De watertemperatuur bedroeg 23°C.

De fosgeeningangsconcentratie in de lucht van 25 vol.$ kon tot een eindconcentratie van minder dan 0,1 ppm bij de reactorafvoer worden verminderd. Een recirculatie van het gas en de vloeistof naar de kolombovenzijde kon worden vermeden.

25 Voorbeeld II:

Ter verduidelijking van de goede gasverdeling en de daarmede verbonden goede benuttingsgraad van het gas bij toepassing van de onderhavige werkwijze werd de absorptie van nitreuze gassen in water in een door stroomde reactor met UW 30 en KW 150 onder analoge voor-30 waarden bepaald. De gebruikte apparaturen bestonden uit 2000 mm lange glazen kolommen met vier zijwaarts van de bovenkant aangebrachte sinterplaten, waarvan de uiterste begrenzing met de binnenwand afsloot, zodat geen begassingsonderdeel in de reactor binnenreikte en geen doorsnedevemauwing optrad. De reactiebuis werd in 35 een eronder geplaatste houder gedompeld, die als gas-vloeistofseparator 7905837 γ * ' 3. j fungeerde; de ontgaste vloeistof werd met een paap naar de reactorbovenzijde teruggetransporteerd.

Proefvoorwaarden:

Volumedoorvoer (berekend op de vrije doorsnede van de door stroomde 5 . kolom) o 2 gasfase 0,½ cnr/cm s bij normale toe- 3, 2 stand vloeistof fase 22 cm /cm s (leidingwater) helgrootte 2 - 6 mm 10 volumeverbouding vloeistof:gas ca. 50 : 1 gemiddelde verblijfstijd gas ca. Uo s/m reactorlengte absolute druk in de gasstroam van 1,2 bar de onderste houder

15 vloeistof temperatuur 27°C

KO^-ingangsconcentratie in de lucht 10,7 vol.# K0x-uitgangs concentratie · KW 30 1500 ppm KW 150 1500 ppm 20 (dragerbuisjes-meetnauwkeurig- heid)

Dit voorbeeld toont aan, dat de absorptie van nitreuze gassen in water volgens het onderhavige procédé bij een doorsnede-vergroting met een factor 25 onveranderd hoog blijft.

7905837

Claims (1)

1. * v - CONCLUSIE: Werkwijze voor het uitvoeren van gas-vloeistofreacties in in "benedenwaartse richting doorstroande reactoren, met het kenmerk, dat men in een met een legebuissnelheid van tenminste 0,lU m/s, liefst 0,2-0,5 m/s naar beneden stromende vloei stofjas met' een t 5 beldiameter van 0,1 mm tot ^ mm, ten hoogste echter 10 mm, voert, waarbij de volumeverhouding vloeistof tot gas groter dan 8 : 1 endde verblijfstijd van gas tenminste 6 s/m reactorlengte mag bedragen. 7905837