PL124192B1 - Multistage column cascade with mixerless circulation chambers for one-phase liquid or gaseous homogenous systems - Google Patents

Multistage column cascade with mixerless circulation chambers for one-phase liquid or gaseous homogenous systems Download PDF

Info

Publication number
PL124192B1
PL124192B1 PL1980227598A PL22759880A PL124192B1 PL 124192 B1 PL124192 B1 PL 124192B1 PL 1980227598 A PL1980227598 A PL 1980227598A PL 22759880 A PL22759880 A PL 22759880A PL 124192 B1 PL124192 B1 PL 124192B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
column
cascade
shelf
cascade according
flow
Prior art date
Application number
PL1980227598A
Other languages
English (en)
Other versions
PL227598A1 (pl
Inventor
Georg Schreiber
Original Assignee
Dynamit Nobel Ag
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 Dynamit Nobel Ag filed Critical Dynamit Nobel Ag
Publication of PL227598A1 publication Critical patent/PL227598A1/xx
Publication of PL124192B1 publication Critical patent/PL124192B1/pl

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
    • B01J12/00Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J14/00Chemical processes in general for reacting liquids with liquids; Apparatus specially adapted therefor
    • 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
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2405Stationary reactors without moving elements inside provoking a turbulent flow of the reactants, such as in cyclones, or having a high Reynolds-number
    • 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
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415Tubular reactors
    • B01J19/2435Loop-type reactors
    • 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
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094Jackets
    • 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
    • B01J2219/0077Baffles attached to the reactor wall inclined

Landscapes

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

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielostopniowa kaskada kolumnowa z bezmieszalnikowymi komo¬ rami obiegowymi dla jednorodnych ukladów cie¬ klych lub gazowych.Kaskada kotlów mieszalnikowych jest klasycz¬ nym urzadzenie dla reakcji chemicznych przepro¬ wadzanych w sposób ciagly. Sklada sie ona z sze¬ regu zbiorników *o ciaglym przeplywie umieszczo¬ nych jeden za drugim, przy czym zawartosc kaz¬ dego zbiornika jest intensywnie mieszana dla uzy¬ skania idealnego wymieszania. Wada tych znanych urzadzen jest to, ze wymagaja duzych nakladów na posczególne zbiorniki, szczególnie przy wyzszych cisnieniach i temperaturach, na ich ustawienie, napedy mieszadel i aparature kontrolno-pomiarowa poszczególnych zbiorników.Korzystniejszymi z tego punktu widzenia sa ko¬ lumny podzielone na szereg stopni reakcyjnych, zwane kaskadami kolumnowymi. W tych kaskadach dazy sie do mozliwie idealnego wymieszania w poszczególnych stopniach lub komorach przez in¬ tensywne mieszanie oraz dó mozliwie malego mie¬ szania pomiedzy stopniami, poniewaz tego rodzaju mieszanie zwrotne pomiedzy stopniami, z reguly obniza ogólna sprawnosc. kaskada kolumnowa dla reakcji przeprowadza¬ nych w jednorodnej fazie cieklej sklada sie np. z rury podzielonej sciankami posrednimi na komory o jednakowej wielkosci. Odstep pomiedzy scian¬ kami posrednimi jesf w przyblizeniu równy sredni- 10 15 20 cy rury. Mieszadla dla poszczególnych komór sa za¬ mocowane na wspólnym wale centralnym zalozy- skowanym na koncach rury. Ciecz przeplywa z ko¬ mory do komory albo przez wybranie dla walu mieszadel, albo przez dodatkowe otwory w scian¬ kach posrednich. Tego rodzaju reaktor komorowy moze byc eksploatowany w dowolnym ustawieniu przestrzennym, tj. pionowo, poziomo lub ukosnie.Równiez l ten reaktor komorowy jest obarczony wada, która jest dlugi mieszalnik ze swoimi proble¬ mami napedowymi, uszczelnianowymi, eksploata¬ cyjnymi i monlfczowymi. Ponadto, w komorach o przekroju prostokatnym nie mozna uniknac po¬ wstawania martwych przestrzeni.Z tego tez powodu poszukiwano rozwiazania kaskady kolumnowej pozbawionej mieszadla alei pozwalajacej na dobre wymieszanie. Przy niejedno¬ rodnych systemach dwu-lub wiecej fazowych, do mieszania np. cieklej fazy lub gazowej moga byc uzyte warstwy zawiesinowe, w których czastki sta¬ le poruszajac sie intensywnie w przeciwpradzie do fazy cieklej powoduja jej dobre wymieszanie. Kilka takich komór zawiesinowych, umieszczonych w ko¬ lumnie jedna nad druga tworzy reaktor kaskado¬ wy.W niemieckim pismie wylozeniowym DE-OS 2518 975, opisano niejednorodny system wielofazo¬ wy, w którym ciecz stanowi faze ciagla, a ciala sta¬ le i/lub gaz faze rozproszona. Stosuje sie jedna ustawiona co najmniej zasadniczo pionowo kolum- 124 192124 192 3 4 ne lub slup z co najmniej dwoma dnami rozsta¬ wionymi jedno nad drugim, a które sa wzajemnie przeciwnie nachylone wzgledem poziomu i które w obszarze swojego górnego i dolnego konca wy¬ kazuja co najmniej jedno urzadzenie laczace prze¬ strzen nad dnem z przestrzenia pod dnem.Urzadzeniem laczacym moze np. byc przewód obejsciowy umieszczony na zewnatrz przy scianie kolumny, który laczy miedzy soba przestrzenie po obu stronach dna i dzieki temu umozliwia kontro¬ lowany przeplyw strumienia masowego do sasied¬ niej komory. Korzystnie takimi urzadzeniami la¬ czacymi sa przeloty np. w postaci szpary, szczeliny lub otworu na krawedzi nachylonego dna tzn. bez¬ posrednio przy wewnetrznej scianie kolumny lub tez w dnie, w pewnej odleglosci od tej sciany.Przy niejednorodnych systemach wielofazowych tfworza sie przy kazdym dnie dwie strefy wzbogaca¬ nia, a mianowicie powyzej dna, szczególnie w jego dolnej czesci, dla fazy ciezszej oraz druga ponizej dna, szczególnie w jego górnej czesci, dla fazy lzej¬ szej. Ze stref wzbogacania, ciezsza wzglednie lzej¬ sza faza przedostaje sie poprzez urzadzenie laczace na druga strone dna i tam biere udzial w ruchu zawiesinowym. Energie do wytwarzania i Utrzy¬ mania obracajacej .sie warstwy zawiesinowej do¬ starcza pole grawitacyjne ziemi ze wzgledu na róznice srednich gestosci w obu strefach wzboga¬ cania.Jesli róznice srednich gestosci niejednorodnego systemu sa tlak male, ze energia przekazana przez pole grawitacyjne nie zapewnia odpowiednio in¬ tensywnego ruchu wirowego zawiesiny, wówczas mozna pobrac dodatkowa energie z pompy niezbed¬ nej dla transportu niejednorodnego strumienia ma¬ sowego, przy czym opór przeplywu, który musi po¬ konac lzejsza faza przy przechodzeniu do prze¬ strzeni powyzej dna„ jest korzystnie znacznie wiek¬ szy od tego, który pokonujeN ciezsza faza przy prze¬ chodzeniu do przestrzeni ponizej dna. Równiez i przy malych róznicach gestosci ma sie do czynie¬ nia jednak z systemem niejednorodnym, w którym w fazie cieklej jest rozproszona faza stala i/lub gazowa. ' W systemach jednorodnych, tzn. w czystych cie¬ czach lub czystych gazach nie istnieje jakakolwiek faza rozproszona o innym stanie skupienia, która moglaby posluzyc do wytworzenia warstwy zawie¬ sinowej stanowiacej srodek powodujacy wymiesza¬ nie systemu jednorodnego.- Zadaniem wynalazku jest opracowanie wielostop¬ niowej kaskady kolumnowej do wymieszania cie¬ czy lub gazu w systemach jednorodnych bez stoso¬ wania czesci poruszanych mechanicznie, przy czym mieszanie zwrotne pomiedzy poszczególnymi stop¬ niami lub komorami kolumny powinno byc mozli¬ wie1 male; W przypadku cieczy lub gazu mozna miec do czy¬ nienia z chemicznie jednolitym materialem, lub tez z mieszanina róznych materialów, które przez re¬ akcje chemiczne i/lub procesy fizyczne maja ulec zmianom. Reakcjami chemicznymi moga byc na przyklad hydrolizy, np. przemiana dwumetyltferef- talanu w kwas tereftalowy. Procesami fizycznymi moga byc np. procesy rozpuszczania w których jedna ciecz nie rozprasza sie w drugiej — a roz¬ puszczona.Korzystnie, poczatkowy system dwu- lub wie¬ lofazowy przechodzi w system jednofazowy, lub 5 odwrotnie. Mozliwa jest 'takze reakcja w systemie jednofazowym, w której nie zachodzi zmiana fazy.Szczególne znaczenie maja przypadki, w którym przynajmniej przez pewna czesc okresu trwania reakcji chemicznej lub procesu fizycznego w sy¬ stemie jednorodnym, nie istnieja jakiekolwiek róz¬ nice gestosci. W systemach jednorodnych dotyczy to szczególnie cieczy.Zgodnie z wynalazkiem, zadanie to zostalo roz¬ wiazane dzieki temu, ze pomiedzy rozdzielajacymi sie strumieniami fluidu usytuowane sa na stale scianki dzialowe, które wraz z sasiednia pólka two¬ rza kanal przeplywowy dla strumienia napedowego doprowadzanego do przepustu, przy czym scianki dzialowe sa zakrzywione podobnie jak powierzch¬ nie równowagi alty) prostoliniowe.Korzystnie jest, gdy scianki dzialowe siegaja od sciany kolumny, graniczacej z polozonym w kie¬ runku przeplywu obszarem krancowym* pólek, na odleglosc równa od 1/10 do 7/10 srednicy kolumny, zas odleglosc miedzy sciankami dzialowymi jest zmienna. Scianki dzialowe sa zamocowane obroto¬ wo wokól punktu polozonego w poblizu sciany ko¬ lumny i sa zaopatrzone w otwory przelotowe, któ¬ rych wielkosc jest zmienna.Mieszanina wytwarza strumien napedowy, który z jednej strony dostarcza energie dla obrotowego ruchu zawiesinowego systemu jednorodnego, a z drugiej przez zassanie i wymieszanie z dalszym strumieniem cieczy lub gazu pobranego z nastepnej, z punktu widzenia przeplywu przez kaskade ko¬ lumnowa, komory, doprowadza do powstania dalej dokladniej wyjasnionego przeplywu wirujacego, po¬ dobnie jak w reaktorze z ruchem wirujacym lub kolowym, fen dalszy strumien zassany przez stru¬ mien napedowy jest co najmniej zasadniczo dopro¬ wadzany bezposrednio ponownie do tej komory z której zostal pobrany, tak ze jego udzial w obro¬ towym ruchu zawiesinowym w komorze poprzedniej jest we wszystkich przypadkach bardzo maly. Za¬ pewnia to dobre wymieszanie w poszczególnych ko¬ morach przy jednoczesnie bardzo malym wymie¬ szaniu zwrotnym pomiedzy komorami. Ruch zawie-s sinowy, zwany równiez ruchem kolowym lub obie- gowyym jest uzyskiwany bez pomocy czesci po¬ ruszanych mechanicznie tzn. w komorach obiego¬ wych bez mieszadel.Energia niezbedna dla poruszania strumienia na- peowego jest dostarczana przez urzadzenie pompu¬ jace, sprezarkowe lub podobne które korzystnie przetlacza ciecz lub gaz przez wielostopniowa ka¬ skade kolumnowa z komorami obiegowymi bez- mieszalnikówymi, wzglednie które moze ten fluid z takiej kaskady wysysac.Kaskada kolumnowa wedlug wynalazku moze pracowac w dowolnym polozeniu. Z reguly pracuje ona przy ustawieniu pionowym, ale moze byc takze ustawiona poziomo lub ukosnie. Obydwa urzadze¬ nia laczace kazdego nachylonego dna moga byc w znany sposób wytworzone np. jako przewody obejsciowe umieszczone na zewnatrz przy scianie 20 25 30 35 40 45 50 55 60 \124192 5 6 dajace wycinkom hiperboli lub paraboli. W stalych warunkach eksploatacyjnych powierzchnie równo¬ wagi moga byc uwazane za stabilne. W zmieniaja¬ cych sie warunkach pracy, ich odstep od den, 5 ksztalt i wielkosc moga w pewnych granicach ule¬ gac zmianom.W duzych reaktorach istotna role odgrywa dopro¬ wadzanie lub odprowadzanie ciepla. W reaktorach smuklych, stosunek powierzchni wymiany ciepla do *o objetosci jest znacznie korzystniejszy, niz w nor¬ malnych zbiornikach mieszalnikowych,, których smuklosc, tzn. sfosunek srednicy do wysokosci jest ze wzgledów wykonawczych i przeplywowych za¬ warty w przedziale miedzy okolo 1 do 0,8 a 1 do 2. 15 Smuklosc wynalazczej kaskady kolumnowej, po¬ dobnie jak w innych znanych kaskadach kolumno¬ wych, jest dobierana dowolnie, przy czym wybór ten nie jest obciazany niedogodnosciami wykonaw¬ czymi lub przeplywowymi. 20 Wyposazone w przeloty nachylone dna, patrzac z góry, rozciagaja sie z reguly na okolo 0,3 do 0,95 szerokosci kolumny mierzonej wzdluz przekroju podluznego przechodzacego przez przeloty w dnie.Wymiary sa dostosowywane do specjalnych wyma- 25 gan poszczególnych przypadków. Stosunek stru¬ mieni jest okreslany przez wielkosc przelotów ¦' wzglednie przez ich opory przeplywowe. Z fego tez powodu mozna na drodze konstrukcyjnej np. przez # odpowiednie zwymiarówanie przekroju kolumny, 30 wielkosc przelotów w dnach, ich kat nachylenia i wzajemne rozstawienie, wplywac na wzgledna wielkosc strumienia wirowego lub kolowego. Ko¬ lumna moze posiadac przekrój poprzeczny majacy ksztalt kola, prostokata, kwadratu lub podobny. 35 Wynalazek zostanie blizej wyjasniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kaskade kolumnowa, w przekroju wzdluznym, fig. 2 — fragment kaskady kolumnowej z fig. 1 z róznymi strumieniami przeplywu, fig. 3 — 40 model wirowego przeplywu strumienia w widoku z boku, fig. 4 — fragment kaskady kolumnowej z róznymi dodatkowymi sciankami dzialowymi umieszczonymi powyzej den w przekroju wzdluz¬ nym. 45 Na figurze 1 pokazano w przekroju wzdluznym kaskade kolumnowa 1 z plaszczem grzejnym lufo chlodzacym 2. W kaskadzie sa umieszczone na prze¬ mian wzgledem siebie nachylone plaskie dna 3.Jednorodny strumien wsadowy Ve, w którym ste- 50 zenie skladnika i wynosi Xei jfest wprowadzany pod cisnieniem przez pompe 4 do glowicy kolumny 1 poprzez rure wprowadzajaca 5 wnikajaca w ciecz. Rura wprowadzajaca 5 jest za pomoca srod¬ ków zewnetrznych umieszczona praktycznie ponad 55 górnym przelotem 6 najwyzszej pólki 3. Nad prze¬ lotem 6 jest w faki sposób umieszczona pokrywa 7, ze pomiedzy nia a górnym koncem dna 3 zostaje ' utworzony kanal przeplywowy 8. kolumny i ktfóre lacza miedzy soba przestrzenie po obu stronach dna. Korzystnie maja one jednak po¬ stac przelotu np. szpary, szczeliny lub otworu na krawedzi nachylonego dna tzn. bezposrednio przy wewnetrznej scianie kolumny lub tez wykonanego w dnie w pewnej odleglosci od tej sciany.Przy pionowym ustawieniu kolumny, w której fluid jest przepuszczany z góry na dól, a otwór wylotowy urzadzenia laczacego przyporzadkowane¬ go górnemu obszarowi koncowemu den nie znajduje sie z boku w scianie kolumny, a jestf uksztaltowa¬ ny w samym dnie, np. przez wykonanie przelotów przy krawedzi, moze powstac niebezpieczenstwo, ze strumien napedowy sikerowany od góry na dno zostanie spietrzony w obszarze tych otworów wy¬ lotowych przez co, wskutek zwiekszonego cisnie¬ nia spietrzenia, nie nastapi zassanie strumienia z komory znajdujacej sie ponizej dna. W tych przy¬ padkach okazalo sie korzystne przyporzadkowanie otworowi wylotowemu dla strumienia fluidu, pokry¬ wy która z jednej strony umozliwia celowe skre¬ cenie strumienia napedowego a z drugiej strony tworzy wraz z górnym obszarem dna kanal prze¬ plywowy dla zasyanego strumienia, na którego koncu wylotowym wystepuje, ze wzgledu na ply¬ nacy obok strumien napedowy odpowiednio obnizo¬ ne cisnienie powodujace zassanie.Podobna sytuacja wystepuje w przypadku ko¬ lumn pionowych, w których przeplyw odbywa sie od dolu do góry oraz przy kolumnach ustawionych ukosnie lub poziomo. Zamiast urzadzen laczacych w górnym wzglednie dolnym obszarze koncowym den, wystepuja te. które sa umieszczone w obsza¬ rach koncowych den znajdujacych sie „pod prad" lub „z pradem". Polozenie „pod prad" oznacza, w polaczeniu z nachylonymi dnami, ze te obszary dna, przy zalozeniu przeplywu równoleklego z szybko¬ scia jednakowa w caZym przekroju kolumny, zo¬ staja osiagniete wczesniej niz obszary dna polo¬ zone „z pradem".Jak stwierdzono, nastepuje wytworzenie po¬ wierzchni kwazi równowagi pomiedzy strumieniem napedowym, który wraz z zassanym strumieniem fluidu lub wirowym jest wprowadzony1 do nastep¬ nej komory poprzez urzadzenie laczace nalezace do polozonego „z pradem" koncowego obszaru dna, ze strumieniem, który co najmniej ya poczatku, po¬ zostaje w komorze. Powierzchnia równowagi dzieli wiec czastki fluidu na takie, które znajduja sie w stosunku do niej „z pradem" i z tego powodu sa wyprowadzane z komory, oraz fekie, które w sto¬ sunku do niej znajduja sie „pod prad" i sa wpro¬ wadzane do wewnetrznego przeplywu obiegowego w komorze wzglednie do strumienia odessanego z komory.W tych rozwazaniach pominieto wplyw turbu¬ lencji wystepujacych na powierzchni równowagi.Powierzchnia równowagi tworzy sie w pewnej od¬ leglosci przed polozonym „z pradem" obszarem koncowym dna. Odstep ten, ksztalt powierzchni równowagi i jej rozleglosc zaleza szczególnie od wielkosci wspomnianego strumienia glównego. Jej zakrzywienie — w przekroju wzdluznym, przez po¬ lozone „z pradem" i „pod prad" obszary koncowe clen mo^e byc okreslone zasadniczo jako odpowia- Powyzszy uklad zapewnia, ze wychodzacy z rury wlotowej 5 strumien napedowy VT równy stru¬ mieniowi wsadowemu Ve zostaje w taki sposób zakrzywiony przy pokrywie 7 wzglednie dnie 3, ze poprzez kanal przeplywowy 8 zostaje zassany stru¬ mien fluidu lub strumien wirowy VSi. W najwyzej polozonej komorze obiegowej stezenie skladnika i 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 124192 8 wynosi Xh. W dolnym polozonym „z pradem" kon¬ cu, dna 3 jest uksztaltowany przelot 9, poprzez któ¬ ry strumien Vi wplywa do komory obiegowej znaj¬ duje sie ponizej, ze stezeniem %& itd. Strumien, który od góry do dolu przeplywa przez kolumne 1 jest schematycznie zaznaczony linia kropkowana.U podstawy kolumny wplywa on jako strumien vs produktu reakcji, ze stezeniem X*i.Powierzchnie równowagi powyzej dolnego prze¬ lotu 9 sa zaznaczone liniami przerywanymi 10. Li¬ nia 11 oznaczono dalsza powierzchnie równowagi, która oddziela strumien wprowadzony w ruch wi¬ rowy od odessanego strumienia VSi. Przestrzen 18 znajdujaca sie powyzej cieczy w kolumnie 1 jest wypelniona sprezonym gazem obojetnym doprowa¬ dzanym przez przewód 19.Na figurze 2, pokazano w powiekszeniu dwie sa¬ siadujace ze soba komory obiegowe kolumny 1 przez która przeplyw odbywa sie takze w kierunku od góry do dolu. Strumien napedowy VT, zakrzy¬ wiony przy pólce 3 i ograniczony od góry po¬ wierzchnia równowagi 10 pokazana teraz linia ciagla, zabiera ze soba zassany strumien fluidu lub strumien wirowy V& i jako strumien V wplywa poprzez dolny przelot 9 do nastepnej, polozonej „z pradem" komory . obiegowej, splywa do dolu wzdluz sciany kolumny i przy nastepnej pólce 3 zostaje ponownie podzielony na strumien napedo¬ wy Vt i strumien kolowy Vk. Ten ostatni jest od dolu ograniczony przez powierzchnie równowagi 10 i dlatego na poczatku pozostaje w tej komorze obiegowej.W swoim dalszym, skierowanym ku górze prze¬ plywie kolowym,.- dzieli sie on, co jesf zaznaczone powierzchnia równowagi 11, na strumien odprowa¬ dzany Vs oraz strumien Vw wprowadzany w ruch wirowy. Strumien V§ stanowi strumien odsysany poprzez kanal przeplywowy 8, natomiast strumien wirowy Vw przyczynia sie do zasilania w energie centralnego ruchu wirowego zaznaczonego nie- kreskowana powierzchnia centralna. W zamian za to, odpowiedni, niepokazany strumien wplywa po¬ przez linie wymiany 12, pokazana linia przerywana do strumieni V wzglednie Vk. W nastepnej, polo¬ zonej „z pradem" komorze obiegowej przebiegi fe powtarzaja sie.Ciecz plyniewiec po petli utworzonej przez sciany kolumny, obydwie powierzchnie równowagi 10 i górna pólka & Strumienie wirowe w poszczegól¬ nych komorach sa wiec rozdzielone wzajemnie nie przez dna kolumny ale przez powierzchnie równo¬ wagi 10. Wbudowanie nachylonych pólek z przelo¬ tami na koncach powoduje powstanie petlowych linii: przeplywu, w których srodku istnieje pionowy wir ze stalym doplywem i odplywem strumieni wi¬ rowych. Pólki sluza do uksztaltowania linii prze¬ plywu a przeloty do regulacji strumienia w komo¬ rach. Petle zaznaczono jako zakreskowana po¬ wierzchnie we wnetrzu kolumny.Fizycznym modelem powyzszego sposobu prze¬ plywu jest reaktor petlowy przedstawiony na fig. 3„ w którym przeplywowi wirowemu V» jest przy¬ porzadkowany przeplyw lacznikowy Vw z wlaczo- 5 nym do niego zbiornikiem z mieszadlem 13.Fig. 4 rózni sie od fig. 2 tym, ze w miejscu po¬ wierzchni równowagi 10 sa przewidziane stale scianki dzialowe 14 do 16. Scianka dizalowa 14 jest zakrzywiona podobnie cp powierzchni równowagi 10 10 i jest na stale umieszczona w kolumnie w ob¬ szarze punktu spietrzenia 9 strumieni Vi oraz VT+ +VS. Scianka dzialowa 15 jest prostoliniowa plyta stala, natomiast scianka dzialowa 16 jest tak umieszczona ze moze sie obracac wokól osi 17 zgod- !5 nie ze strzalkami A.Zastrzezenia patentowe 20 1. Wielostopniowa kaskada kolumnowa z bez- mieszalnikowymi komorami obiegowymi dla jedno¬ rodnych ukladów cieklych lub gazowych, z pólka¬ mi usytuowanymi jedna pod druga w odstepach, *s rozmieszczonymi przeciwstawnie wzgledem siebie i nachylonymi do osi wzdluznej kolumny, z których kazda posiada co najmniej dwa zwrócone ku sobie przepusty laczace przestrzen nad pólka z przestrze- t nia ponizej pólki, przy czym strumien fluidu prze- 30 prowadzany jest przez przepust polozony pod prad tej pólce z powodowaniem zassania nastepnego stru¬ mienia fluidu z komory znajdujacej sie pod ta pól¬ ka, znamienna tym, ze pomiedzy rozdzielajacymi sie strumieniami fluidu usytuowane sa na stale 35 scianki dzialowe <14, 15, 16), które wraz z sasiednia pólko tworza kanal przeplywowy dla strumienia napedowego doprowadzanego do przepustu. * 2. Kaskada wedlug .zastrz. 1, znamienna tym, ze scianka dzialowa (14) jest zakrzywiona podobnie 40 jak powierzchnia równowagi. a. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze scianka dzialowa (15) jest prostoliniowa. 1 Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze scianki dzialowe (14, 15, 16) siegaja od sciany ko- 46 lumny graniczacej z polozonym^w kierunku prze¬ plywu obszarem krancowym pólek, na odleglosc równa od 1/10 do 7/10 srednicy kolumny. 5. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze odleglosc pomiedzy sciankami dzialowymi (14, 15, 5t 16) i sasiednimi pólkami jest zmienna. 6. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze scianka dzialowa (16) jest' zamocowana obrotowo wokól punktu polozonego w poblizu sciany (1) ko¬ lumny. 55 7. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze scianki dzialowe (14, 15, 16) sa zaopatrzone w otwo¬ ry przelotowe. 8. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze , wielkosc otworów przelotowych jest zmienna.'\////A//////y////1A///7 * c Ol <• -J Ul <* /\\\\\\<\\ \ \V\W\\WkV\ VVVV\\ SD PL PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 20 1.
2. Wielostopniowa kaskada kolumnowa z bez- mieszalnikowymi komorami obiegowymi dla jedno¬ rodnych ukladów cieklych lub gazowych, z pólka¬ mi usytuowanymi jedna pod druga w odstepach, *s rozmieszczonymi przeciwstawnie wzgledem siebie i nachylonymi do osi wzdluznej kolumny, z których kazda posiada co najmniej dwa zwrócone ku sobie przepusty laczace przestrzen nad pólka z przestrze- t nia ponizej pólki, przy czym strumien fluidu prze- 30 prowadzany jest przez przepust polozony pod prad tej pólce z powodowaniem zassania nastepnego stru¬ mienia fluidu z komory znajdujacej sie pod ta pól¬ ka, znamienna tym, ze pomiedzy rozdzielajacymi sie strumieniami fluidu usytuowane sa na stale 35 scianki dzialowe <14, 15, 16), które wraz z sasiednia pólko tworza kanal przeplywowy dla strumienia napedowego doprowadzanego do przepustu. *
3. Kaskada wedlug .zastrz. 1, znamienna tym, ze scianka dzialowa (14) jest zakrzywiona podobnie 40 jak powierzchnia równowagi. a.
4. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze scianka dzialowa (15) jest prostoliniowa. 1 Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze scianki dzialowe (14, 15, 16) siegaja od sciany ko- 46 lumny graniczacej z polozonym^w kierunku prze¬ plywu obszarem krancowym pólek, na odleglosc równa od 1/10 do 7/10 srednicy kolumny.
5. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze odleglosc pomiedzy sciankami dzialowymi (14, 15, 5t 16) i sasiednimi pólkami jest zmienna.
6. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze scianka dzialowa (16) jest' zamocowana obrotowo wokól punktu polozonego w poblizu sciany (1) ko¬ lumny. 557.
7.Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze scianki dzialowe (14, 15, 16) sa zaopatrzone w otwo¬ ry przelotowe.
8. Kaskada wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze , wielkosc otworów przelotowych jest zmienna.'\////A//////y////1A///7 * c Ol <• -J Ul <* /\\\\\\<\\ \ \V\W\\WkV\ VVVV\\ SD PL PL PL
PL1980227598A 1979-11-02 1980-10-31 Multistage column cascade with mixerless circulation chambers for one-phase liquid or gaseous homogenous systems PL124192B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792944329 DE2944329A1 (de) 1979-11-02 1979-11-02 Mehrstufige saeulenkaskade mit ruehrerlosen umlaufkammern fuer homogene fluessige oder gasfoermige systeme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL227598A1 PL227598A1 (pl) 1981-06-19
PL124192B1 true PL124192B1 (en) 1982-12-31

Family

ID=6085016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1980227598A PL124192B1 (en) 1979-11-02 1980-10-31 Multistage column cascade with mixerless circulation chambers for one-phase liquid or gaseous homogenous systems

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0038341B1 (pl)
JP (1) JPS56501437A (pl)
BR (1) BR8008893A (pl)
DE (1) DE2944329A1 (pl)
IT (1) IT1127912B (pl)
PL (1) PL124192B1 (pl)
SU (1) SU1055318A3 (pl)
WO (1) WO1981001251A1 (pl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3447412A1 (de) * 1984-12-24 1986-07-03 Heinz Prof. Dr.-Ing. 7261 Gechingen Blenke Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung verfahrenstechnischer vorgaenge in fluiden systemen, insbesondere gas-liquid-(g-l-)systemen
US11499247B2 (en) * 2017-05-18 2022-11-15 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology Vapor-liquid reaction device, reaction tube, film forming apparatus
CN116443305B (zh) * 2023-04-27 2023-10-20 江苏丰山全诺新能源科技有限公司 一种三元动力锂电池电解液封装设备及方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB755548A (en) * 1953-02-17 1956-08-22 Jean Luc Berry Improvements relating to distillation apparatus
BE553561A (pl) * 1955-12-30
GB1000553A (en) * 1960-08-04 1965-08-04 Richardsons Westgarth & Co Improvements in or relating to apparatus for carrying out heterogenous-reactions
DD104717A1 (pl) * 1972-09-26 1974-03-20
DE2355106C3 (de) * 1973-11-03 1978-12-07 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren und Vorrichtung zum Stoffaustausch zwischen heterogenen Systemen
DE2518975C3 (de) * 1975-04-29 1980-07-31 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Vorrichtung zur Durchführung von Gleichstromreaktionen in heterogenen Systemen
GB1581728A (en) * 1977-02-21 1980-12-17 Caribbean Properties Countercurrent contakt and separation of liquid and gaseous phases

Also Published As

Publication number Publication date
PL227598A1 (pl) 1981-06-19
EP0038341A1 (de) 1981-10-28
IT1127912B (it) 1986-05-28
IT8050058A0 (it) 1980-10-31
WO1981001251A1 (fr) 1981-05-14
SU1055318A3 (ru) 1983-11-15
EP0038341B1 (de) 1983-05-11
JPS56501437A (pl) 1981-10-08
BR8008893A (pt) 1981-08-25
DE2944329A1 (de) 1981-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4803671B2 (ja) 静止型マイクロミキサー
US4594228A (en) Mixing apparatus
JP6229185B2 (ja) 混合要素、これを用いた装置、流体混合方法及び流体物
AU2015250913B2 (en) Multi-stage stirred reactor having reduced back mixing
ES2273203T3 (es) Reactor agitador segmentado y procedimiento.
US5928615A (en) Wet scrubber oxidation air sparger arrangement
US20130330246A1 (en) Micro-fluidic device
JP6430543B2 (ja) 化学反応器用の反応チャンバとそれより構成される化学反応器
JP2012519577A (ja) 同軸の小型のスタティックミキサおよびその使用
JPS63240941A (ja) 気相下の被酸化性原料の酸化方法とこの方法を実施する反応器
MX2010000485A (es) Dispositivos microfluidicos de proceso intesificado.
EP2125184B1 (en) Improved flow reactor
US10632449B2 (en) Method of mixing using an improved flow reactor
CA2275376A1 (en) A static mixer apparatus
JP4585245B2 (ja) 気/液反応または気/液/固反応用の反応器
PL124192B1 (en) Multistage column cascade with mixerless circulation chambers for one-phase liquid or gaseous homogenous systems
KR101817770B1 (ko) 고효율 유체 혼합 또는 반응 장치
EP4021603B1 (en) Grid-like fractal distributor or collector element
US20070165483A1 (en) Water-mixing device, sand trap and method of using same
CN118718903A (zh) 一种多层流化床反应器
RU2004115769A (ru) Спиральная насадка для тепломассообменных и совмещенных с ними химических процессов
SU1126315A1 (ru) Барботер дл реакционных аппаратов
JPH09141085A (ja) 円筒薄膜反応装置
RU2166359C2 (ru) Аппарат для перемешивания суспензий
RU2241531C1 (ru) Смеситель