PL42271B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 9 stycznia 1960 r.*A liJ,rf«cfo Potenle, POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 42271 Instytut Chemii Ogólnej*) Warszawa, Polska K1.12g,lt Sposób regulacji temperatury w reaktorze rurowym Patent trwa od dnia 18 czerwca 1958 r.Reakcje chemiczne, zwiazane z duzym efektem cieplnym prowadzi sie czesto w reaktorach ru¬ rowych. W reaktorach tych cieplo zachodzacej wewnatrz rur reakcji odbierane jest poprzez scianki rur przez medium, znajdujace sie w przestrzeni miedzyrurowej. Analogicznie w przypadku reakcji endotermicznych, cieplo jest doprowadzane od medium poprzez scianki rur do przestrzeni, w której zachodzi reakcja. Nie¬ kiedy równiez i reakcje prowadzi sie w prze¬ strzeni miedzyrurowej, a nosnik ciepla znajduje sie wewnatrz rur.Reaktory rurowe znalazly szczególnie duze zastosowanie w przypadku reakcji kontak¬ towych, które prowadzi sie, przepuszczajac pary reagentów przez warstwe kontaktu, znajduja¬ cego sie wewnatrz rur reaktora.Bardzo istotnym zagadnieniem jest utrzymanie stalej temperatury reakcji, a wiec stalej tempe¬ ratury nosnika ciepla w przestrzeni miedzy¬ rurowej. Stosowane sa rózne sposoby, np. cyr¬ kulacja gazów spalinowych lub innych, podgrze¬ wanych lub chlodzonych na drodze obiegu, cyr¬ kulacja cieczy równiez chlodzonych wzglednie *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Stanislaw Ciborowski. podgrzewanych na drodze obiegu,. wypelnienie, przestrzeni, miedzyrurowej ciecza wrzaca pod cisnieniem atmosferycznym lub wyzszym, przy:, czym cieplo reakcji odbierane jest w chlodnicy, w której, skraplaja sie pary wrzacej cieczy,, a skropliny splywaja z powrotem do przestrzeni miedzyrurowej reaktora.Wszystkie powyzsze sposoby maja swoje wady.W przypadku cyrkulacji gazów lub cieczy ko¬ nieczne jest zastosowanie pomp lub dmuchaw, poza tym stosunkowo latwo moze ulec zmianie temperatura w przypadku nieprawidlowosci w chlodzeniu lub podgrzewaniu cyrkulujacego medium. W procesach kontaktowych zagadnie¬ nie utrzymania wlasciwej temperatury reakcji jest zagadnieniem bardzo waznym, podwyzsze¬ nie tej temperatury spowodowac moze nie tylko skierowanie reakcji w niepozadanym kierunku, lecz niekiedy nawet zniszczenie katalizatora.Zastosowanie jako medium cieczy wrzacej pod zwiekszonym cisnieniem ma równiez swoje slabe strony mianowicie konieczne jest zastosowanie cisnieniowego reaktora i chlodnicy, poza tym konieczna jest stala regulacja cisnienia, gdyz jego zmiana natychmiast powoduje zmiane tem¬ peratury reakcji.Z tych wzgledów ten sposób regulacji tempe¬ ratury nie jest czesto stosowany.Zastosowanie jako medium cieczy wrzacej pod cisnieniem atmosferycznym wyklucza mozliwosc zmieniania temperatury procesu.Sposób regulacji temperatury, bedacy przed¬ miotem niniejszego wynalazku nie posiada po¬ wyzszych wad. Polega on na wypelnieniu prze¬ strzeni miedzyrurowej leaktora rurowego lub wnetrza rur wrzacym pod cisnieniem atmosfe¬ rycznym roztworem nielotnej substancji w lot¬ nym rozpuszczalniku; którego pary po skropleniu nawraca sie w postaci cieczy do roztworu.Ponizszy przyklad wyjasnia blizej sposób we¬ dlug wynalazku w oparciu a uklad aparatury przedstawionej na rysunku.Przyklad. Proces uwodorniania benzenu do cykloheksanu na kontakcie N1/AI2O3 prowadzi sie pod cisnieniem atmosferycznym w tempera¬ turze 100 — 130°C zaleznie od stopnia zuzycia kontaktu.Na poczatku cyklu pracy kontaktu przestrzen miedzyrurowa reaktora 1 wypelniona jest woda.Po podgrzaniu reaktora wraz z woda do 100°C przy uzyciu wezownicy, umieszczonej w dolnej czesci reaktora, przepuszcza sie reagenty przez kontakt. Wskutek wydzielania sie ciepla reakcji woda w przestrzeni miedzyrurowej energicznie Wrze, pary skraplaja sie w chlodnicy 2, skropliny poprzez zamkniecie syfonowe splywaja z powro¬ tem do wrzacej Cieczy. Temperature podnosi sie, doprowadzajac ze zbiornika 3 okreslona ilosc 50*/o-wego wodnego roztworu NaOH, odprowa¬ dzajac jednoczesnie przez zawór 4 taka sama ilosc skroplin np. do kanalu. Zwiekszajac ste¬ zenie NaOH we wrzacej cieczy do 50°/o powo¬ duje sie wzrost temperatury wrzenia do okolo 140 °C. Po zakonczeniu cyklu pracy roztwór z re¬ aktora przepompowuje sie z powrotem do zbior¬ nika 3, a reaktor wypelnia sie woda, rozpoczy¬ najac nastepny cykl pracy kontaktu od tempera¬ tury 100°C.Stosujac wodne roztwory zwiazków nieorga¬ nicznych mozna regulowac temperature w grani¬ cach 100 — 180°C. Temperatura wrzenia nasy¬ conych roztworów wodnych wynosi np. dla NH4NO3 — 188,3°C, dla CaCl2 —178;0°C. Mozna równiez stosowac inne rozpuszczalniki, np. or¬ ganiczne, co pozwala na regulacje temperatury w zakresie ponizej 100°C i powyzej 180°C. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób regulacji temperatury w reaktorze ru¬ rowym, znamienny tym, ze przestrzen miedzy- • rurowa reaktora albo wnetrze rur wypelnia sie wrzacym pod cisnieniem atmosferycznym roztworem nielotnej substancji w lotnym roz¬ puszczalniku, którego pary po skropleniu zawracaja sie w postaci cieczy do roztworu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze temperature wrzenia roztworu reguluje sie stezeniem rozpuszczonej w nim substancji nie¬ lotnej przez odprowadzanie z ukladu skroplin rozpuszczalnika i doprowadzanie substancji rozpuszczonej badz w postaci czystej, badz w postaci stezonego roztworu. Instytut Chemii OgólnejDo opisu patentowego nr 42271 ~E PL