Przedmiotem wynalazku jest modyfikacja reakto¬ ra wedlug patentu nr 64449 pozwalajaca na prowa¬ dzenie procesów utleniania zwiazków organicznych w fazie cieklej gazami zawierajacymi tlen w sposób bardziej selektywny.Reaktor wedlug patentu nr 64449 sklada sie z usytuowanej poziomo cylindrycznej obudowy, podzielonej wewnatrz na szereg komór, parami blisko siebie polozonych pionowych przegród. Z kaz¬ dej pary przegród jedna przegroda sluzy jako prze¬ groda przelewowa cieczy i jest polaczona szczelnie z dnem i bokami obudowy pozostawiajac wolny przelot pod górna czescia obudowy, natomiast dru¬ ga przegroda, sluzaca jako zamkniecie hydrauliczne odcinajace kontakt miedzy przestrzeniami parowy¬ mi poszczególnych komór, jest polaczona szczelnie z górna czescia i bokami obudowy pozostawiajac wolny przelot pod dnem obudowy.Reaktor ten stanowi zwarte rozwiazanie konstru¬ kcyjne umozliwiajace prowadzenie w jednym apa¬ racie reakcji w kilku stopniach. Podzial reaktora na szereg komór, parami polozonych blisko siebie przegród, do których to komór zawierajacych utle¬ niona ciecz wprowadzany jest za pomoca belkotki gaz zawierajacy tlen zapewnia uzyskiwanie w posz¬ czególnych komorach mieszanin reakcyjnych o wzra¬ stajacym stezeniu produktu, w kolejno po sobie nastepujacych komorach, W reaktorze tym, w odróznieniu od reaktorów jednostopniowych, czynnik utleniajacy dzielony jest na szereg strumieni, z których kazdy kontaktuje sie z mieszanina reakcyjna o róznym stopniu utle¬ nienia. Warunki te zapewniaja selektywny przebieg procesów utleniania zwiazków organicznych. Na ogól bowiem produkty o wyzszym stopniu utlenie¬ nia powstaja poprzez zwiazki o nizszym stopniu utlenienia, a nie bezposrednio z substratu. Nato¬ miast bardzo czesto cennymi i pozadanymi, produ¬ ktami sa zwiazki o niskim stopniu utlenienia.Na przyklad, w przypadku utleniania cyklohe¬ ksanu najcenniejszymi produktami sa cykloheksanol i cykloheksanon, a produktami o malej wartosci sa zwiazki powstale w wyniku dalszego utleniania wspomnianych cennych produktów, a zwlaszcza kwasy karboksylowe, hydroksykwasy i laktpny.Reaktor wedlug patentu nr 64449 miedzy innymi dzieki podzialowi na komory zapewnia warunki, w których z ciecza reakcyjna w poszczególnych ko¬ morach o wzrastajacych stezeniach pozadanych produktów kontaktuje sie tylko czesc z ogólnej ilosci czynnika utleniajacego wprowadzonego do reaktora. Mimo tego, ze w reaktorze wedlug paten¬ tu nr 64449 proces utleniania cykloheksanu do cy* kloheksanolu i cykloheksanonu przebiega ze zna¬ cznie wyzsza selektywnoscia, niz w innych znanych typach reaktorów do utleniania weglowodorów w fazie cieklej, to w reaktorze tym osiagnieto nizsza selektywnosc, niz spodziewano sie osiagnac.Okazalo sie, ze przyczyna nie osiagniecia oczeki¬ wanego stopnia selektywnosci jest wsteczne mie- 94 0623 94 szanie sie masy reakcyjnej pomiedzy poszczególny¬ mi komorami reaktora. Zjawisko to zmniejsza efekt, jaki uzyskuje sie w wyniku zastosowania reaktora C wielu sekcjach, a to na skutek mieszania sie cze¬ sci masy reakcyjnej z komór o wyzszych stezeniach produktów utleniania z ciecza reakcyjna o nizszych zawartosciach produktów. W wyniku zachodzenia tego zjawiska ma miejsce obnizenie selektywnosci procesu utleniania cykloheksanu w stosunku do wartosci jaka mozna uzyskac przy braku wsteczne¬ go mieszania, przy czym obnizenie to jest tym wie¬ ksze, im wiekszy jest wsteczny strumien masy.Sadzono, ze najprostszym rozwiazaniem pozwala¬ jacym na wyeliminowanie tego niekorzystnego zja¬ wiska bedzie zmiana % wzajemnego usytuowania przegród dzielacych reaktor na komory, a miano¬ wicie przestawienie przegrody przelewowej cieczy poza przegrode zamykajaca. Eksperymentalnie stwierdzono* jednak, ze przy tym rozwiazaniu na¬ stepuje spietrzenie sie masy reakcyjnej w komorach, przy czym spietrzanie to jest coraz wieksze w ko¬ lejno po sobie nastepujacych komorach reaktora.Celem zachowania jednakowych poziomów masy reakcyjnej w poszczególnych komorach, a tym sa¬ mym wlasciwych warunków pracy komór, mozna komory usytuowac kaskadowo wzgledem siebie.Rozwiazanie takie ma miedzy innymi te wade, ze wydajnosc produkcyjna tak skonstruowanego rea¬ ktora liczona na jednostke jego objetosci bylaby znacznie mniejsza od reaktora o komorach usytuo¬ wanych poziomo.Stwierdzono, ze wsteczne mieszanie pomiedzy Komorami reaktora mozna wyeliminowac bez na¬ ruszania warunków dynamicznych jego pracy, tak bardzo istotnych dla przebiegu procesów utleniania weglowodorów w fazie cieklej, przez zmodyfikowa¬ nie rozwiazania wedlug patentu nr 64449. Istota wynalazku polega na wprowadzeniu do wnetrza reaktora oprócz dwu przegród dzielacych reaktor na komory, przegrody trzeciej, która uniemozliwia przedostawanie sie pecherzy gazu i cieczy z nastep¬ nej komory do poprzedniej, co pozwala na wyeli¬ minowanie wstecznego mieszania, a tym samym znaczne podwyzszenie selektywnosci procesu utle¬ niania weglowodorów, w fazie cieklej, gazami za¬ wierajacymi tlen czasteczkowy, Przegroda dodatkowa zamocowana jest do boków obudowy oraz dolnej przegrody, ponizej poziomu, do którego siega górna przegroda, przy czym ta dodatkowa przegroda usytuowana jest ukosnie ku górze, a równoczesnie górna krawedz przegrody, dodatkowej jest bardziej oddalona od przegrody dolnej, niz przegroda górna. Dzieki takiemu usytuo¬ waniu przegrody dodatkowej powstaje miedzy prze¬ grodami warstwa cieczy odgazowanej eliminujaca wsteczny ruch masy miedzy poszczególnymi komo¬ rami reaktora.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na przy¬ kladzie wykonania na rysunku obrazujacym wza¬ jemne usytuowanie przegród dzielacych reaktor na szereg komór, na którym to rysunku fig. 1 przed¬ stawia usytuowanie przegrody dolnej 1 poza prze¬ groda górna 2 oraz usytuowanie wzgledem tych dwu przegród, dodatkowej przegrody 3, a fig. 2 przedstawia usytuowanie przegrody 1 przed prze¬ groda 2 i dla tego rozwiazania usytuowanie dodat- 062 4 kowej przegrody 3. Ponadto na obu fig. 1 i 2 pokazano belkotki 4 sluzace do doprowadzania gazu zawierajacego tlen do poszczególnych komór, oraz krócce odlotowe 5 gazów opuszczajacych komory.Uklad przegród dzielacych reaktor na komory sklada sie z przegrody dolnej 1 odcinajacej kontakt miedzy masa reakcyjna poszczególnych komór, przegrody górnej 2 odcinajacej kontakt miedzy przestrzeniami gazowymi poszczególnych komór reaktora i przegrody dodatkowej 3 zapewniajacej odgazowanie cieczy znajdujacej sie miedzy tymi dwoma pierwszymi przegrodami. Zgodnie z wza¬ jemnym usytuowaniem przegród jak na fig. 1 masa reakcyjna z komory n-1 przelewa sie przez górna krawedz przegrody dodatkowej 3, a nastepnie od- gazowana ciecz przelewa sie przez górna krawedz przegrody 1 do n-tej komory reaktora, lub zgodnie z fig. 2 masa reakcyjna z komory n-1 przelewa sie przez górna krawedz przegrody 1 do przestrzeni miedzy przegrodowej, gdzie nastepuje jej odgazo¬ wanie, a nastepnie ciecz przelewa sie przez górna krawedz przegrody 3 do n-tej komory reaktora.Odgazowanie masy reakcyjnej pomiedzy przegro¬ dami 1 i 2 jest mozliwe dzieki wprowadzeniu do- datkowej przegrody 3, przy czym przegroda 3 znaj¬ duje sie w zaleznosci od wzajemnego usytuowania przegród 1 i 2, badz przed przegroda 1 jak na fig. 1, lub za przegroda 1 jak na fig. 2. Ten drugi wariant wzajemnego usytuowania przegród w reaktorze po- kazany na fig. 2 jest korzystniejszy ze wzgledów dynamicznych.W obu wariantach dolna krawedz przegrody 2 znajduje sie pomiedzy przegrodami 1 i 3. Przy takim wzajemnym usytuowaniu przegród poziom cieczy odgazowanej w przestrzeni miedzy przegro¬ dami jest nizszy od poziomów masy reakcyjnej w komorach n-1 i n. Róznica poziomów pomiedzy prze¬ grodami zapobiega zwrotnemu przeplywowi masy reakcyjnej z komory n do komory n-1. 40 PL