RU166444U1 - MULTI-TUBE REACTOR FOR CHEMICAL REACTIONS - Google Patents
MULTI-TUBE REACTOR FOR CHEMICAL REACTIONS Download PDFInfo
- Publication number
- RU166444U1 RU166444U1 RU2016102077/05U RU2016102077U RU166444U1 RU 166444 U1 RU166444 U1 RU 166444U1 RU 2016102077/05 U RU2016102077/05 U RU 2016102077/05U RU 2016102077 U RU2016102077 U RU 2016102077U RU 166444 U1 RU166444 U1 RU 166444U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- chamber
- heat exchanger
- mixer
- chemical reactions
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
Abstract
1. Реактор для проведения химических реакций, включающий корпус, состоящий из множества труб, изогнутых по радиусу в виде спирали и объединенных сверху в камеру смесителя и снизу в общую камеру с отверстием для выхода готового продукта, и необходимое количество технологических отверстий, закрытого предохранительным кожухом, на котором смонтированы нагревательные элементы, отличающийся тем, что верхняя и нижняя камеры имеют тороидальную форму, а смеситель расположен снизу перед входом в нижнюю камеру.2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что во внутреннем пространстве реактора установлен теплообменник для предварительного нагрева реагентов продуктами реакции.1. A reactor for carrying out chemical reactions, including a housing consisting of many pipes, bent along the radius in the form of a spiral and combined from above into the mixer chamber and from below into a common chamber with an outlet for the exit of the finished product, and the required number of technological openings closed by a safety casing, on which heating elements are mounted, characterized in that the upper and lower chambers are toroidal in shape, and the mixer is located below in front of the entrance to the lower chamber. 2. The reactor according to claim 1, characterized in that a heat exchanger is installed in the inner space of the reactor for preheating the reactants with reaction products.
Description
Полезная модель относится к химической технологии и может быть использована для проведения химических реакций при сверхкритических параметрах водной среды, т.е. при давлении и температуре выше сверхкритических параметров воды.The utility model relates to chemical technology and can be used to conduct chemical reactions at supercritical parameters of the aquatic environment, i.e. at pressure and temperature above supercritical parameters of water.
Известен реактор (RU 125490), включающий в себя корпус и два технологических отверстия, например, для ввода и вывода компонентов реакции, дополнительно содержит одно или два отверстия для подключения различных модулей, например, манометра или насоса для подачи дополнительного растворителя или насоса для охлаждения смеси или специального сопла для осуществления RESS процесса. Конструкция реактора не позволяет производить нагрев реагентов в проточном режиме до сверхкритического состояния водной среды.A known reactor (RU 125490), comprising a housing and two process openings, for example, for input and output of reaction components, further comprises one or two openings for connecting various modules, for example, a pressure gauge or pump for supplying additional solvent or a pump for cooling the mixture or a special nozzle for the implementation of the RESS process. The design of the reactor does not allow the heating of the reactants in the flow mode to a supercritical state of the aqueous medium.
Известен реактор (RU 157330), состоящий из множества труб, объединенных сверху в камеру смесителя и снизу в общую камеру с отверстием для выхода готового продукта; имеется труба, соединяющая нижнюю камеру с теплообменником и снабженная дозирующим клапаном; имеется ряд технологических отверстий для ввода компонентов и установки датчиков. У такого реактора конструкция камеры смешения имеет определенные ограничения по количеству труб из-за увеличения габаритов и толщины стенок.A known reactor (RU 157330), consisting of many pipes, combined from above into a mixer chamber and from below into a common chamber with an opening for the exit of the finished product; there is a pipe connecting the lower chamber to the heat exchanger and equipped with a metering valve; There are a number of technological holes for component input and sensor installation. In such a reactor, the design of the mixing chamber has certain limitations on the number of pipes due to the increase in dimensions and wall thickness.
Техническим результатом полезной модели является возможность осуществления проточной схемы процесса химического превращения реагентов при сверхкритических параметрах водной среды одновременно с подключением других модулей, обеспечивающих подачу необходимых реагентов и осуществлять их предварительный нагрев.The technical result of the utility model is the possibility of implementing a flow diagram of the process of chemical conversion of reagents at supercritical parameters of the aqueous medium at the same time as connecting other modules that supply the necessary reagents and carry out their preliminary heating.
Технический результат достигается тем, что роль реактора выполняют множество труб из жаропрочной стали изогнутых по спирали и имеющих общую площадь поверхности значительно большую, чем у цилиндрического реактора аналогичного объема, объединенных сверху в общую камеру, представляющую из себя тороидальную форму с множеством отверстий для установки датчиков и для ввода и вывода компонентов реакции; снизу трубы объединены в общую камеру, имеющую тороидальную форму с множеством отверстий для установки датчиков и для ввода и вывода компонентов реакции. Спирали из труб навиты таким образом, что внутри остается определенное пространство куда помещается теплообменник, имеющий множество отверстий для размещения датчиков и для ввода и вывода компонентов реакции. Поверх спирали из труб установлен защитный кожух на котором смонтированы нагревательные элементы, так же нагревательный элемент установлен на нижнюю камеру. Пространство между трубами и защитным кожухом заполнено теплопроводящим инертным термостойким материалом. Нагревательные элементы закрыты слоем теплоизоляции. Имеется камера смешения, куда поступают реагент и окислитель.The technical result is achieved in that the role of the reactor is performed by a plurality of heat-resistant steel pipes bent in a spiral and having a total surface area much larger than that of a cylindrical reactor of a similar volume, combined from above into a common chamber, which is a toroidal shape with many holes for installing sensors and for input and output of reaction components; from below the pipes are combined into a common chamber having a toroidal shape with many holes for installing sensors and for input and output of reaction components. The spirals from the pipes are wound in such a way that a certain space remains inside where the heat exchanger is placed, which has many openings for accommodating sensors and for input and output of reaction components. A protective casing is mounted on top of the spiral from the pipes on which the heating elements are mounted; the heating element is also installed on the lower chamber. The space between the pipes and the protective casing is filled with a heat-conducting inert heat-resistant material. The heating elements are covered by a layer of thermal insulation. There is a mixing chamber where the reagent and oxidizing agent enter.
На фиг. 1 представлена схема реактора, где: 1 - патрубок подачи реагента через теплообменник; 2 - патрубок подачи окислителя; 3 - нижняя тороидальная камера; 4 - спиральные трубы реактора; 5 - верхняя тороидальная камера; 6 - патрубок выхода продуктов реакции и входа в камеру теплообменника; 7 - внутренняя камера теплообменника; 8 - патрубок сброса продуктов реакции; 9 - защитный кожух реактора; 10 - нагревательные элементы; 11 - теплоизоляция; 12 - датчик давления в реакторе; 13 - датчик температуры верхней камеры; 14 - датчик температуры нижней камеры; 15 - патрубок подачи реагентов в нижнюю камеру; 16 - патрубок подачи реагентов в верхнюю камеру; 17 - кольцевой нагреватель нижней камеры; 18 - смеситель; 19- патрубок реактора; 20 - датчик давления теплообменника; 21 - датчик температуры теплообменника; 22 - трехходовой кран; 23 - слой теплопроводящего термостойкого материала; 24 - обратный клапан; 25 - кран тонкой регулировки давления; 26 - клапан аварийного сброса.In FIG. 1 shows a diagram of the reactor, where: 1 - pipe supply of the reagent through the heat exchanger; 2 - pipe supply oxidizer; 3 - lower toroidal chamber; 4 - spiral tubes of the reactor; 5 - upper toroidal chamber; 6 - pipe outlet of the reaction products and the entrance to the chamber of the heat exchanger; 7 - the inner chamber of the heat exchanger; 8 - pipe discharge of reaction products; 9 - a protective casing of the reactor; 10 - heating elements; 11 - thermal insulation; 12 - pressure sensor in the reactor; 13 - temperature sensor of the upper chamber; 14 - temperature sensor of the lower chamber; 15 - pipe supply of reagents to the lower chamber; 16 - pipe supply of reagents to the upper chamber; 17 - ring heater of the lower chamber; 18 - mixer; 19 - reactor pipe; 20 - heat exchanger pressure sensor; 21 - heat exchanger temperature sensor; 22 - three-way valve; 23 - a layer of heat-conducting heat-resistant material; 24 - check valve; 25 - tap fine adjustment of pressure; 26 - emergency relief valve.
Устройство работает следующим образом: через патрубки подачи реагента (1) и подачи окислителя (2), которые проходят через теплообменник (7) последние под давлением поступают в смеситель (18) и через патрубок (15) смесь поступает в нижнюю тороидальную камеру (3) откуда по множеству патрубков реактора (19) (на фиг. 1 условно показаны только два патрубка) поступают в спиральные трубы реактора (4), где смесь нагревается с помощью нагревателей (10) и (17) до необходимой температуры и создается необходимое давление по условиям полного прохождения реакции. По множеству патрубков (16) продукты реакции поступают в верхнюю тороидальную камеру (5) откуда по патрубку (6) попадают в теплообменник (7). На патрубке (6) установлен кран тонкой регулировки давления (25) с помощью которого регулируется необходимое давление в многотрубном реакторе. В теплообменнике (7) происходит предварительный нагрев реагента и окислителя, проходящих по трубам, поступающей в него парогазовой смесью из реактора которая через патрубок (8) выводится для дальнейшего использования и утилизации. Контроль за ходом процесса осуществляется с помощью датчика давления верхней камеры (12), датчика температуры верхней камеры (13), Датчика температуры нижней камеры (14), датчика давления теплообменника (20) и датчика температуры теплообменника (21). В случае превышения давления в реакторе свыше установленной нормы на патрубке (15) установлен обратный клапан (24), а на патрубке (6) клапан аварийного сброса (26).The device operates as follows: through the nozzle supply of the reagent (1) and the supply of oxidizer (2), which pass through the heat exchanger (7), the latter under pressure enter the mixer (18) and through the nozzle (15) the mixture enters the lower toroidal chamber (3) from where, by the plurality of reactor pipes (19) (only two pipes are conventionally shown in Fig. 1), they enter the spiral pipes of the reactor (4), where the mixture is heated with the help of heaters (10) and (17) to the required temperature and the necessary pressure is created under the conditions complete passage of the reaction. For many nozzles (16), the reaction products enter the upper toroidal chamber (5) from where, through the nozzle (6), they enter the heat exchanger (7). On the pipe (6) a fine pressure control valve (25) is installed with the help of which the necessary pressure in the multi-tube reactor is regulated. In the heat exchanger (7), the reagent and oxidizer are preheated, passing through the pipes, the gas-vapor mixture entering it from the reactor, which is discharged through the pipe (8) for further use and disposal. The process is monitored using the pressure sensor of the upper chamber (12), the temperature sensor of the upper chamber (13), the temperature sensor of the lower chamber (14), the pressure sensor of the heat exchanger (20) and the temperature sensor of the heat exchanger (21). If the pressure in the reactor exceeds the established norm, a check valve (24) is installed on the pipe (15), and an emergency relief valve (26) is installed on the pipe (6).
После того, как регенты (окислитель и органические вещества) начнут взаимодействовать в реакционной зоне, нагревательные элементы могут быть полностью или частично отключены, и реакция будет поддерживаться за счет выделяемого тепла. В случае необходимости подачи в реактор холодных компонентов, это осуществляется путем переключения трехходовых клапанов (22) и реагенты поступают в смеситель (18) минуя теплообменник (7).After the regents (oxidizing agent and organic substances) begin to interact in the reaction zone, the heating elements can be completely or partially turned off, and the reaction will be supported by the generated heat. If it is necessary to supply cold components to the reactor, this is done by switching three-way valves (22) and the reagents enter the mixer (18) bypassing the heat exchanger (7).
При этом смесь перерабатываемых веществ представляет собой суспензию, или эмульсию, или раствор.In this case, the mixture of processed substances is a suspension, or an emulsion, or a solution.
Кроме того, окисляющим агентом, нагнетаемым в реактор, являются воздух, или перекись водорода, или смесь воздуха с перекисью водорода.In addition, the oxidizing agent injected into the reactor is air, or hydrogen peroxide, or a mixture of air and hydrogen peroxide.
При этом для повышения производительности используют несколько реакторов, работающих параллельно.At the same time, several reactors operating in parallel are used to increase productivity.
Кроме того, образующуюся в реакторе парогазовую смесь выводят через парогазовую установку для получения электрической и тепловой энергии.In addition, the vapor-gas mixture formed in the reactor is discharged through the combined-cycle plant to produce electric and thermal energy.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей известного технического решения, повышении производительности и технологичности, увеличении экономического эффекта.The technical result consists in expanding the functionality of a known technical solution, increasing productivity and manufacturability, increasing the economic effect.
Объектами переработки могут быть коммунальные, сельскохозяйственные и другие жидкие стоки, содержащие отходы нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой, биологической и фармацевтической промышленности. Весьма перспективным предполагается применение этого метода для уничтожения токсичных отходов, а также для переработки металлических порошков с получением наноструктурных оксидов и гидроксидов металлов.The objects of processing can be municipal, agricultural and other liquid effluents containing waste from the oil refining, chemical, pulp and paper, food, biological and pharmaceutical industries. The use of this method for the destruction of toxic waste, as well as for the processing of metal powders to obtain nanostructured metal oxides and hydroxides, is expected to be very promising.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016102077/05U RU166444U1 (en) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | MULTI-TUBE REACTOR FOR CHEMICAL REACTIONS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016102077/05U RU166444U1 (en) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | MULTI-TUBE REACTOR FOR CHEMICAL REACTIONS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU166444U1 true RU166444U1 (en) | 2016-11-27 |
Family
ID=57777051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016102077/05U RU166444U1 (en) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | MULTI-TUBE REACTOR FOR CHEMICAL REACTIONS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU166444U1 (en) |
-
2016
- 2016-01-22 RU RU2016102077/05U patent/RU166444U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0157569B1 (en) | Wet oxidation system | |
US4793919A (en) | Wet oxidation system | |
CN104478064B (en) | The evaporation wall formula overcritical water oxidization reactor of the direct separated salt of energy and subcritical water | |
MXPA03001683A (en) | Process and device for carrying out reactions in a reactor with slot-shaped reaction spaces. | |
KR101294349B1 (en) | Reactor and method for anoxia treatment of a substance in a fluid reaction medium | |
Lalwani et al. | Oxidative treatment of crude pharmaceutical industry effluent by hydrodynamic cavitation | |
RU166444U1 (en) | MULTI-TUBE REACTOR FOR CHEMICAL REACTIONS | |
Cheng et al. | Modification of a pilot-scale continuous flow reactor for hydrothermal liquefaction of wet biomass | |
Wijakmatee et al. | Process intensification of biodiesel production with integrated microscale reactor and separator | |
Dong et al. | Process simulation of laboratory wastewater treatment via supercritical water oxidation | |
Benjumea et al. | Double-shelled SCWO reactor designed for energy production: Operation and modelling | |
CN201158590Y (en) | Chlorine dioxide generator | |
CN112191203A (en) | LED light source photocatalysis tubular reactor and application thereof | |
Tonomura et al. | Operation policy for micro chemical plants with external numbering-up structure | |
CN102910690B (en) | Method and equipment for wastewater temperature increasing and desalting | |
Grasemann et al. | A novel compact reactor for three-phase hydrogenations | |
CN206278969U (en) | Suitable for the electromechanical complexes of propeller fuel wastewater treatment | |
Klais et al. | Guidance on safety/health for process intensification including MS design; part I: reaction hazards | |
CN212237240U (en) | LED light source photocatalysis tubular reactor and photocatalysis reaction device | |
CN108686593B (en) | Multi-scale microstructure reactor | |
RU157328U1 (en) | MULTI-TUBE REACTOR FOR CHEMICAL REACTIONS AT SUPERCRITICAL PARAMETERS OF THE WATER MEDIA | |
CN106630098A (en) | Mechanical and electrical integration complete set device applicable to impeller fuel wastewater treatment | |
CN218372019U (en) | Sewage treatment plant based on microchannel coupling photocatalytic reaction | |
RU2652222C1 (en) | Multi-channel micro-reactor | |
CN100364651C (en) | Catalytic oxidation reaction apparatus of trickle bed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170123 |