RU1792736C - Аппарат дл проведени химических реакций между жидким и газообразными реагентами с выделением твердого продукта - Google Patents

Abstract

Область использовани ; насто щее изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов с проведением химических реакций между жидким и газообразными реагентами с выделением готового продукта. Сущность изобретени : аппарат содержит тарельчатую противоточную колонну с конденсатором в верхней ее части, емкость, расположенную в нижней части, с нагревателем, В аппарате установлена между емкостью и нижней тарелкой труба с распределительным устройством и капле- отбойником.1 ил,

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к аппаратному оформлению процессов, св - с проведением химических реакций межЬу жидким и (или) газообразным(-ми) реагентами с выделением твердого продукта, таки|х как удаление борсодержащих соеди- из хлорсиланов, и может най™ при- в химической и смежных с ней отра сл х,

(Известен аппарат, представл ющий собой лолую емкость, снабженную штуцерами в вод1 а жидкого и газообразного реагентов и вывода твердого продукта.

Недостатком известного аппарата  вл етс  периодический характер его работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  аппарат, представл ющий собой тарельчатую колонну с конденсатором в верхней ее части, образующийс  в котором конденсат частично возвращают в колонну противотоком к парога- зовой смеси, состо щей из газообразного(- ых) реагента(-бв) и парового потока, выход щего из емкости, расположенной в нижней части колонны и снабженной нагревательными элементами, а также штуцером дл  отвода твердого продукта.

Недостатком известного аппарата  вл етс  то, что он не обеспечивает глубокого превращени  в случа х, когда химическа  реакци  между жидким и (или) газообраз- ным(-ми) реагентами с образованием твердого продукта проходит в две стадии: газофазную и жидкофазную. Наличие тарелок обеспечивает эффективное течение реакции в жидкофазной стадии, в то врем  как дл  газофазной стадии необходимо наличие свободного обьема, особенно когда реакци  в газовой фазе проходит в течение длительного промежутка времени.

у

ю

Сл

сь

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности аппарата и расширение диапазона его применени  дл  процессов, требующих длительного контактировани  реагентов, за счет обеспечени  глубокого превращени  в газофазных стади х химических реакций.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что аппарат дл  проведени  химических реакций между жидким и (или) газообразным(- ми) реагентами с выделением твердого продукта, содержащий тарельчатую проти- воточную колонну с конденсатором в верхней ее части, емкость, расположенную в нижней части колонны и снабженную нагревательными элементами и штуцером дл  отвода твердого продукта, согласно изобретению, снабжен полой трубой, расположенной между емкостью и нижней тарелкой колонны, распределительным устройством дл  жидкости в верхней части трубы и каплеотбойником в ее нижней части . .

Наличие полой трубы позвол ет создать реакционный объем, необходимый дл  обеспечени  глубокого превращени  реагентов , особенно в тех случа х, когда газр- . фазна  стади  химической реакции требует длительного промежутка времени.

Распределительное устройство дл  жидкости обеспечивает устойчивый пленочный поток по стенкам полой трубы, который смывает твердый продукт, образовавшийс  в результате парогазовой стадии реакции и налипший на стенки полой трубы, т.к. нали- пание твердого продукта приводит к уменьшению реакционного объема и снижению эффективности работы аппарата.

Наличие каплеотбойника в нижней части полой трубы преп тствует попаданию капель из емкости в парогазовый поток, присутствие которых способствует возникновению параллельных побочных реакций, уменьшающих степень превращени  по основной газофазной реакции, что снижает эффективность работы аппарата.

Достижение указанной цели по сравнению с прототипом заключаетс  в следующем: повышение .производительности аппарата за счет увеличени  эффективности его работы в результате обеспечени  реакционного объема, необходимого дл  глубокого превращени  реагентов в газрфазной стадии химической реакции; расширение диапазона применени , т.к., увеличива  размеры полой трубы, предложенный аппарат можно использовать дл  проведени  процессов, требующих длительного контактировани  реагентов в газофазной стадии реакции.

На чертеже представлен аппарат, общий вид.

Аппарат состоит из колонны 1 с тарел- ками 2 и полой трубой 3, расположенной

между нижней тарелкой 2 и емкостью 4 с нагревательными элементами 5. и конденсатора 6. Пола  труба 3 снабжена распределительным устройством дл  жидкости 7 в верхней части и каплеотбойником 8 в нижней части.

Аппарат работает следующим образом.

Исходна  смесь L подаетс  в емкость 4,

образующийс  с помощью нагревательных

элементов 5 паровой поток через каплеотбойник 8 поступает в полую трубу 3 и смешиваетс  в газообразным(-ми) реаген- том(-ами) G. В полой трубе 3 проходит газофазна  стади  химической реакции, далее парогазова  смесь поступает на тарелки 2,

где происходит жидкофазна  стади  реакции , и образовавшийс  твердый продукт отмываетс  частью жидкости, поступающей из конденсатора 6, другую часть жидкости отвод т как готовый продукт. С нижней тарелки колонны 1 часть жидкости направл етс  в распределительное устройство дл  жидкости 7, формирующее пленочный поток по стенкам полой трубы 3, необходимый дл  предотвращени  налипани  твердого продукта на стенках, а оставша с  жидкость сразу сливаетс  в емкость 4. Твердый продукт Т выводитс  в нижней части емкости 4. Пример конкретного исполнени . Процесс проводилс  в колонне диаметром 0,6 м, содержащей реакционную зону в виде полой трубы высотой 15 м с каплеотбойником в нижней части и распределительным устройством дл  жидкости в верхней части трубы, а также просечных тарелок, свободное сечение которых составл ло 10% от общего сечени  колонны. Смесь хлорсиланов (HSiCla и SiCU), содержащую мас.% борсодер- жащих соединений, подавали в емкость в количестве 2000 кг/ч. В паровую фазу, выходившую из емкости и освобожденную от капель , вводили поток увлажненного азота в количестве 2,5 м3/ч, насыщенного водой при температуре 30°С. Пропустив через полую трубу и тарельчатую часть колонны, паровой поток конденсировали в конденсаторе, и около 2000 кг/ч конденсата отводили как готовый продукт, а остальную часть возвращали в колонну. Содержание борсодержащих примесей в конденсате составило 1

мас.%. Твердый продукт в виде суспензии и в количестве 300 кг/сутки периодически выводили из емкости.

Дл  сравнени  процесс проводили в колонне, соответствующей прототипу. УслоЈи  проведени  процесса были аналогичным вышеприведенному примеру. Подача смеси хлорсилэнов составл ла в одном случае 800 кг/ч, в другом- 1200 кг/ч. Содержание борсодержащих примесей в конденсате составило 2 .% и 2 4 .% соответственно.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1 Аппарат дл  проведени  химических реакций между жидким и газообразными реагентами с выделением твердого продукта, со держащий тарельчатую противоточную ко гонку с конденсатором в верхней части, ем кость, расположенную в нижней части ко- лонны и снабженную нагревательными эле

   Приведенные данные показывают, что наличие полой трубы с распределительным устройством и каплеотбойником в колонне обеспечивает увеличение производительности колонны в 2,5 раза при заданном качестве готового продукта: не более 5 10 мас.% борсодержащих примесей.

   ментами и штуцером дл  отвода твердого продукта, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и расширени  диапазона применени , аппарат снабжен полой трубой, расположенной между емкостью и нижней тарелкой колонны , распределительным устройством дл  жидкости в верхней части трубы и каплеотбойником в ее нижней части.