RU195804U1 - DEVICE FOR CARRYING OUT CATALYTIC PROCESSES IN THREE-PHASE SUSPENSION LAYER - Google Patents

DEVICE FOR CARRYING OUT CATALYTIC PROCESSES IN THREE-PHASE SUSPENSION LAYER Download PDF

Info

Publication number
RU195804U1
RU195804U1 RU2019122865U RU2019122865U RU195804U1 RU 195804 U1 RU195804 U1 RU 195804U1 RU 2019122865 U RU2019122865 U RU 2019122865U RU 2019122865 U RU2019122865 U RU 2019122865U RU 195804 U1 RU195804 U1 RU 195804U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
circulation line
liquid phase
suspension
phase
Prior art date
Application number
RU2019122865U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Борисович Чупичев
Алексей Евгеньевич Кузьмин
Майя Валерьевна Куликова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)
Priority to RU2019122865U priority Critical patent/RU195804U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU195804U1 publication Critical patent/RU195804U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/50Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using organic liquids
    • B01J38/58Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using organic liquids and gas addition thereto

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к аппаратам химической и нефтехимической промышленности и предназначена для проведения массобменных процессов в системе реакторов суспензионного катализа и может быть использована, в частности, для проведения реакции синтеза Фишера-Тропша в суспензионных реакторах.Устройство для проведения каталитических процессов в трехфазном суспензионном слое включает барботажную колонну, заполненную суспензией наноразмерного катализатора в жидкой фазе, циркуляционную линию, патрубок для ввода жидкой фазы в колонну через циркуляционную линию, эжектор для ввода газовой фазы, установленный внизу барботажной колонны и соединенный с линией ввода газовой фазы и циркуляционной линией, и патрубок для вывода продуктов реакции. Циркуляционная линия соединена с колонной посредством переливной перемычки с возможностью перетока жидкой фазы. Эжектор включает корпус с расширительным соплом, сменную форсунку и расположенную внутри корпуса между форсункой и соплом камеру смешения жидкой и газовой фаз, к которой подведены патрубки для ввода этих фаз. Соотношение диаметра форсунки и внутреннего диаметра сопла равно 1:10, а внутренний диаметр сопла и диаметр патрубка для ввода жидкой фазы из циркуляционной линии примерно равны.Технический результат: осуществление эффективной циркуляции жидкой фазы из циркуляционной линии в барботажную колонну без применения насоса и других всасывающих или нагнетательных устройств.1 табл., 2 ил., 5 пр.The utility model relates to apparatuses of the chemical and petrochemical industry and is intended for carrying out mass transfer processes in a system of suspension catalysis reactors and can be used, in particular, for carrying out the Fischer-Tropsch synthesis reaction in suspension reactors. The device for carrying out catalytic processes in a three-phase suspension layer includes a bubbling a column filled with a suspension of a nanosized catalyst in the liquid phase, a circulation line, a pipe for introducing the liquid phase into the column h Through a circulation line, an ejector for introducing a gas phase mounted at the bottom of the bubble column and connected to a gas phase inlet line and a circulation line, and a pipe for outputting reaction products. The circulation line is connected to the column through an overflow jumper with the possibility of overflow of the liquid phase. The ejector includes a housing with an expansion nozzle, a replaceable nozzle and a chamber for mixing liquid and gas phases located inside the housing between the nozzle and nozzle, to which nozzles for introducing these phases are connected. The ratio of the nozzle diameter to the inner diameter of the nozzle is 1:10, and the inner diameter of the nozzle and the diameter of the nozzle for introducing the liquid phase from the circulation line are approximately equal. Technical result: efficient circulation of the liquid phase from the circulation line to the bubble column without using a pump and other suction or injection devices. 1 table, 2 ill., 5 ave.

Description

Полезная модель относится к аппаратам химической и нефтехимической промышленности и предназначена для проведения массобменных процессов в системе реакторов суспензионного катализа и может быть использована, в частности, для проведения реакции синтеза Фишера-Тропша в суспензионных реакторах.The utility model relates to apparatuses of the chemical and petrochemical industry and is intended for carrying out mass transfer processes in a system of slurry catalysis reactors and can be used, in particular, for carrying out the Fischer-Tropsch synthesis reaction in slurry reactors.

Широко известны барботажные суспензионные реакторы (в англоязычной литературе - slurry bubble column reactor, SBR) и реакторы с бурлящим слоем (ebullated bed reactor, EBR). Реакторы обоих типов представляют собой полые аппараты, заполненные суспензионным слоем катализатора, в котором в том или ином режиме барботирует газ и различаются, прежде всего, размером используемых частиц - десятки микрон для первого типа и около 1 миллиметра для второго.Bubbling suspension reactors (in the English literature - slurry bubble column reactor, SBR) and bubbling bed reactors (ebullated bed reactor, EBR) are widely known. Both types of reactors are hollow vessels filled with a suspension catalyst layer, in which gas in one mode or another sparges and differs primarily in the size of the particles used - tens of microns for the first type and about 1 millimeter for the second.

Существующие барботажные реакторы для осуществления трехфазных суспензионных процессов отличаются следующими важными конструкционными компонентами:Existing bubble reactors for the implementation of three-phase suspension processes are distinguished by the following important structural components:

а) газораспределительное устройство (диспергатор) - горизонтальная пластина с отверстиями, располагающаяся в основании колонны. При всем возможном разнообразии конструкции отверстий, предназначение этого устройства состоит в том, чтобы при заданных технических условиях обеспечить формирование пузырькового потока с возможно меньшими и однородными по размеру пузырьками, который способствует интенсивному перемешиванию жидкой среды с рованными в ней частицами катализатора и массообмену между последней и газовым потоком, что важно для эффективного осуществления каталитических процессов названного типа. Также данное устройство должно выбираться таким, чтобы исключить провал (по известной аналогии с тарелками ректификационных колонн) жидкой фазы непосредственно в подаваемый поток газа;a) gas distribution device (dispersant) - a horizontal plate with holes located at the base of the column. With all the possible variations in the design of the holes, the purpose of this device is to ensure the formation of a bubble stream with the smallest and most uniform bubbles, which promotes intensive mixing of the liquid medium with the catalyst particles contained in it and mass transfer between the latter and the gas flow, which is important for the effective implementation of catalytic processes of the named type. Also, this device should be selected so as to exclude a failure (by a known analogy with distillation column plates) of the liquid phase directly into the supplied gas stream;

б) параллельная основной колонне циркуляционная линия, если по тем или иным причинам необходимо обеспечить проточный режим реактора и по суспензии. Циркуляция обеспечивается установкой насоса той или иной конструкции (поскольку, когда речь идет о синтезах из СО и Н2, условия для возникновения развитого движения в режиме газлифта практически нереализуемы); помимо циркуляции, каталитическая суспензия в данной линии может подвергаться другим операциям (отвод отработанной/подвод свежей суспензии и пр.).b) a circulation line parallel to the main column, if for one reason or another it is necessary to ensure the flow regime of the reactor and the suspension. The circulation is ensured by the installation of a pump of one design or another (because, when it comes to syntheses from CO and H 2 , the conditions for the occurrence of developed movement in the gas lift mode are practically unrealizable); in addition to circulation, the catalytic suspension in this line can undergo other operations (removal of spent / supply of fresh suspension, etc.).

Известно устройство для получения суспензии катализатора, включающее корпус, патрубки для ввода исходных компонентов и готового продукта, вертикальное лопастное тихоходное перемешивающее устройство, на каждой лопасти которого закреплены два лопастных элемента, и боковое быстроходное перемешивающее устройство в виде дисковых активаторов (см., а.с. СССР 1775148 А1, МПК B01F 7/00, опубл. 15.11.1992).A device for producing a catalyst suspension is known, including a housing, nozzles for introducing the starting components and the finished product, a vertical paddle low-speed mixing device, on each blade of which two paddle elements are fixed, and a lateral high-speed mixing device in the form of disk activators (see. USSR 1775148 A1, IPC B01F 7/00, publ. 11/15/1992).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и высокая стоимость изготовления.A disadvantage of the known device is the complexity of the design and the high cost of manufacture.

Известно устройство для получения суспензии катализатора, включающее трубопровод с ферромагнитными элементами, размещенный во вращающемся электромагнитном поле генератора - статора трехфазной машины переменного тока. Компоненты суспензии перемешиваются под действием вращающего момента и неравномерностей магнитного поля. Перемешанные и диспергированные компоненты суспензии выводятся через решетку, предохраняющую от выноса ферромагнитные элементы устройства (а.с. СССР 567481, МПК B01F 13/08, опубл. 22.08.1977).A device for producing a suspension of a catalyst is known, including a pipeline with ferromagnetic elements located in a rotating electromagnetic field of a generator - stator of a three-phase AC machine. The components of the suspension are mixed under the action of torque and magnetic field irregularities. The mixed and dispersed components of the suspension are discharged through a grating that protects the ferromagnetic elements of the device from removal (AS USSR 567481, IPC B01F 13/08, publ. 08/22/1977).

Недостатками известного устройства являются нагрев частиц катализатора от вихревых токов при неконтролируемой температуре нагрева, высокие энергозатраты и отсутствие рециркуляции.The disadvantages of the known device are the heating of the catalyst particles from eddy currents at an uncontrolled heating temperature, high energy consumption and lack of recirculation.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату (прототипом) является устройство для проведения каталитических процессов, а именно синтеза Фишера-Тропша, в трехфазном суспензионном слое в суспензионных реакторах, включающее барботажную колонну, заполненную суспензией наноразмерного катализатора в жидкой фазе, патрубок для ввода жидкой фазы, приспособление для ввода газовой фазы в колонну - перфорированный диспергатор, установленный внизу барботажной колонны и соединенный с линией ввода газовой фазы, циркуляционную линию, соединенную с колонной посредством переливной перемычки с возможностью перетока жидкой фазы, эжектор для осуществления циркуляции жидкой фазы и патрубок для вывода продуктов реакции. (М.В. Куликова, А.Е. Кузьмин, О.Б. Чупичев, «Натурное моделирование барботажа в сларри-реакторе синтеза Фишера-Тропша с наноразмерным катализатором», Журнал прикладной химии. 2018. Т. 91. Вып. 4, с. 528-532)The closest to the claimed by the set of essential features and achieved technical result (prototype) is a device for carrying out catalytic processes, namely, Fischer-Tropsch synthesis, in a three-phase suspension layer in suspension reactors, including a bubbler column filled with a suspension of a nanoscale catalyst in a liquid phase, a pipe for entering the liquid phase, the device for entering the gas phase into the column is a perforated dispersant, mounted at the bottom of the bubble column and connected with a line input of the gas phase, a circulation line connected to the column via an overflow jumpers, with overflow of the liquid phase, an ejector for the circulation of the liquid phase and outlet for the withdrawal of the reaction products. (M.V. Kulikova, A.E. Kuzmin, and O.B. Chupichev, “Field simulation of bubbling in a Fischer-Tropsch synthesis reactor with a nanoscale catalyst,” Journal of Applied Chemistry. 2018.V. 91. Issue 4, p. 528-532)

Устройство позволяет обеспечивать оптимальный размер пузырьков синтез-газа, проходящих через слой суспензионного катализатора, эффективное перемешивание и насыщение реагентами суспензионной среды вследствие интенсивного барботажа, и как следствие, обеспечивает высокую конверсию сырья и высокий выход продуктов реакции.The device allows to ensure the optimal size of the synthesis gas bubbles passing through the suspension catalyst layer, effective mixing and saturation of the suspension medium with reagents due to intensive bubbling, and as a result, provides a high conversion of raw materials and high yield of reaction products.

Недостатком описанного устройства является почти полное отсутствие циркуляции суспензии в устройстве, что сказывается на эффективности использования катализатора.The disadvantage of the described device is the almost complete absence of circulation of the suspension in the device, which affects the efficiency of use of the catalyst.

Задача полезной модели заключается в разработке устройства для проведения каталитических процессов в трехфазном суспензионном слое катализатора, обеспечивающее эффективные диспергирование барботирующего газа и циркуляцию жидкой фазы в отсутствии применения насосов или др. всасывающих или нагнетательных устройств одновременно.The objective of the utility model is to develop a device for carrying out catalytic processes in a three-phase suspension catalyst bed, which provides effective dispersion of the bubbling gas and circulation of the liquid phase in the absence of the use of pumps or other suction or discharge devices at the same time.

Поставленная задача решается тем, что предложено устройство для проведения каталитических процессов в трехфазном суспензионном слое, включающее барботажную колонну, заполненную суспензией наноразмерного катализатора в жидкой фазе, циркуляционную линию, соединенную с колонной посредством переливной перемычки с возможностью перетока жидкой фазы, патрубок для ввода жидкой фазы в колонну через циркуляционную линию, приспособление для ввода газовой фазы, установленное внизу барботажной колонны и соединенное с линией ввода газовой фазы и циркуляционной линией, и патрубок для вывода продуктов реакции, в котором приспособление для ввода газовой фазы представляет собой эжектор, включающий корпус с расширительным соплом, сменную форсунку, и расположенную внутри корпуса между форсункой и соплом камеру смешения жидкой и газовой фаз, к которой подведены патрубки для ввода жидкой и газовой фаз, причем соотношение диаметра форсунки и внутреннего диаметра сопла равно 1:10, а внутренний диаметр сопла и диаметр патрубка для ввода жидкой фазы из циркуляционной линии примерно равны.The problem is solved by the fact that a device for carrying out catalytic processes in a three-phase suspension layer is proposed, including a bubble column filled with a suspension of a nanoscale catalyst in the liquid phase, a circulation line connected to the column through an overflow jumper with the possibility of overflowing the liquid phase, a pipe for introducing the liquid phase into the column through the circulation line, a device for entering the gas phase, mounted at the bottom of the bubble column and connected to the line of input of the gas phase and a circulation line, and a pipe for outputting reaction products, in which the device for introducing a gas phase is an ejector including a housing with an expansion nozzle, a replaceable nozzle, and a liquid and gas phase mixing chamber, to which the nozzles are connected, located inside the housing between the nozzle and the nozzle for entering the liquid and gas phases, the ratio of the diameter of the nozzle and the inner diameter of the nozzle being 1:10, and the inner diameter of the nozzle and the diameter of the nozzle for entering the liquid phase from the circulation line are approximately equal.

Технический результат от использования осуществление циркуляции жидкой фазы из циркуляционной линии в барботажную колонну без применения насоса и других всасывающих или нагнетательных устройств.The technical result of the use of the implementation of the circulation of the liquid phase from the circulation line to the bubble column without the use of a pump and other suction or discharge devices.

Предлагаемая модель представлена на Фиг. 1, гдеThe proposed model is presented in FIG. 1 where

1 - эжектор1 - ejector

2 - барботажная колонна2 - bubble column

3 - циркуляционная линия3 - circulation line

4 - линия ввода газовой фазы4 - gas phase input line

5 - патрубок для первоначального заполнения барботажной колонны жидкой фазой и вывода газа.5 - pipe for the initial filling of the bubble column with a liquid phase and gas outlet.

6 - переливная перемычка.6 - overflow jumper.

Устройство состоит из: барботажной колонны (2), соединенной с циркуляционной линией (3) и линией ввода газовой фазы (4) через эжектор (1), выполненный из нержавеющей стали 12х18н10т), находящийся внизу барботажной колонны и соединенный также с циркуляционной линией через переливную перемычку (6), находящуюся в верхней части устройства. Наверху колонны (2) и циркуляционной линией (3) установлен патрубок (5), служащий как для первоначального заполнения устройства жидкой фазой, так и для вывода газа из устройства.The device consists of: a bubble column (2) connected to a circulation line (3) and a gas phase input line (4) through an ejector (1) made of stainless steel 12x18n10t) located at the bottom of the bubble column and also connected to the circulation line through an overflow line the jumper (6) located in the upper part of the device. At the top of the column (2) and the circulation line (3), a nozzle (5) is installed, which serves both for the initial filling of the device with a liquid phase and for gas outlet from the device.

На Фиг. 2 представлены конструктивные особенности эжектора в разрезе:In FIG. 2 presents the design features of the ejector in the context:

7 - сменная форсунка7 - replaceable nozzle

8 - патрубок ввода газовой фазы (эжектирующей среды)8 - pipe input gas phase (ejection medium)

9 - патрубок ввода жидкой фазы (эжектируемой среды)9 - pipe input liquid phase (ejected medium)

10 - корпус эжектора с расширительным соплом и внутренней камерой смешения жидкой и газовых фаз10 - ejector housing with an expansion nozzle and an internal chamber for mixing liquid and gas phases

Эжектор конструкционно выполнен по классической схеме и состоит из корпуса с расширительным соплом и внутренней камерой смешения жидкой и газовых фаз (10), в котором формируется и эжектируется в барботажную колонну (2) газожидкостный поток, сменной форсунки (7), линии ввода эжектирующей среды (8), в которую поступает газовая фаза, линии ввода эжектируемой среды (9), в которую поступает жидкая фаза (суспензия катализатора).The ejector is structurally constructed according to the classical scheme and consists of a housing with an expansion nozzle and an internal chamber for mixing liquid and gas phases (10), in which a gas-liquid flow is formed and ejected into the bubble column (2), a replaceable nozzle (7), and an input line for the ejection medium ( 8), into which the gas phase enters, the input lines of the ejected medium (9), into which the liquid phase enters (catalyst suspension).

Предлагаемая полезная модель выполнена в стекле для возможности визуального контроля гидродинамической ситуации (размеры пузырьков, турбулентные явления, образование поршней и т.д.) с использованием запорно-соединительной арматуры из нержавеющей стали 12х18н10т и предназначена для проведения каталитических процессов в трехфазном суспензионном слое и может быть использована при проведении процессов, использующих парогазовой барботаж в суспензиях, содержащих наноразмерные частицы катализатора, в частности, при проведении реакции синтеза Фишера-Тропша в суспензионных реакторах.The proposed utility model is made in glass for the possibility of visual control of the hydrodynamic situation (bubble sizes, turbulent phenomena, piston formation, etc.) using 12x18n10t stainless steel shut-off fittings and is intended for carrying out catalytic processes in a three-phase suspension layer and can be used in carrying out processes using vapor-gas bubbling in suspensions containing nanosized catalyst particles, in particular, during the synthesis reaction for Fischer-Tropsch in slurry reactors.

Полезная модель работает следующим образом:The utility model works as follows:

Суспензию (жидкую фазу) (общий объем около 2.5 л), загружают в устройство через патрубок (5) наверху барботажной колонны (2) до уровня переливной перемычки (6) либо несколько выше, либо несколько ниже. Подают газовую фазу - сырье соответствующих каталитических процессов (избыточное давление до 2 атм), с рассчитанным объемным расходом в патрубок ввода эжектирующей среды (8) эжектора (1). Газовая фаза выходит из форсунки (7) в расширительное сопло (10) эжектора (1) и затем в объем барботажной колонны (2), увлекая за собой жидкую фазу через линию ввода жидкой фазы (9), куда она поступает из циркуляционной линии (3). После барботажа в колонне (2) газ (газовая фаза) покидает объем суспензионного слоя и затем выводится из устройства через патрубок (5). Жидкая фаза из колонны (2) постоянно перетекает через переливную перемычку (6) в циркуляционную линию (3), откуда снова эжектируется в колонну, замыкая, таким образом, циркуляционный контур.The suspension (liquid phase) (total volume of about 2.5 l) is loaded into the device through the pipe (5) at the top of the bubble column (2) to the level of the overflow bridge (6) either slightly higher or slightly lower. The gas phase is supplied - the raw material of the corresponding catalytic processes (overpressure up to 2 atm), with the calculated volumetric flow rate into the inlet of the ejector medium (8) of the ejector (1). The gas phase leaves the nozzle (7) into the expansion nozzle (10) of the ejector (1) and then into the volume of the bubble column (2), dragging the liquid phase along through the liquid phase inlet line (9), where it enters from the circulation line (3 ) After bubbling in the column (2), the gas (gas phase) leaves the volume of the suspension layer and then is removed from the device through the pipe (5). The liquid phase from the column (2) constantly flows through the overflow bridge (6) to the circulation line (3), from where it is again ejected into the column, thus closing the circulation circuit.

Регулирование объемного расхода жидкой фазы осуществляют варьированием расхода газа (в пределах, обуславливаемых ограничениями моделируемого процесса).The volumetric flow rate of the liquid phase is controlled by varying the gas flow rate (within the limits determined by the limitations of the simulated process).

Нижеследующие пример иллюстрируют работу предлагаемой полезной модели.The following example illustrates the operation of the proposed utility model.

Примеры 1-5.Examples 1-5.

Испытания предлагаемого устройства осуществляют с использованием гексана, чьи свойства моделируют суспензионную среду синтеза Фишера-Тропша (расплавленный парафин, в котором суспендирован катализатор) при реальных условиях данного процесса. В качестве газовой фазы используют азот, чьи свойства моделируют синтез-газ при реальных условиях синтеза Фишера-Тропша.Tests of the proposed device are carried out using hexane, whose properties simulate a Fischer-Tropsch suspension synthesis medium (molten paraffin in which the catalyst is suspended) under real conditions of this process. Nitrogen is used as the gas phase, whose properties simulate synthesis gas under real Fischer-Tropsch synthesis conditions.

В реактор с загрузкой каталитической суспензии (жидкой фазы) до 2.5 литра подают газовую фазу с расходом 25 л/ч, 50 л/ч, 75 л/ч, 100 л/ч и 125 л/ч соответственно. Создают избыточное давление газа на эжекторе до 2 атм.A gas phase with a flow rate of 25 l / h, 50 l / h, 75 l / h, 100 l / h and 125 l / h, respectively, is fed into the reactor with the loading of the catalytic suspension (liquid phase) up to 2.5 liters. Create excessive gas pressure on the ejector up to 2 atm.

Результаты испытаний приведены в таблице, демонстрируя степень циркуляции жидкой фазы при одновременном протекании барботажа.The test results are shown in the table, demonstrating the degree of circulation of the liquid phase while bubbling.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таким образом, предложена конструкция устройства для проведения каталитических процессов в суспензионном слое катализатора, лишенная недостатков как прототипа, так и известных реакторов, имеющих диспергатор газа в основании реактора и насос в линии циркулирующей суспензии. Применение предлагаемого устройства с эжектором в качестве приспособления для ввода газовой фазы обуславливает высокую степень циркуляции без применения нагнетательных или перекачивающих устройств, таких, как насос.Thus, a design of a device for carrying out catalytic processes in a suspension catalyst bed is proposed, devoid of the disadvantages of both the prototype and known reactors having a gas dispersant in the base of the reactor and a pump in the line of the circulating suspension. The use of the proposed device with an ejector as a device for introducing a gas phase causes a high degree of circulation without the use of pressure or pumping devices, such as a pump.

Claims (1)

Устройство для проведения каталитических процессов в трехфазном суспензионном слое, включающее барботажную колонну, заполненную суспензией наноразмерного катализатора в жидкой фазе, циркуляционную линию, соединенную с колонной посредством переливной перемычки с возможностью перетока жидкой фазы, патрубок для ввода жидкой фазы в колонну через циркуляционную линию, приспособление для ввода газовой фазы, установленное внизу барботажной колонны и соединенное с линией ввода газовой фазы и циркуляционной линией, и патрубок для вывода продуктов реакции, отличающееся тем, что приспособление для ввода газовой фазы представляет собой эжектор, включающий корпус с расширительным соплом, сменную форсунку и расположенную внутри корпуса между форсункой и соплом камеру смешения жидкой и газовой фаз, к которой подведены патрубки для ввода жидкой и газовой фаз, причем соотношение диаметра форсунки и внутреннего диаметра сопла равно 1:10, а внутренний диаметр сопла и диаметр патрубка для ввода жидкой фазы из циркуляционной линии примерно равны.A device for carrying out catalytic processes in a three-phase suspension layer, including a bubble column filled with a suspension of a nanoscale catalyst in the liquid phase, a circulation line connected to the column through an overflow jumper with the possibility of overflow of the liquid phase, a pipe for introducing the liquid phase into the column through the circulation line, a device for the input of the gas phase, mounted at the bottom of the bubble column and connected to the input line of the gas phase and the circulation line, and a pipe for outputting reaction products, characterized in that the device for introducing a gas phase is an ejector including a housing with an expansion nozzle, a replaceable nozzle and a chamber for mixing the liquid and gas phases located between the nozzle and the nozzle, to which the nozzles for introducing the liquid and gas phases are connected, moreover, the ratio of the diameter of the nozzle and the inner diameter of the nozzle is 1:10, and the inner diameter of the nozzle and the diameter of the nozzle for introducing the liquid phase from the circulation line are approximately equal.
RU2019122865U 2019-07-19 2019-07-19 DEVICE FOR CARRYING OUT CATALYTIC PROCESSES IN THREE-PHASE SUSPENSION LAYER RU195804U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122865U RU195804U1 (en) 2019-07-19 2019-07-19 DEVICE FOR CARRYING OUT CATALYTIC PROCESSES IN THREE-PHASE SUSPENSION LAYER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122865U RU195804U1 (en) 2019-07-19 2019-07-19 DEVICE FOR CARRYING OUT CATALYTIC PROCESSES IN THREE-PHASE SUSPENSION LAYER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195804U1 true RU195804U1 (en) 2020-02-05

Family

ID=69416445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019122865U RU195804U1 (en) 2019-07-19 2019-07-19 DEVICE FOR CARRYING OUT CATALYTIC PROCESSES IN THREE-PHASE SUSPENSION LAYER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195804U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU567481A1 (en) * 1975-12-29 1977-08-05 Омский Филиал Специального Конструкторского Бюро По Автоматике В Нефтепереработке И Нефтехимии Apparatus for continuous preparation of emulsions and suspensions
RU1775148C (en) * 1990-01-30 1992-11-15 Союзное проектно-монтажное бюро машиностроения "Малахит" Combination-mixing apparatus for intensive treatment of suspensions
RU2198868C2 (en) * 1997-06-26 2003-02-20 Аджип Петроли С.П.А. Process conducted in reactor provided with bubbling column and vent tube and a method for regeneration of catalyst contained therein
US8501883B2 (en) * 2004-02-13 2013-08-06 Total Research & Technology Feluy Method and device for optimising catalyst supply to a polymerisation reactor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU567481A1 (en) * 1975-12-29 1977-08-05 Омский Филиал Специального Конструкторского Бюро По Автоматике В Нефтепереработке И Нефтехимии Apparatus for continuous preparation of emulsions and suspensions
RU1775148C (en) * 1990-01-30 1992-11-15 Союзное проектно-монтажное бюро машиностроения "Малахит" Combination-mixing apparatus for intensive treatment of suspensions
RU2198868C2 (en) * 1997-06-26 2003-02-20 Аджип Петроли С.П.А. Process conducted in reactor provided with bubbling column and vent tube and a method for regeneration of catalyst contained therein
US8501883B2 (en) * 2004-02-13 2013-08-06 Total Research & Technology Feluy Method and device for optimising catalyst supply to a polymerisation reactor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУЛИКОВА М.В. И ДР. НАТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ БАРБОТАЖА В СЛАРРИ-РЕАКТОРЕ СИНТЕЗА ФИШЕРА-ТРОПША С НАНОРАЗМЕРНЫМ КАТАЛИЗАТОРОМ. - "ЖУРНАЛ ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ", 2018, Т.19, ВЫП.4, С.528-532. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Geng et al. Process intensification in pneumatically agitated slurry reactors
CA2449033C (en) Dynamic settler
Hashemi et al. Hydrodynamic characteristics of an aerated coaxial mixing vessel equipped with a pitched blade turbine and an anchor
Cheng et al. Experimental study on gas–liquid–liquid macro-mixing in a stirred tank
RU2738849C1 (en) Apparatus for growing microorganisms
Lee et al. Measurement of gas-liquid mass transfer in multi-phase reactors
RU195804U1 (en) DEVICE FOR CARRYING OUT CATALYTIC PROCESSES IN THREE-PHASE SUSPENSION LAYER
Li et al. Review on the effect of gas distributor on flow behavior and reaction performance of the bubble/slurry reactors
Li et al. Internal optimization for enhancing the microbubble dispersion characteristics of a stirred tank
Gong et al. Gas holdup at dynamic equilibrium region of a bubble column: Effect of bubble generator performance
Liangchao et al. A comparative CFD study on gas-liquid dispersion in a stirred tank with low and high gas loadings
Chang et al. Gas–liquid swirling-sparger configured along a toroidal distributor for the intensification of gas–liquid contacting
Buwa et al. Three‐phase slurry reactors
RU197030U1 (en) DEVICE FOR CARRYING OUT CATALYTIC PROCESSES IN THREE-PHASE SUSPENSION LAYER
Mandal et al. Gas holdup and entrainment characteristics in a modified downflow bubble column with Newtonian and non-Newtonian liquid
Wei et al. Hydrodynamics in an Internal Loop Airlift Reactor with a Convergence‐Divergence Draft Tube
Liu et al. The Influence of impeller combination on the gas-liquid dispersion performance of a coaxial mixer in viscous fluids
CN107998909B (en) Gas-liquid surge mixing method
Zhao et al. Modeling Fischer–Tropsch to Olefins in Pilot Slurry Process with a Method of Multiscale Bubbles Hybrid Injection
Chaudhari et al. Novel gas-liquid-solid reactors
Berouaken et al. Study of sparger design effects on the hydrodynamic and mass transfer characteristics of a D-shape hybrid airlift reactor
Gomaa et al. Axial mixing in a novel pilot scale gas–liquid reciprocating plate column
Qi et al. CFD-PBE simulation of gas-phase hydrodynamics in a gas-liquid-solid combined loop reactor
Chen et al. Novel external-loop CO2-lift reactor for desilication of alkaline/surfactant/polymer produced water from oil well
Khalili et al. Flow characteristics in an airlift membrane bioreactor

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211025

Effective date: 20211025