RU2106195C1 - Reactor for contacting of gas and liquid - Google Patents

Reactor for contacting of gas and liquid Download PDF

Info

Publication number
RU2106195C1
RU2106195C1 RU96104422A RU96104422A RU2106195C1 RU 2106195 C1 RU2106195 C1 RU 2106195C1 RU 96104422 A RU96104422 A RU 96104422A RU 96104422 A RU96104422 A RU 96104422A RU 2106195 C1 RU2106195 C1 RU 2106195C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
liquid
pipe
mixer
partition
Prior art date
Application number
RU96104422A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96104422A (en
Inventor
С.М. Комаров
С.Ю. Павлов
А.А. Суровцев
В.Е. Добровинский
О.П. Карпов
В.Н. Чуркин
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр по нефтехимическим технологиям"
Товарищество с ограниченной ответственностью "Нефтехимстарт"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр по нефтехимическим технологиям", Товарищество с ограниченной ответственностью "Нефтехимстарт" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр по нефтехимическим технологиям"
Priority to RU96104422A priority Critical patent/RU2106195C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2106195C1 publication Critical patent/RU2106195C1/en
Publication of RU96104422A publication Critical patent/RU96104422A/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: petroleum refining, petrochemical, chemical and other branches of industry. SUBSTANCE: the reactor has a body accommodating a mixer in the form of a vertical tube, and an external circulation system having a pipeline for discharge of liquid from the body bottom part, a pump and a pipeline for inlet of liquid to the body upper part, connected to a nozzle installed above the mixer. The body under the mixer is divided by a horizontal partition with an overflow pipe, whose upper end is located below the upper end of the mixer; a device indicating the liquid level below the partition is installed in the bottom part of the reactor. EFFECT: improved design. 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, например, для осуществления процессов жидкофазного окисления, хлорирования, карбонилирования, нитрирования углеводородов. Эффективным может быть использование изобретения, в частности в процессах жидкофазного окисления изобутана в третичную бутилгидроперекись, изопентана в гидроперекись третичного амила, параксилола в терефталевую кислоту, этилена в ацетальдегид, изовалерианового альдегида в изовалериановую кислоту и др. The invention can find application in the oil refining, petrochemical, chemical and other industries, for example, for the implementation of liquid-phase oxidation, chlorination, carbonylation, nitration of hydrocarbons. It can be effective to use the invention, in particular in the processes of liquid-phase oxidation of isobutane to tertiary butyl hydroperoxide, isopentane to tertiary amyl hydroperoxide, paraxylene to terephthalic acid, ethylene to acetaldehyde, isovaleric aldehyde to isovaleric acid, etc.

Известен реактор для контактирования газа и жидкости, включающий корпус, внешнюю циркуляционную систему, содержащую трубопровод вывода жидкости из нижней части реактора, насос, трубопровод ввода жидкости в верхнюю часть реактора и соединенную с ним форсунку, расположенную над уровнем жидкости в реакторе (патент США N 4234560 кл. B 01 D 47/02 и C 01 D 15/06, 1980). Known reactor for contacting gas and liquid, including a housing, an external circulation system containing a pipeline for withdrawing liquid from the bottom of the reactor, a pump, a pipeline for introducing liquid into the upper part of the reactor and a nozzle connected to it located above the liquid level in the reactor (US patent N 4234560 C. B 01 D 47/02 and C 01 D 15/06, 1980).

Известный реактор обладает невысокой эффективностью массообмена вследствие того, что струйное аэрирование слоя жидкой фазы с помощью форсунки обеспечивает газонасыщение только приповерхностной части слоя. The known reactor has a low mass transfer efficiency due to the fact that the jet aeration of the layer of the liquid phase using the nozzle provides gas saturation only of the surface part of the layer.

Известен также реактор для контактирования газа и жидкости, содержащий корпус, трубопровод вывода жидкости, насос, трубопровод ввода жидкости в верхнюю часть реактора, соединенную с ним форсунку и расположенный под ней соосно смеситель в виде вертикальной трубы, нижний торец которой расположен в рабочем объеме реактора под слоем жидкости (Заявка Японии N 56-54172, B 01 J 10/00, 1981). Also known is a reactor for contacting gas and liquid, comprising a housing, a liquid outlet pipe, a pump, a liquid inlet pipe to the upper part of the reactor, a nozzle connected to it and a coaxial mixer located below it in the form of a vertical pipe, the lower end of which is located in the working volume of the reactor under a layer of liquid (Japanese Application N 56-54172, B 01 J 10/00, 1981).

Заглубление смесителя в слой жидкости и инжектирование в него газовой фазы из верхней части реактора обеспечивают газонасыщение значительной части слоя и приводят к увеличению эффективности массообмена по сравнению с рассмотренным выше реактором. Deepening the mixer into the liquid layer and injecting the gas phase into it from the upper part of the reactor provides gas saturation of a significant part of the layer and leads to an increase in mass transfer efficiency compared to the reactor considered above.

Однако высота заглубления смесителя в слой жидкости в известном реакторе ограничена в связи с тем, что степень инжекции газовой фазы резко падает с увеличением высоты заглубления (с ростом противодавления столба жидкости). Поэтому применение этого реактора ограничено малыми размерами и производительностью. При использовании известного реактора большой единичной мощности для ряда технологических процессов эффективность массообмена оказывается недостаточной, при этом неэффективно используется рабочий объем реактора, так как зона рабочего объема ниже смесителя практически не используется для контактирования. However, the depth of penetration of the mixer into the liquid layer in the known reactor is limited due to the fact that the degree of injection of the gas phase sharply decreases with increasing height of the depth (with increasing back pressure of the liquid column). Therefore, the use of this reactor is limited by its small size and capacity. When using the known reactor of large unit capacity for a number of technological processes, the mass transfer efficiency is insufficient, while the working volume of the reactor is inefficiently used, since the zone of the working volume below the mixer is practically not used for contacting.

Задача изобретения - повышение эффективности массообмена, более рациональное использование рабочего объема при увеличении производительности реактора. The objective of the invention is to increase the efficiency of mass transfer, a more rational use of the working volume while increasing the productivity of the reactor.

Для решения указанной задачи в реакторе для контактирования газа и жидкости, включающем корпус, установленный в нем смеситель в виде вертикальной трубы и внешнюю циркуляционную систему, содержащую трубопровод вывода жидкости из нижней части корпуса, насос и трубопровод ввода жидкости в верхнюю часть корпуса, соединенный с форсункой, установленной над смесителем, корпус под смесителем разделен горизонтальной перегородкой о переливной трубой, верхний торец которой расположен ниже верхнего торца смесителя, при этом в нижней части реактора установлено устройство, фиксирующее уровень жидкости ниже перегородки. To solve this problem in a reactor for contacting gas and liquid, which includes a housing, a mixer installed in it in the form of a vertical pipe and an external circulation system containing a liquid outlet pipe from the lower part of the body, a pump and a liquid inlet pipe into the upper part of the body connected to the nozzle installed above the mixer, the housing under the mixer is divided by a horizontal partition on the overflow pipe, the upper end of which is located below the upper end of the mixer, while in the lower part of the reactor and the unit is installed, the fixing liquid level below the partition.

Трубопровод ввода жидкости в верхнюю часть корпуса может быть соединен с дополнительными форсунками, под каждой из которых установлен смеситель с нижним торцем, расположенным над перегородкой. The fluid inlet pipe to the upper part of the housing can be connected to additional nozzles, under each of which a mixer is installed with a lower end located above the partition.

В смесителе соосно ему может быть установлена труба, верхний торец которой расположен ниже верхнего торца смесителя, а нижний - ниже перегородки. A pipe can be installed coaxially with it in the mixer, the upper end of which is located below the upper end of the mixer, and the lower - below the partition.

Трубопровод ввода жидкости в верхнюю часть корпуса может быть соединен с дополнительными форсунками, под каждой из которых установлена вертикальная труба с нижним торцем ниже перегородки. Перегородка может иметь перфорацию. The fluid inlet pipe to the upper part of the housing can be connected to additional nozzles, under each of which a vertical pipe with a lower end below the partition is installed. The partition may have perforation.

Устройства для фиксирования уровня жидкости ниже перегородки могут быть выполнены, например, в виде переливных патрубков, установленных на уровне жидкости, вертикальных перегородок или карманов с переливными кромками, расположенными на уровне жидкости, которые могут снабжаться приборами контроля и регулирования уровня и т.п. Уровень в верхней части реактора при этом фиксируется положением верхнего торца переливного стакана. Нижний торец переливного стакана может быть выполнен зубчатым. Devices for fixing the liquid level below the partition can be made, for example, in the form of overflow nozzles installed at the liquid level, vertical partitions or pockets with overflow edges located at the liquid level, which can be equipped with level control devices and the like. The level in the upper part of the reactor is fixed by the position of the upper end of the overflow nozzle. The lower end of the overflow can be gear.

Форсунка и верхний торец смесителя могут быть расположены в инжекционной камере, включающей корпус с патрубком, соединенным с верхней частью реактора, и патрубком ввода газа. The nozzle and the upper end of the mixer can be located in the injection chamber, which includes a housing with a pipe connected to the upper part of the reactor and a gas inlet pipe.

Под нижней кромкой смесителей могут быть расположены отбойники-диспергаторы. Dispersant chippers may be located under the lower edge of the mixers.

Патрубок ввода газа может соединяться с газовым пространством (над слоем жидкости) под верхней крышкой корпуса или под перегородкой, при этом патрубок вывода газа соединяется соответственно с газовым пространством под перегородкой и крышкой. The gas inlet pipe can be connected to the gas space (above the liquid layer) under the upper housing cover or under the partition, while the gas outlet pipe is connected respectively to the gas space under the partition and the cover.

При полном исчерпывании в ходе реакции газовой фазы патрубок вывода газа может отсутствовать. If the gas phase is completely exhausted during the reaction, the gas outlet pipe may be absent.

Патрубок ввода жидкости может быть расположен в слое жидкости над перегородкой или под ней, а выхода - под перегородкой или над ней соответственно. The fluid inlet pipe may be located in the fluid layer above or below the partition, and the outlet may be located under or above the partition, respectively.

На трубопроводе внешней циркуляционной системы может быть установлен теплообменник для регулирования температуры в реакторе. С этой же целью корпус реактора может быть оборудован рубашкой. A heat exchanger can be installed on the piping of the external circulation system to control the temperature in the reactor. For the same purpose, the reactor vessel may be equipped with a jacket.

Перегородка, разделяющая корпус реактора, может быть глухой и иметь лишь дренажные отверстия для освобождения аппарата от жидкости или перфорированной. Перегородка может быть плоской, расположенной горизонтально или иметь криволинейную поверхность, например, сферическую, эллиптическую и др., выпуклостью вверх или вниз. The partition dividing the reactor vessel may be blind and have only drainage holes to release the apparatus from liquid or perforated. The partition may be flat, horizontal or have a curved surface, for example, spherical, elliptical, etc., convex up or down.

Предлагаемый реактор может использоваться как единичный аппарат также и в многоступенчатых схемах с последовательным или параллельным включением нескольких отдельно стоящих реакторов. Возможна компоновка многоступенчатых схем в едином корпусе, располагаемом вертикально или горизонтально. The proposed reactor can be used as a single unit in multi-stage schemes with series or parallel connection of several separate reactors. It is possible to arrange multi-stage circuits in a single housing located vertically or horizontally.

На фиг. 1-5 изображены примеры конструктивного оформления реактора для контактирования газа и жидкости. In FIG. 1-5 illustrate examples of the design of a reactor for contacting gas and liquid.

Реактор (фиг. 1) включает в себя корпус 1, установленный в нем смеситель 2. внешнюю циркуляционную систему, содержащую трубопровод 3 вывода жидкости из нижней части корпуса, насос 4, трубопровод 5 ввода жидкости в верхнюю часть корпуса, соединенный с форсункой 6, установленной над смесителем соосно с ним. Корпус реактора разделен на верхнюю 7 и нижнюю 8 камеры горизонтальной перегородкой 9 с переливной трубой 10. The reactor (Fig. 1) includes a housing 1, a mixer installed therein 2. an external circulation system comprising a fluid outlet pipe 3 from the bottom of the housing, a pump 4, a fluid intake pipe 5 to the upper part of the housing connected to an injector 6 installed above the mixer coaxially with it. The reactor vessel is divided into upper 7 and lower 8 chambers by a horizontal partition 9 with an overflow pipe 10.

В нижней части реактора установлено устройство, фиксирующее уровень жидкости ниже перегородки и состоящие из разгрузочной секции 12, образованной вертикальной переливной перегородкой 11, герметично соединенной с корпусом реактора и имеющей переливную кромку на уровне жидкости, содержащей также патрубки 13 для уровнемера 14, связанного с регулирующим клапаном 15 на трубопроводе 16 вывода жидкости из реактора. In the lower part of the reactor, a device is installed that fixes the liquid level below the baffle and consists of a discharge section 12 formed by a vertical overflow baffle 11, hermetically connected to the reactor vessel and having an overflow edge at the liquid level, which also contains nozzles 13 for the level gauge 14 connected to the control valve 15 on the line 16 of the liquid outlet from the reactor.

Реактор имеет патрубок 17 для ввода жидкости и патрубок 19 для вывода газа. The reactor has a pipe 17 for introducing liquid and a pipe 19 for outputting gas.

Перегородка 9 имеет отверстия перфорации 20. На трубопроводе 5 установлен теплообменник 21. The partition 9 has perforation holes 20. A heat exchanger 21 is installed on the pipe 5.

На фиг. 2 и 5 изображены варианты реактора, в которых в смесителе 2 соосно ему установлена труба 22, верхний торец которой расположен ниже верхнего торца смесителя, а нижний - ниже перегородки 9 соответственно над и под слоем жидкости в нижней камере. In FIG. Figures 2 and 5 show reactor variants in which a pipe 22 is installed coaxially with the mixer 2, the upper end of which is located below the upper end of the mixer and the lower end is below the partition 9 above and below the liquid layer in the lower chamber.

Трубопровод 5 ввода жидкости в верхнюю часть корпуса реактора, изображенного на фиг. 3 и 4, соединен с дополнительной форсункой, под которой установлена вертикальная труба 23 с нижним торцем ниже перегородки 9 соответственно над и под слоем жидкости в нижней камере. The fluid inlet pipe 5 to the upper part of the reactor vessel shown in FIG. 3 and 4, connected to an additional nozzle, under which a vertical pipe 23 is installed with a lower end below the partition 9 above and below the liquid layer in the lower chamber.

Под трубой 23 (фиг. 4) установлен отбойник-диспергатор 24. Under the pipe 23 (Fig. 4), a fender-dispersant 24 is installed.

Для ввода жидкости реактор имеет патрубок 25, расположенный, например, под слоем жидкости в верхней камере (фиг. 1 и 2), трубопровод 26, соединенный с трубопроводом 3 циркуляционной системы 6 (фиг. 3, 5), патрубок 27, расположенный под слоем жидкости в нижней камере (фиг. 4). For liquid injection, the reactor has a pipe 25 located, for example, under a liquid layer in the upper chamber (Fig. 1 and 2), a pipe 26 connected to a pipe 3 of the circulation system 6 (Fig. 3, 5), a pipe 27 located under the layer liquid in the lower chamber (Fig. 4).

Для вывода жидкости реактор имеет патрубок 23, расположенный в нижней части разгрузочной секции (фиг. 1), на уровне слоя жидкости в нижней камере (фиг. 2, 3), в средней части разгрузочной секции (фиг. 5), в нижней части слоя жидкости в верхней камере (фиг. 4). For liquid withdrawal, the reactor has a pipe 23 located in the lower part of the discharge section (Fig. 1), at the level of the liquid layer in the lower chamber (Fig. 2, 3), in the middle of the discharge section (Fig. 5), in the lower part of the layer liquid in the upper chamber (Fig. 4).

Для ввода газа реактор имеет патрубок 29, расположенный над слоем жидкости в нижней камере (фиг. 1, 3), над слоем жидкости в верхней камере (фиг. 2, 4). To introduce gas, the reactor has a pipe 29 located above the liquid layer in the lower chamber (Fig. 1, 3), above the liquid layer in the upper chamber (Fig. 2, 4).

Устройством, фиксирующим уровень жидкости ниже перегородки в реакторе (фиг. 2 и 3) является переливной патрубок 28, в реакторе на (фиг. 4) - уровнемер 14, установленный в патрубках 13 в нижней камере и связанный с клапаном 15, на трубопроводе 16 вывода жидкости из верхней камеры, а в реакторе (фиг. 5) - вертикальная переливная перегородка 11 и переливной патрубок 28, установленный на уровне жидкости в разгрузочной секции 12. The device that fixes the liquid level below the baffle in the reactor (Fig. 2 and 3) is an overflow pipe 28, in the reactor at (Fig. 4) there is a level gauge 14 installed in the pipes 13 in the lower chamber and connected to the valve 15 on the outlet pipe 16 liquid from the upper chamber, and in the reactor (Fig. 5) - vertical overflow baffle 11 and overflow pipe 28 mounted at the liquid level in the discharge section 12.

В реакторе (фиг. 5) форсунка 6 и верхний торец смесителя установлены в инжекционной камере 30, состоящей из корпуса 31 с верхним 32 и нижним 33 днищами. Причем камера имеет в верхней части патрубок 34, соединенный трубопроводом 35 с патрубком 36 в верхней части корпуса реактора 1. In the reactor (Fig. 5), the nozzle 6 and the upper end of the mixer are installed in the injection chamber 30, consisting of a housing 31 with upper 32 and lower 33 bottoms. Moreover, the chamber has a pipe 34 in the upper part, connected by a pipe 35 to a pipe 36 in the upper part of the reactor vessel 1.

Форсунка 6 соединена с трубопроводом 5 циркуляционной системы. The nozzle 6 is connected to the pipeline 5 of the circulation system.

Газ вводится в реактор по трубопроводу 37, соединенным с трубопроводом 35 или с патрубком 34 камеры 30. Gas is introduced into the reactor through a pipe 37 connected to a pipe 35 or to a pipe 34 of the chamber 30.

Корпус камеры 30 может иметь цилиндрическую обечайку 31 (см. вариант оформления сечения А-А) с соосным расположением обечайки, форсунки и смесителя. При этом патрубки 34 и 29 устанавливаются тангенциально к обечайке. The camera body 30 may have a cylindrical shell 31 (see section A-A), with a coaxial arrangement of the shell, nozzle, and mixer. In this case, the nozzles 34 and 29 are installed tangentially to the shell.

Реактор работает следующим образом. The reactor operates as follows.

Реактор заполнен жидкостью. При этом уровни жидкости фиксируются в верхней камере верхним торцем переливной трубы 10, а в нижней - кромкой перелива перегородки 11 (фиг. 1), патрубком 28 (фиг. 2, 3, 5), регулирующими приборами (фиг. 1, 4), состоящими из измерителя уровня 14 и клапана 15 на трубопроводе вывода жидкости из реактора 16. Жидкость циркулирует в системе нижняя камера - верхняя камера с помощью насоса 4 по трубопроводам 3, 5. The reactor is filled with liquid. In this case, the liquid levels are fixed in the upper chamber by the upper end of the overflow pipe 10, and in the lower chamber by the edge of the overflow of the partition 11 (Fig. 1), pipe 28 (Figs. 2, 3, 5), control devices (Figs. 1, 4), consisting of a level meter 14 and a valve 15 on the pipeline for withdrawing liquid from the reactor 16. The liquid circulates in the lower chamber - upper chamber system using pump 4 through pipelines 3, 5.

Жидкость подается в реактор через патрубок 25, который расположен в нижней части слоя жидкости в верхней камере (фиг. 1, 2), через патрубок 27 в нижней части слоя жидкости в нижней камере (фиг. 4), а также по трубопроводу 26, соединенному с трубопроводом 3 циркуляционной системы (фиг. 3, 5). The liquid is supplied to the reactor through a pipe 25, which is located in the lower part of the liquid layer in the upper chamber (Fig. 1, 2), through the pipe 27 in the lower part of the liquid layer in the lower chamber (Fig. 4), as well as through a pipe 26 connected with the pipeline 3 of the circulation system (Fig. 3, 5).

Жидкость выводится из реактора через патрубок 28, расположенный в разгрузочной секции 12 нижней камеры реактора (фиг. 1), в верхней части слоя жидкости нижней камеры реактора (фиг.2, 3), в нижней части слоя жидкости верхней камеры реактора (фиг. 4), в средней части разгрузочной секции (фиг. 5). The liquid is discharged from the reactor through a pipe 28 located in the discharge section 12 of the lower chamber of the reactor (Fig. 1), in the upper part of the liquid layer of the lower chamber of the reactor (Figs. 2, 3), in the lower part of the liquid layer of the upper chamber of the reactor (Fig. 4 ), in the middle of the discharge section (Fig. 5).

Газ вводится в реактор через патрубок 29 в надслоевое пространство нижней камеры (фиг. 1, 3), в надслоевое пространство верхней камеры (фиг. 2, 4) или по трубопроводу 37, соединенным или с трубопроводом 35, или с патрубком 29 камеры 30. Gas is introduced into the reactor through the pipe 29 into the superlayer space of the lower chamber (Fig. 1, 3), into the superlayer space of the upper chamber (Fig. 2, 4) or through a pipe 37 connected either to the pipe 35 or to the pipe 29 of the chamber 30.

Газ выводится из реактора через патрубок 19, расположенный в надслоевом пространстве верхней камеры реактора (фиг. 1), в надслоевом пространстве нижней камеры реактора (фиг. 2), и может выходить из реактора совместно с жидкостью через патрубок 28 (фиг. 5), может не выводиться из реактора при его полном исчерпывании в ходе осуществления процесса (фиг. 3, 4). Gas is removed from the reactor through a pipe 19 located in the superlayer space of the upper chamber of the reactor (Fig. 1), in the superlayer space of the lower chamber of the reactor (Fig. 2), and can exit the reactor together with the liquid through the pipe 28 (Fig. 5), may not be removed from the reactor when it is completely exhausted during the process (Fig. 3, 4).

При циркуляции жидкости насосом 4 форсунка 6 обеспечивает инжектирование газа из надслоевого пространства верхней камеры 7 в слой жидкости верхней камеры через смесители 2 (фиг. 1-5), а также через кольцевое пространство, обрадованное трубами 2 и 22, при этом газ одновременно инжектируется через трубу 22 в надслоевое пространство нижней камеры 8 (фиг. 2) или в слой жидкости (фиг. 5). When the fluid is circulated by the pump 4, the nozzle 6 injects gas from the superlayer space of the upper chamber 7 into the liquid layer of the upper chamber through the mixers 2 (Fig. 1-5), as well as through the annular space delighted by the pipes 2 and 22, while the gas is simultaneously injected through pipe 22 into the superlayer space of the lower chamber 8 (Fig. 2) or into the liquid layer (Fig. 5).

Дополнительные форсунки 38 и вертикальные трубы 23 обеспечивают инжектирование газа из верхней камеры в нижнюю: в надслоевое пространство (фиг. З), под слой жидкости (в реакционный объем (фиг 4). Additional nozzles 38 and vertical pipes 23 provide gas injection from the upper chamber to the lower: into the superlayer space (Fig. 3), under the liquid layer (into the reaction volume (Fig. 4).

Газожидкостная смесь, выходящая из смесителей 2, труб 22 и труб 23, диспергируется в реакционных объемах верхней и нижней камер: на поверхности перегородки 9 (фиг. 1-5), на отбойнике-диспергаторе 24 (фиг. 4), на поверхности днища корпуса реактора (фиг. 5), на поверхности слоя жидкости в нижней камере (фиг. 2, 3). The gas-liquid mixture leaving the mixers 2, pipes 22 and pipes 23 is dispersed in the reaction volumes of the upper and lower chambers: on the surface of the partition 9 (Fig. 1-5), on the baffle-dispersant 24 (Fig. 4), on the surface of the bottom of the body reactor (Fig. 5), on the surface of the liquid layer in the lower chamber (Fig. 2, 3).

При работе реактора возникают дополнительные зоны контактирования:
в переливной трубе 10, в противоточном режиме движения циркулирующей жидкости и газа в переливной трубе (фиг. 1-5);
в надслоевом пространстве в нижней камере реактора при контактировании газа со струями жидкости, вытекающей из переливной трубы (фиг. 1-5), из отверстий перфорации 20 перегородки 9 (фиг. 1), из труб 22 и 23 (фиг. 2, 3);
в слое жидкости в нижней камере реактора в связи с аэрированием слоя струями жидкости (фиг. 1-5), а также в связи с газонасыщением слоя жидкости в нижней камере потоком газожидкостной смеси, направляемом в низ слоя трубами 23 и 22 (фиг. 4, 5).
When the reactor is operating, additional contact zones arise:
in the overflow pipe 10, in countercurrent mode of movement of the circulating liquid and gas in the overflow pipe (Fig. 1-5);
in the superlayer space in the lower chamber of the reactor when gas is in contact with jets of liquid flowing from an overflow pipe (Fig. 1-5), from perforation holes 20 of partition 9 (Fig. 1), from pipes 22 and 23 (Fig. 2, 3) ;
in the liquid layer in the lower chamber of the reactor in connection with aeration of the layer with liquid jets (Fig. 1-5), as well as in connection with the gas saturation of the liquid layer in the lower chamber with a gas-liquid mixture flow directed to the bottom of the layer by pipes 23 and 22 (Fig. 4, 5).

Разделение рабочего объема реактора перегородкой с переливной трубой на верхнюю и нижнюю камеры позволяет создать дополнительные зоны контактирования, в том числе в нижней части реактора, не используемой в прототипе, для контактирования в реакторах большей единичной мощности при большом их объеме и высоте. The separation of the working volume of the reactor by a partition with an overflow pipe into the upper and lower chambers allows you to create additional contact zones, including in the lower part of the reactor, not used in the prototype, for contacting in reactors of greater unit power with a large volume and height.

Установка верхнего торца переливной трубы ниже верхних торцев смесителей позволяет фиксировать уровень слоя жидкости в верхней камере и обеспечивает стабильную работу форсунки и смесителя. Installing the upper end of the overflow pipe below the upper ends of the mixers allows you to fix the level of the liquid layer in the upper chamber and ensures stable operation of the nozzle and mixer.

Фиксирование уровня слоя жидкости в нижней камере также стабилизирует работу труб, опущенных в нижнюю камеру, и позволяет выдерживать оптимальные условия струйного азрирования слоя. Fixing the level of the liquid layer in the lower chamber also stabilizes the operation of the pipes lowered into the lower chamber and allows to withstand the optimal conditions for the jet coating of the layer.

Двухтрубный смеситель, образуемый трубами 2 и 22 (фиг. 2, 5) позволяет инжектировать газ одновременно в реакционном объеме обоих камер с помощью одной форсунки, что также обеспечивается расположением верхних торцев труб смесителя при создании камеры избыточного давления между верхними торцами труб. The two-pipe mixer formed by pipes 2 and 22 (Fig. 2, 5) allows gas to be injected simultaneously in the reaction volume of both chambers using a single nozzle, which is also provided by the location of the upper ends of the mixer pipes when creating an overpressure chamber between the upper ends of the pipes.

Оборудование реактора дополнительными автономными форсунками и смесителями, введенными в нижнюю камеру реактора, позволяет стабилизировать и интенсифицировать работу нижней камеры. The equipment of the reactor with additional autonomous nozzles and mixers introduced into the lower chamber of the reactor allows to stabilize and intensify the operation of the lower chamber.

Расположение форсунки и верхнего торца смесителя в инжекционной камере позволяет вводить газ через камеру и смеситель непосредственно в слой жидкости, минуя газовое пространство над слоем жидкости, что является предпочтительным при осуществлении ряда процессов, например, из условий безопасности при введении газообразного окислителя в жидкофазном окислении углеводородов. Тангенциальное расположение патрубков для ввода газа в камеру 29 (фиг. 5, сечение А-А) позволяет снизить гидравлическое сопротивление газовых трактов и тем самым увеличить степень инжекции газа, улучшает условия смешения газов, поступающих в камеру через указанные патрубки, в условиях закрученного потока, стабилизирует работу форсунки. The location of the nozzle and the upper end of the mixer in the injection chamber allows gas to be introduced through the chamber and mixer directly into the liquid layer, bypassing the gas space above the liquid layer, which is preferable in a number of processes, for example, from safety conditions when introducing a gaseous oxidizing agent in liquid-phase hydrocarbon oxidation. The tangential arrangement of the nozzles for introducing gas into the chamber 29 (Fig. 5, section AA) allows to reduce the hydraulic resistance of the gas paths and thereby increase the degree of gas injection, improves the mixing conditions of the gases entering the chamber through these nozzles, in a swirling flow, stabilizes the operation of the nozzle.

Таким образом, изобретение позволяет увеличить эффективность массообмена, более рационально использовать рабочий объем реактора при увеличении его производительности. Thus, the invention allows to increase the efficiency of mass transfer, to more efficiently use the working volume of the reactor while increasing its productivity.

Claims (5)

1. Реактор для контактирования газа и жидкости, включающий корпус, установленный в нем смеситель в виде вертикальной трубы и внешнюю циркуляционную систему, содержащую трубопровод вывода жидкости из нижней части корпуса, насос и трубопровод ввода жидкости в верхнюю часть корпуса, соединенный с форсункой, установленной над смесителем, отличающийся тем, что корпус под смесителем разделен горизонтальной перегородкой с переливной трубой, верхний торец которой расположен ниже верхнего торца смесителя, при этом в нижней части реактора установлено устройство, фиксирующее уровень жидкости ниже перегородки. 1. A reactor for contacting gas and liquid, including a housing, a mixer installed in it in the form of a vertical pipe and an external circulation system comprising a fluid outlet pipe from the bottom of the housing, a pump and a fluid intake pipe to the upper part of the housing, connected to the nozzle mounted above mixer, characterized in that the housing under the mixer is separated by a horizontal partition with an overflow pipe, the upper end of which is located below the upper end of the mixer, while at the bottom of the reactor A device is installed that fixes the liquid level below the septum. 2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что трубопровод ввода жидкости в верхнюю часть корпуса соединен с дополнительными форсунками, под каждой из которых установлен смеситель с нижним торцем, расположенным над перегородкой. 2. The reactor according to claim 1, characterized in that the pipeline for introducing liquid into the upper part of the housing is connected to additional nozzles, under each of which a mixer is installed with a lower end located above the partition. 3. Реактор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в смесителе соосно ему установлена труба, верхний торец которой расположен ниже верхнего торца смесителя, а нижний - ниже перегородки. 3. The reactor according to claims 1 and 2, characterized in that a pipe is installed coaxially with it in the mixer, the upper end of which is located below the upper end of the mixer, and the lower - below the partition. 4. Реактор по пп.1 - 3, отличающийся тем, что трубопровод ввода жидкости в верхнюю часть реактора соединен с дополнительными форсунками, под каждой из которых установлена вертикальная труба с нижним торцем ниже перегородки. 4. The reactor according to claims 1 to 3, characterized in that the liquid inlet pipe to the upper part of the reactor is connected to additional nozzles, each of which has a vertical pipe with a lower end below the partition. 5. Реактор по пп.1 - 4, отличающийся тем, что перегородка имеет перфорацию. 5. The reactor according to claims 1 to 4, characterized in that the partition has perforation.
RU96104422A 1996-03-05 1996-03-05 Reactor for contacting of gas and liquid RU2106195C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104422A RU2106195C1 (en) 1996-03-05 1996-03-05 Reactor for contacting of gas and liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104422A RU2106195C1 (en) 1996-03-05 1996-03-05 Reactor for contacting of gas and liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2106195C1 true RU2106195C1 (en) 1998-03-10
RU96104422A RU96104422A (en) 1998-05-27

Family

ID=20177734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96104422A RU2106195C1 (en) 1996-03-05 1996-03-05 Reactor for contacting of gas and liquid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2106195C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110813013A (en) * 2019-11-20 2020-02-21 湖南辰州矿业有限责任公司 Guiding atomizing spraying purifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110813013A (en) * 2019-11-20 2020-02-21 湖南辰州矿业有限责任公司 Guiding atomizing spraying purifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7416172B2 (en) Submerged gas evaporators and reactors
US5154898A (en) High interfacial area multiphase reactor
KR20030053065A (en) Multiple bed downflow reactor
WO2012011844A1 (en) Gas-liquid reactor (variant embodiments)
RU2106195C1 (en) Reactor for contacting of gas and liquid
KR101292455B1 (en) Quenching Assembly For a Reactor
RU2146556C1 (en) Methyl formate synthesis reactor
GB2222098A (en) Improvements in and relating to contacting of plural distinct fluid phases
CN208279570U (en) alkylation reactor
US5209907A (en) Fluid flow control and isolation
RU2095134C1 (en) Gas-liquid reactor
SU1731742A1 (en) Apparatus for treating liquids with gas
US2375558A (en) Mixing apparatus
SU1629069A1 (en) Extraction column
SU1000094A1 (en) Gas liquid reactor
SU1176939A1 (en) Reactor for oxidizing hydrocarbons
SU1452576A1 (en) Apparatus for interaction of gas and liquid
RU2036716C1 (en) Bubbling reactor for direct chlorination of ethylene
SU1660728A1 (en) Gas-liquid chemical reactor
SU1546131A1 (en) Gas-liquid reactor
SU507346A1 (en) Mass transfer apparatus
RU2083273C1 (en) Installation to conduct heat- and mass-exchange processes
SU1530238A1 (en) Gas-liquid reaction vessel with circuit
RU2191057C2 (en) Method and device for removal of corrosive components from liquid flow
SU1389837A1 (en) Gas-liquid chemical reactor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080306