RU2342990C1 - Method of mass-exchange and reaction processes in liquid-liquid, liquid-gas systems and associated plant (versions) - Google Patents
Method of mass-exchange and reaction processes in liquid-liquid, liquid-gas systems and associated plant (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342990C1 RU2342990C1 RU2007116888/15A RU2007116888A RU2342990C1 RU 2342990 C1 RU2342990 C1 RU 2342990C1 RU 2007116888/15 A RU2007116888/15 A RU 2007116888/15A RU 2007116888 A RU2007116888 A RU 2007116888A RU 2342990 C1 RU2342990 C1 RU 2342990C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- medium
- liquid
- channels
- continuous
- dispersed
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам и аппаратам для проведения химических реакций и массообменных процессов и может быть использовано для проведения процессов диспергирования газа в жидкости, одной жидкости в другой (эмульгирования), с сопутствующими реакционными и массообменными процессами, например, для проведения экстракции, пропитки, газожидкостных реакций, аэрирования сточных вод, абсорбции в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.The present invention relates to methods and apparatus for carrying out chemical reactions and mass transfer processes and can be used to carry out processes of dispersing gas in a liquid, one liquid to another (emulsification), with associated reaction and mass transfer processes, for example, for carrying out extraction, impregnation, gas-liquid reactions, aeration of wastewater, absorption in the chemical, petrochemical, pharmaceutical, food and other industries.
Известен способ проведения массообменных и реакционных процессов в системах жидкость-жидкость и жидкость-газ и аппарат для его реализации (МПК7 С01В 3/26, С07С 5/03, С07С 5/00, С07С 5/10, пат. США №6632414, 2003 г.). Способ заключается в подаче газа и жидкости (либо двух несмешивающихся жидкостей) в каналы, расположенные параллельно друг другу, в частности, при проведении каталитических реакций - в каналы монолитного катализатора. Способ реализован в аппарате, содержащем корпус протяженной формы с установленным в нем монолитным катализатором, патрубки для ввода исходных компонентов в корпус, устройство для диспергирования газа. В реакторе с монолитным катализатором в зависимости от соотношения расходов газа и жидкости может быть реализован один из следующих основных режимов течения: пузырьковый, снарядный, взрывной (эмульсионный) и пленочный (кольцевой). Наиболее эффективным для проведения газожидкостных реакций принято считать снарядный (другие названия - тейлоровский, сегментированный) режим течения, когда газ движется в виде вытянутых пузырей - "снарядов", отделенных друг от друга жидкостными снарядами (пробками) (Бауэр Т. Интенсификация гетерогенно-каталических газожидкостных реакций в реакторах с многоканальным монолитным катализатором /Т.Бауэр, М.Шуберт, Р.Ланге, Р.Ш.Абиев // Журн. прикл. химии, 2006, т.79, №7, с.1057-1066; Kreutzer М.Т. Multiphase monolith reactors: Chemical reaction engineering of segmented flow in microchannels / М.T.Kreutzer, F.Kapteijn, J.A.Moulijn, J.J.Heiszwolf // Chemical Engineering Science. - 2005. - V.60 - P.5895-5916). Благоприятными особенностями этого режима являются: хорошее перемешивание внутри жидкостных снарядов, возникающее при циркуляции в них жидкости, а также малая толщина пленки вокруг пузырей, что сокращает длину диффузионного пути для молекул газа. Кроме того, монолитные катализаторы обладают малым гидравлическим сопротивлением (на два порядка ниже, чем в аппаратах с орошаемым катализатором в виде неподвижного насыпного слоя).A known method of mass transfer and reaction processes in liquid-liquid and liquid-gas systems and apparatus for its implementation (IPC 7 C01B 3/26, C07C 5/03, C07C 5/00, C07C 5/10, US Pat. No. 6,632,414, 2003). The method consists in supplying gas and liquid (or two immiscible liquids) to channels parallel to each other, in particular, during catalytic reactions, to channels of a monolithic catalyst. The method is implemented in an apparatus comprising an extended-shaped housing with a monolithic catalyst installed in it, nozzles for introducing the initial components into the housing, a device for dispersing gas. In a reactor with a monolithic catalyst, depending on the ratio of gas to liquid flow rates, one of the following main flow regimes can be implemented: bubble, shell, explosive (emulsion), and film (ring). The most effective for conducting gas-liquid reactions is considered to be the slug (other names - Taylor, segmented) flow regime when the gas moves in the form of elongated bubbles - "shells" separated by liquid shells (plugs) (Bauer T. Intensification of heterogeneous-catalytic gas-liquid reactions in reactors with a multi-channel monolithic catalyst / T. Bauer, M. Schubert, R. Lange, R.Sh. Abiev // Journal of Chemistry of Chemistry, 2006, vol. 79, No. 7, pp. 1057-1066; Kreutzer M .T. Multiphase monolith reactors: Chemical reaction engineering of segmented flow in microchannels / M.T. Kreutzer, F. Kapte ijn, JAMoulijn, JJ Heiszwolf // Chemical Engineering Science. - 2005. - V.60 - P.5895-5916). Favorable features of this mode are: good mixing inside the liquid shells that occurs when the liquid circulates in them, as well as a small film thickness around the bubbles, which reduces the length of the diffusion path for gas molecules. In addition, monolithic catalysts have low hydraulic resistance (two orders of magnitude lower than in devices with an irrigated catalyst in the form of a fixed bulk layer).
К недостаткам известного способа и аппарата для его реализации относятся: недостаточно равномерное распределение пузырьков и капель по сечению аппарата, изменение соотношения расходов жидкости и газа по длине аппарата в ходе вступления газа в реакцию с жидкостью, влекущее за собой изменение режима течения газожидкостной смеси в каналах. Кроме того, в известном изобретении не предусмотрены меры по улучшению качества перемешивания жидкости в жидкостных снарядах.The disadvantages of the known method and apparatus for its implementation include: insufficiently uniform distribution of bubbles and drops over the cross section of the apparatus, a change in the ratio of liquid and gas flow rates along the length of the apparatus during the gas entering the reaction with the liquid, entailing a change in the flow regime of the gas-liquid mixture in the channels. In addition, the known invention does not provide measures to improve the quality of mixing the liquid in liquid shells.
Наиболее близким к заявляемому является способ проведения массообменных и реакционных процессов в системах жидкость-жидкость и жидкость-газ и аппарат для его реализации (МПК7 С07С 5/02, B01J 8/04, пат. США №6822128, 2004 г.), содержащий корпус протяженной формы с установленным в нем монолитным катализатором, расположенным в виде нескольких последовательно установленных ярусов, патрубки для ввода газа и жидкости в корпус, устройство для диспергирования газа, а также установленные между ярусами монолитного катализатора патрубки для дополнительной подачи газа между ярусами. В известном аппарате ввод газа распределен по длине реактора, что позволяет повысить равномерность распределения газа путем компенсации части прореагировавшего газа.Closest to the claimed is a method of mass transfer and reaction processes in liquid-liquid and liquid-gas systems and apparatus for its implementation (IPC 7 C07C 5/02, B01J 8/04, US Pat. No. 6822128, 2004), containing an extended-shaped housing with a monolithic catalyst installed in it, located in the form of several successively installed tiers, nozzles for introducing gas and liquid into the housing, a gas dispersion device, and also nozzles installed between the tiers of the monolithic catalyst for additional Aci gas between tiers. In the known apparatus, the gas inlet is distributed along the length of the reactor, which makes it possible to increase the uniformity of gas distribution by compensating for a portion of the reacted gas.
Вместе с тем, в известном изобретении не предусмотрено никаких мер по диспергированию газа и его равномерному распределению по сечению монолитного катализатора. Установлено (Bercic G., Pintar A. The role of gas bubbles and liquid slug lengths on mass transport in the Taylor flow through capillaries // Chem. Eng. Sci. 1997. V.52, №21/22. P.3709-3719), что на процессы массообмена в капиллярных каналах (имеющих гидравлический диаметр порядка 0.1-5 мм) в наибольшей степени влияет размер жидкостных снарядов и качество перемешивания в них. В известном изобретении качество перемешивания внутри дисперсных элементов (капель, пузырей), как и в жидкостных снарядах, обусловлено скоростью движения сред и при умеренных расходах может быть недостаточно высоким. Это снижает эффективность работы аппарата.However, the known invention does not provide any measures for the dispersion of the gas and its uniform distribution over the cross section of the monolithic catalyst. Found (Bercic G., Pintar A. The role of gas bubbles and liquid slug lengths on mass transport in the Taylor flow through capillaries // Chem. Eng. Sci. 1997. V.52, No. 21/22. P.3709- 3719) that the mass transfer processes in capillary channels (having a hydraulic diameter of the order of 0.1-5 mm) are most affected by the size of the liquid shells and the quality of mixing in them. In the known invention, the quality of mixing inside the dispersed elements (drops, bubbles), as in liquid shells, is due to the speed of the medium and at moderate costs may not be high enough. This reduces the efficiency of the device.
Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности массообменных и реакционных процессов, а также надежности и эффективности работы аппарата за счет:The task of the invention is to increase the efficiency of mass transfer and reaction processes, as well as the reliability and efficiency of the apparatus due to:
- увеличения равномерности распределения размеров дисперсной среды - капель, пузырей - и находящихся между ними элементов сплошной среды - жидкостных снарядов благодаря как оптимальному диспергированию, так и слиянию мелких капель и пузырьков с крупными, а также благодаря равномерному распределению сред по каналам;- increasing the uniformity of the size distribution of the dispersed medium — droplets, bubbles — and the elements of the continuous medium between them — liquid shells due to both optimal dispersion and the merging of small droplets and bubbles with large ones, as well as due to the uniform distribution of media over the channels;
- увеличения равномерности распределения элементов дисперсной среды - капель, пузырей - по сечению аппарата, т.е. по каналам, расположенным параллельно друг другу;- increasing the uniformity of the distribution of elements of the dispersed medium - drops, bubbles - over the cross section of the apparatus, i.e. on channels parallel to each other;
- улучшения процесса диспергирования капель, пузырей;- Improving the process of dispersing drops, bubbles;
- значительного повышения качества перемешивания внутри пузырей, капель и жидкостных снарядов;- a significant increase in the quality of mixing inside bubbles, drops and liquid shells;
- достижения более продолжительного времени пребывания дисперсной среды в аппарате;- achieving a longer residence time of the dispersed medium in the apparatus;
- расширения диапазона скоростей сред, при которых осуществляется снарядный режим течения;- expanding the range of medium speeds at which the slug flow regime is carried out;
- упрощения технологии изготовления блока параллельных каналов сложной формы и технологии нанесения на поверхность каналов покровных слоев (активного катализатора, гидрофобных покрытий и т.п.).- simplification of the manufacturing technology of the block of parallel channels of complex shape and the technology of applying coating layers to the surface of the channels (active catalyst, hydrophobic coatings, etc.).
Поставленная задача решается тем, что в способе проведения массообменных и реакционных процессов в системах жидкость-жидкость и жидкость-газ, заключающемся в подаче исходной смеси в каналы, расположенные параллельно друг другу, с образованием частиц дисперсной среды - капель или пузырей, отделенных друг от друга жидкостными снарядами сплошной среды, согласно изобретению используют каналы, выполненные с периодически изменяющимся поперечным сечением, а дисперсную среду подают непосредственно в каждый из параллельных каналов, при этом сплошную среду подают непрерывно, а дисперсную среду подают в виде периодически повторяющихся импульсов, задавая продолжительность подачи дисперсной среды τд согласно расчетной формулеThe problem is solved in that in the method of conducting mass transfer and reaction processes in liquid-liquid and liquid-gas systems, which consists in feeding the initial mixture into channels parallel to each other, with the formation of particles of a dispersed medium - drops or bubbles, separated from each other liquid shells of a continuous medium, according to the invention, use channels made with a periodically changing cross section, and a dispersed medium is supplied directly to each of the parallel channels, while loshn medium is supplied continuously, and the dispersion medium is fed in the form of periodically repeating pulses, setting the feeding of the dispersion medium τ d according to the calculation formula
где N- число параллельных каналов;where N is the number of parallel channels;
Vд - объем одиночной частицы дисперсной среды (капли, пузыря), м3;V d - the volume of a single particle of a dispersed medium (drop, bubble), m 3 ;
qд - мгновенная подача устройства для подачи дисперсной среды, м3/с,q d - instant supply of a device for supplying a dispersed medium, m 3 / s,
или сплошную среду и дисперсную среду подают в виде периодически повторяющихся импульсов, причем в момент уменьшения подачи сплошной среды начинают подачу дисперсной среды, а в момент уменьшения подачи дисперсной среды начинают подачу сплошной среды, задавая продолжительность подачи сплошной среды τc согласно расчетной формулеor solid medium and dispersion medium is fed in the form of periodically repeating pulses, wherein when reducing the supply start feeding continuous medium dispersion medium, and reduction in time of feed start dispersion medium feeding continuous medium, setting the feeding continuous medium τ c calculated according to the formula
где Vc - объем жидкостных снарядов сплошной среды, м3;where V c - the volume of liquid shells of a continuous medium, m 3 ;
qс - мгновенная подача устройства для подачи сплошной среды, м3/с.q s - instant supply of a device for supplying a continuous medium, m 3 / s.
Поставленная задача решается также тем, что дисперсную среду подают в виде периодически повторяющихся импульсов так, чтобы в одной фазе подачи мгновенная подача дисперсной среды была положительная, в другой фазе мгновенная подача дисперсной среды была отрицательная, а среднее за период значение подачи дисперсной среды было положительно. Поставленная задача решается также тем, что аппарат для реализации способа содержит корпус с установленным в нем блоком параллельных каналов, устройство для диспергирования дисперсной среды, устройство для непрерывной или импульсной подачи жидких и газообразных компонентов, при этом согласно изобретению блок параллельных каналов выполнен из трубок, соединенных друг с другом на концах или вдоль всей боковой поверхности, причем внутреннее пространство трубок имеет периодически изменяющееся поперечное сечение.The problem is also solved by the fact that the dispersed medium is supplied in the form of periodically repeating pulses so that in one phase the instantaneous flow of the dispersed medium is positive, in the other phase the instantaneous flow of the dispersed medium is negative, and the average value for the period of the dispersed medium is positive. The problem is also solved by the fact that the apparatus for implementing the method comprises a housing with a block of parallel channels installed in it, a device for dispersing a dispersed medium, a device for continuous or pulsed supply of liquid and gaseous components, while according to the invention the block of parallel channels is made of tubes connected with each other at the ends or along the entire lateral surface, and the inner space of the tubes has a periodically changing cross section.
Поставленная задача решается тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций трубки выполнены из материала-носителя, обладающего каталитической активностью, а поверхность каналов покрыта материалом-подложкой, на который нанесен активный компонент.The problem is solved in that for carrying out catalytic reactions in the apparatus, the tubes are made of a carrier material having catalytic activity, and the channel surface is covered with a substrate material on which the active component is applied.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций трубки выполнены из активированного металлического скелетного катализатора.The problem is also solved by the fact that for carrying out catalytic reactions in the apparatus, the tubes are made of activated metal skeletal catalyst.
Поставленная задача решается также тем, что аппарат для реализации способа содержит корпус с установленным в нем блоком параллельных каналов, устройство для диспергирования дисперсной среды, устройство для непрерывной или импульсной подачи жидких и газообразных компонентов, при этом согласно изобретению блок параллельных каналов выполнен из цельного монолита с постоянным сечением каналов, внутри которых вставлены стержни с периодически изменяющимся поперечным сечением.The problem is also solved by the fact that the apparatus for implementing the method comprises a housing with a block of parallel channels installed in it, a device for dispersing a dispersed medium, a device for continuous or pulsed supply of liquid and gaseous components, while according to the invention the block of parallel channels is made of a solid monolith with a constant cross-section of the channels inside which rods with a periodically changing cross-section are inserted.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций монолитный блок выполнен из материала-носителя, обладающего каталитической активностью, а поверхность каналов покрыта материалом-подложкой, на который нанесен активный компонент.The problem is also solved by the fact that for carrying out catalytic reactions in the apparatus, the monolithic block is made of a carrier material having catalytic activity, and the surface of the channels is covered with a substrate material on which the active component is deposited.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций монолитный блок выполнен из активированного металлического скелетного катализатора.The problem is also solved by the fact that for carrying out catalytic reactions in the apparatus, the monolithic block is made of activated metal skeletal catalyst.
Поставленная задача решается также тем, что аппарат для реализации способа содержит корпус с установленным в нем блоком параллельных каналов, устройство для диспергирования дисперсной среды, устройство для непрерывной или импульсной подачи жидких и газообразных компонентов, при этом согласно изобретению блок выполнен в виде плотно упакованного пучка, состоящего из стержней и расположенных вокруг них перегородок так, что между поверхностями стержней и перегородок сформированы параллельные каналы, при этом стержни имеют периодически изменяющееся по длине поперечное сечение, а перегородки имеют постоянное по длине поперечное сечение.The problem is also solved by the fact that the apparatus for implementing the method comprises a housing with a block of parallel channels installed in it, a device for dispersing a dispersed medium, a device for continuous or pulsed supply of liquid and gaseous components, while according to the invention, the block is made in the form of a tightly packed bundle, consisting of rods and partitions located around them so that parallel channels are formed between the surfaces of the rods and partitions, while the rods are periodically zmenyayuscheesya lengthwise cross section and the partition have a constant cross-section along the length.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций стержни и перегородки выполнены из материала-носителя, обладающего каталитической активностью, а поверхность каналов покрыта материалом-подложкой, на который нанесен активный компонент.The problem is also solved by the fact that, for carrying out catalytic reactions in the apparatus, the rods and partitions are made of a carrier material having catalytic activity, and the surface of the channels is coated with a substrate material on which the active component is applied.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций стержни и перегородки выполнены из активированного металлического скелетного катализатора.The problem is also solved by the fact that for carrying out catalytic reactions in the apparatus, the rods and partitions are made of activated metal skeletal catalyst.
Поставленная задача решается также тем, что стержни и перегородки выполнены из материала, хорошо смачиваемого сплошной средой и плохо смачиваемого дисперсной средой. Поставленная задача решается также тем, что аппарат для реализации способа содержит корпус с установленным в нем блоком параллельных каналов, устройство для диспергирования дисперсной среды, устройство для непрерывной или импульсной подачи жидких и газообразных компонентов, при этом согласно изобретению блок выполнен в виде плотно упакованного пучка фасонных перегородок так, что между поверхностями фасонных перегородок сформированы параллельные каналы, при этом фасонные перегородки имеют периодически изменяющееся по длине поперечное сечение.The problem is also solved by the fact that the rods and partitions are made of material that is well wetted by a continuous medium and poorly wetted by a dispersed medium. The problem is also solved by the fact that the apparatus for implementing the method comprises a housing with a block of parallel channels installed in it, a device for dispersing a dispersed medium, a device for continuous or pulsed supply of liquid and gaseous components, while according to the invention, the block is made in the form of a tightly packed shaped beam partitions so that parallel channels are formed between the surfaces of the shaped partitions, while the shaped partitions have a periodically varying length across th section.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций фасонные перегородки выполнены из материала-носителя, обладающего каталитической активностью, а поверхность каналов покрыта материалом-подложкой, на который нанесен активный компонент.The problem is also solved by the fact that for conducting catalytic reactions in the apparatus, shaped partitions are made of a carrier material having catalytic activity, and the surface of the channels is covered with a substrate material on which the active component is deposited.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций фасонные перегородки выполнены из активированного металлического скелетного катализатора.The problem is also solved by the fact that for conducting catalytic reactions in the apparatus, shaped partitions are made of activated metal skeletal catalyst.
Поставленная задача решается также тем, что фасонные перегородки выполнены из материала, хорошо смачиваемого сплошной средой и плохо смачиваемого дисперсной средой. Поставленная задача решается также тем, что аппарат для реализации способа содержит корпус с установленным в нем блоком параллельных каналов, устройство для диспергирования дисперсной среды, устройство для непрерывной или импульсной подачи жидких и газообразных компонентов, при этом согласно изобретению блок выполнен в виде плотно упакованного пакета пластин, в которых выполнены параллельные каналы, открытые с одной из боковых сторон пластины и имеющие периодически изменяющееся по длине поперечное сечение.The problem is also solved by the fact that shaped partitions are made of material that is well wetted by a continuous medium and poorly wetted by a dispersed medium. The problem is also solved by the fact that the apparatus for implementing the method comprises a housing with a block of parallel channels installed in it, a device for dispersing a dispersed medium, a device for continuous or pulsed supply of liquid and gaseous components, while according to the invention, the block is made in the form of a tightly packed plate package in which parallel channels are made, open from one of the sides of the plate and having a cross section periodically varying in length.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций пластины выполнены из материала-носителя, обладающего каталитической активностью, а поверхность каналов покрыта материалом-подложкой, на который нанесен активный компонент.The problem is also solved by the fact that for carrying out catalytic reactions in the apparatus, the plates are made of a carrier material having catalytic activity, and the channel surface is covered with a substrate material on which the active component is applied.
Поставленная задача решается также тем, что для проведения в аппарате каталитических реакций пластины выполнены из активированного металлического скелетного катализатора.The problem is also solved by the fact that for conducting catalytic reactions in the apparatus, the plates are made of activated metal skeletal catalyst.
Монолитным блоком (то же, что цельный монолит, блоки сотовой структуры, monolith, honeycomb) в научно-технической литературе принято называть блоки, содержащие совокупность большого количества параллельных каналов (в опубликованной литературе - постоянного сечения) (Grolman E., Edvinsson R.K., Stankiewicz A., Moulijn J.A. Hydrodynamic instabilities in gas-liquid monolithic reactors//Proceedings of the ASME Heat Transfer Division. V.3, ASME 1996. - P.171).A monolithic block (the same as a solid monolith, blocks of a cellular structure, monolith, honeycomb) in the scientific and technical literature is called blocks containing a combination of a large number of parallel channels (in the published literature - a constant section) (Grolman E., Edvinsson RK, Stankiewicz A., Moulijn JA Hydrodynamic instabilities in gas-liquid monolithic reactors // Proceedings of the ASME Heat Transfer Division. V.3, ASME 1996.- P.171).
Заявляемый способ и аппарат для его реализации позволяют повысить эффективность массообменных и реакционных процессов, а также надежность работы аппарата, увеличить степень диспергирования и равномерности распределения размеров дисперсной среды, увеличить коэффициенты массоотдачи, достичь более продолжительного времени контакта сред, что значительно увеличивает эффективность работы аппарата. Это достигается за счет следующих факторов:The inventive method and apparatus for its implementation can improve the efficiency of mass transfer and reaction processes, as well as the reliability of the apparatus, increase the degree of dispersion and uniform distribution of the size of the dispersed medium, increase the mass transfer coefficients, achieve a longer media contact time, which significantly increases the efficiency of the apparatus. This is achieved due to the following factors:
- увеличения равномерности распределения размеров дисперсной среды - капель, пузырей - и находящихся между ними элементов сплошной среды - жидкостных снарядов благодаря как оптимальному диспергированию, так и слиянию мелких капель и пузырьков с крупными;- increasing the uniformity of the size distribution of the dispersed medium — drops, bubbles — and the elements of the continuous medium between them — liquid shells, due to both optimal dispersion and the merging of small drops and bubbles with large ones;
- увеличения равномерности распределения элементов дисперсной среды - капель, пузырей - по сечению аппарата, т.е. по каналам, расположенным параллельно друг другу;- increasing the uniformity of the distribution of elements of the dispersed medium - drops, bubbles - over the cross section of the apparatus, i.e. on channels parallel to each other;
- улучшения процесса диспергирования капель, пузырей (поскольку происходит стабилизация размеров при слиянии мелких и разбивании крупных, а при дозированной подаче сразу формируются капли и пузыри с необходимыми размерами);- Improving the process of dispersing drops, bubbles (since the size is stabilized by the merging of small and breaking large ones, and when dosed, drops and bubbles with the required sizes are immediately formed);
- значительного повышения качества перемешивания внутри пузырей, капель и жидкостных снарядов (за счет сильной деформации и пульсаций, поскольку главную роль играет массоперенос в жидкостных снарядах, а не в пленке вокруг пузырей - Bercic G., Pintar A. The role of gas bubbles and liquid slug lengths on mass transport in the Taylor flow through capillaries // Chem. Eng. Sci. 1997. V.52, №21/22. P.3709-3719);- a significant increase in the quality of mixing inside bubbles, drops and liquid shells (due to strong deformation and pulsations, since the main role is played by mass transfer in liquid shells, and not in the film around the bubbles - Bercic G., Pintar A. The role of gas bubbles and liquid slug lengths on mass transport in the Taylor flow through capillaries // Chem. Eng. Sci. 1997. V.52, No. 21/22. P.3709-3719);
- достижения более продолжительного времени пребывания дисперсной среды в аппарате;- achieving a longer residence time of the dispersed medium in the apparatus;
- расширения диапазона скоростей сред, при которых осуществляется снарядный режим течения (за счет пульсаций течения пузырьковый режим переходит в снарядный - мелкие пузырьки сливаются, кольцевой режим наступает при более высоких скоростях газа, так как жидкость стремится к слиянию в узких местах и труднее поддается переходу в форму пленки);- expanding the range of medium velocities at which the slug flow regime is carried out (due to the flow pulsations, the bubble regime transitions to the slug flow - small bubbles merge, the ring regime occurs at higher gas velocities, since the liquid tends to merge in narrow places and is more difficult to pass into film shape);
- упрощения технологии изготовления блока параллельных каналов сложной формы и технологии нанесения на поверхность каналов покровных слоев (активного катализатора, гидрофобных покрытий и т.п.) за счет выполнения блока в виде совокупности простых элементов.- simplification of the manufacturing technology of the block of parallel channels of complex shape and the technology of applying coating layers (active catalyst, hydrophobic coatings, etc.) to the surface of the channels due to the implementation of the block in the form of a set of simple elements.
Заявляемое техническое решение является новым, обладает изобретательским уровнем и промышленно применимо.The claimed technical solution is new, has an inventive step and is industrially applicable.
На фиг.1 представлена общая принципиальная схема аппарата для реализации предлагаемого способа, на фиг.2 - временные диаграммы подачи в аппарат дисперсной (а, в) и дисперсной (б) сред. На фиг.3-7 изображены различные варианты исполнения параллельных каналов. На фиг.8 показаны фазы движения элементов дисперсной среды (капель, пузырей) и сплошной среды (жидкостных снарядов).Figure 1 presents a general schematic diagram of an apparatus for implementing the proposed method, figure 2 is a timing diagram of the supply of dispersed (a, c) and dispersed (b) media to the apparatus. Figure 3-7 shows various versions of the parallel channels. On Fig shows the phases of the movement of the elements of the dispersed medium (drops, bubbles) and continuous medium (liquid shells).
На фиг.1 изображен аппарат, содержащий корпус 1 с установленным в нем блоком 2 параллельных каналов (каналы выполнены с периодически изменяющимся поперечным сечением), устройство 3 для диспергирования дисперсной среды, устройство для непрерывной или импульсной подачи жидких и газообразных компонентов, состоящее из нагнетателей 4 и 5 (4 - для подачи жидкой сплошной среды, 5 - для подачи жидкой или газообразной дисперсной среды), а также управляемых клапанов 6 и 7. Клапаны 6 и 7 допускают непрерывную (в постоянно открытом состоянии) или дискретную подачу сплошной и дисперсной сред (генератор импульсов для управления клапанами на фиг.1 условно не показан). Распределительное устройство 8 предназначено для подачи дисперсной среды непосредственно в каждый из параллельных каналов и может представлять собой напорную форсунку с количеством отверстий, равным количеству каналов в блоке 2. Для разделения сплошной (жидкой) и дисперсной (жидкой или газообразной) сред предусмотрена сепарационная зона 9, которая может иметь центробежную или жалюзийную конструкцию.Figure 1 shows an apparatus comprising a
На фиг.2 изображены временные диаграммы импульсной подачи в аппарат дисперсной и дисперсной сред, когда сплошную среду подают непрерывно или дискретно, задавая продолжительность подачи (импульса) в соответствии с формулой (2) (как показано на фиг.2, б), а дискретную среду подают импульсно (дискретно), задавая продолжительность подачи (импульса) в соответствии с формулой (1) (как показано на фиг.2, а или в), причем в момент уменьшения подачи сплошной среды начинают подачу дисперсной среды, а в момент уменьшения подачи дисперсной среды начинают подачу сплошной среды. На фиг.2, в показан случай, когда дисперсную среду подают в виде периодически повторяющихся импульсов так, что в одной фазе подачи мгновенный расход (подача) дисперсной среды положительный, в другой фазе мгновенный расход (подача) дисперсной среды отрицательный, а среднее за период значение расхода дисперсной среды положительно. За счет импульсной подачи дисперсной среды в соответствии с формулой (1) пузыри (капли) имеют практически равный объем (как по длине каждого из каналов, так и во всех N каналах), т.е. являются "калиброванными", за счет подачи сплошной среды в соответствии с формулой (2) жидкостные снаряды также имеют практически одинаковый объем.Figure 2 shows the timing diagrams of the pulsed feed into the apparatus of dispersed and dispersed media, when the continuous medium is fed continuously or discretely, setting the duration of the feed (pulse) in accordance with formula (2) (as shown in Fig.2, b), and discrete the medium is supplied pulsedly (discretely), setting the duration of the flow (pulse) in accordance with formula (1) (as shown in Fig. 2, a or c), moreover, at the time of a decrease in the flow of a continuous medium, the flow of dispersed medium begins, and at the time of a decrease in flow dispersed medium begin under chu continuous medium. Figure 2, in the case where the dispersed medium is supplied in the form of periodically repeating pulses so that the instantaneous flow rate (flow) of the dispersed medium is positive in one phase, the instantaneous flow rate (flow) of the dispersed medium is negative in the other phase, and the average over the period the value of the dispersed medium flow rate is positive. Due to the pulsed supply of a dispersed medium in accordance with formula (1), the bubbles (droplets) have an almost equal volume (both along the length of each channel and in all N channels), i.e. are "calibrated", due to the supply of a continuous medium in accordance with formula (2), liquid shells also have almost the same volume.
Показанный на фиг.3 блок 2 параллельных каналов выполнен из трубок 10, соединенных друг с другом на концах или вдоль всей боковой поверхности, причем внутреннее пространство трубок имеет периодически изменяющееся поперечное сечение (круглое, квадратное, шестиугольное и т.п.).Shown in figure 3, the
На фиг.4 блок 2 параллельных каналов выполнен из цельного монолита с постоянным сечением каналов 11, внутри которых вставлены стержни 12 с периодически изменяющимся поперечным сечением (круглым, квадратным, шестиугольным, треугольным и т.п.).In Fig. 4, the
На фиг.5 блок 2 выполнен в виде плотно упакованного пучка, состоящего из стержней 12 и расположенных вокруг них перегородок 13, так, что между поверхностями стержней 12 и перегородок 13 сформированы параллельные каналы, при этом стержни 12 имеют периодически изменяющееся по длине поперечное сечение, а перегородки 13 имеют постоянное по длине поперечное сечение.In Fig. 5, block 2 is made in the form of a tightly packed bundle consisting of
На фиг.6 блок 2 выполнен в виде плотно упакованного пучка фасонных перегородок 14 так, что между поверхностями фасонных перегородок 14 сформированы параллельные каналы, при этом фасонные перегородки 14 имеют периодически изменяющееся по длине поперечное сечение.In Fig. 6, block 2 is made in the form of a tightly packed bundle of shaped
На фиг.7 параллельные каналы 15 выполнены в пластинах 16, имеют периодически изменяющееся по длине поперечное сечение (круглое, квадратное, шестиугольное, треугольное и т.п.), открыты с одной из боковых сторон пластины, а пластины 16 установлены вдоль корпуса аппарата в виде плотно упакованного пакета. Каналы 15 в пластинах 16 могут быть выполнены асимметрично, т.е. наибольшее по площади поперечное сечение каналов лежит не на поверхности пластин 16, а находится на некоторой глубине. Это позволяет в некоторых случаях повысить прочность пластин.7,
На фиг.8 показаны фазы движения элементов дисперсной среды 17 (капель, пузырей) и сплошной среды (жидкостных снарядов 18) в одном из каналов блока 2.On Fig shows the phase movement of the elements of the dispersed medium 17 (drops, bubbles) and a continuous medium (liquid shells 18) in one of the channels of
Выполнение блока 2 в виде пакета пластин 16 с каналами, открытыми с боковой стороны, облегчает изготовление каналов сложной формы, а также существенно упрощает нанесение на поверхность каналов необходимых покровных слоев, например, активного катализатора, гидрофобные покрытия и т.п. Аналогичным образом выполнение блока 2 в виде совокупности трубок 10, стержней 12, перегородок 13, фасонных перегородок 14 также облегчает и изготовление каналов сложной формы, и нанесение на поверхность каналов необходимых покровных слоев.The implementation of
Для обеспечения герметичного соединения трубок 10, перегородок 13, фасонных перегородок 14, пластин 16 они могут быть выполнены с продольными уплотнительными элементами, например, в виде пазов и шипов, входящих друг в друга, а также могут быть смазаны герметизирующим материалом, например, силиконовым герметизирующим материалом, а при производстве катализаторов, - например, керамической шихтой, твердеющей при прокаливании.To ensure a tight connection of the
Предлагаемый аппарат работает следующим образом, реализуя предложенный способ. Перед запуском корпус 1 аппарата (фиг.1) заполняют сплошной средой. Включают нагнетатели 4 и 5 для подачи сплошной и дисперсной среды соответственно и одновременно на управляемые клапаны 6 и 7 при помощи генератора (на фиг.1 условно не показан) подают импульсы в соответствии с временными диаграммами, изображенными на фиг.2, причем продолжительность импульсов рассчитывают по формулам (1) и (2). Подаваемые в аппарат среды в устройстве 3 для диспергирования дисперсной среды (например, насадочного типа, центробежного типа или с использованием вынужденных колебаний) подвергаются диспергированию таким образом, что на выходе из устройства 3 образуется равномерно распределенная гетерогенная система с функцией распределения размеров дисперсных включений, обладающей заданным средним размером и малой дисперсией, т.е. увеличивается равномерность распределения размеров дисперсной среды. Такой эффект достигается, в частности, за счет дискретной подачи либо только дисперсной среды, либо и дисперсной и сплошной среды, поскольку по меньшей мере дисперсная среда подается порционно, в соответствии с уравнением (1), что приводит к образованию калиброванных капель (пузырей), либо обе среды подаются порционно, в соответствии с уравнениями (1) и (2), что, кроме того, приводит к последующему образованию калиброванных жидкостных снарядов сплошной среды в каналах блока 2. Образовавшаяся на выходе из устройства 3 гетерогенная система при помощи распределительного устройства 8 равномерно распределяется по каждому из параллельных каналов блока 2, что осуществляется за счет непосредственной подачи гетерогенной системы в каждый из каналов блока 2, например, при помощи соединения выходных отверстий устройства 3 с каналами блока 2 при помощи трубочек, при этом количество отверстий в устройстве 3 равно количеству каналов в блоке 2. Это позволяет повысить равномерность распределения сред по объему аппарата и повышает эффективность процессов массообмена. При попадании гетерогенной системы в каналы блока 2 образуется система, состоящая из цепочки движущихся жидкостных снарядов сплошной среды, перемежающихся жидкостными (газовыми) снарядами дисперсной среды, т.е. обрабатываемая система в каналах течет в снарядном режиме. При этом за счет дискретной подачи сред объемы всех жидкостных снарядов практически одинаковы, также примерно одинаковы и объемы капель (пузырьков) дисперсной среды. Благодаря тому, что каналы выполнены с периодически изменяющимся поперечным сечением, элементы как дисперсной среды (капли или пузыри 17), так и сплошной среды (жидкостные снаряды 18) при движении в каналах с заданным расходом подвергаются непрерывным деформациям, неравномерно распределенным по длине этих элементов: в зонах сужения канала происходит ускорение среды, сопровождающееся сильным вытягиванием элементов дисперсной и сплошной среды, а в зонах расширения среда испытывает торможение, приводящее к сплющиванию поверхности элементов дисперсной и сплошной среды. Таким образом, в каждый момент времени носовая, центральная и кормовая части этих элементов движутся с разными скоростями, т.е. движение элементов дисперсной и сплошной среды носит осциллирующий характер. В результате многократного вытягивания и сплющивания, происходящего по мере протекания гетерогенной среды через каналы блока 2, существенно улучшается перемешивание в каплях (пузырях) 17 и жидкостных снарядах 18, чаще обновляется объем веществ, прилегающих к поверхности капель (пузырей) 17 и жидкостных снарядов 18, ускоряются процессы массообмена между ними, что приводит к повышению эффективности массопереноса. Кроме того, за счет осциллирующего характера движения время пребывания капель (пузырей) 17 и жидкостных снарядов 18 увеличивается по сравнению с временем пребывания в каналах с постоянным сечением, равным площади сечения узкой части каналов с периодически изменяющимся поперечным сечением. Таким образом, подача гетерогенной смеси в каналы с периодически изменяющимся поперечным сечением позволяет повысить эффективность массообменных и реакционных процессов. Диспергирование капель (пузырей) с калиброванными размерами позволяет повысить надежность работы аппарата, так как препятствует проскоку через аппарат непрореагировавших элементов среды.The proposed apparatus works as follows, implementing the proposed method. Before starting, the
Подача дисперсной среды в виде периодически повторяющихся импульсов так, что в одной фазе подачи мгновенный расход дисперсной среды положительный, в другой фазе мгновенный расход дисперсной среды отрицательный (как показано на фиг.2, в), а среднее за период значение расхода дисперсной среды положительно, обеспечивает увеличение среднего времени пребывания элементов дисперсной среды (капель или пузырей) в аппарате, поскольку средняя скорость движения их уменьшается; это позволяет выполнить длину аппарата маленькой. Скорость относительного колебательного движения сред по отношению к корпусу аппарата при этом довольно высока, что способствует ускорению массопереноса (внешнего - за счет улучшенного обновления поверхности, внутреннего - за счет улучшения качества перемешивания внутри капель, пузырей и жидкостных снарядов). Отрицательный мгновенный расход дисперсной среды можно обеспечить, например, установкой между нагнетателем 5 и корпусом 1 аппарата буферной емкости с газовым буфером, который будет сжиматься под давлением и позволять жидкости течь в обратном направлении, либо при помощи дополнительных клапанов.The flow of the dispersed medium in the form of periodically repeating pulses so that in one phase the instantaneous flow rate of the dispersed medium is positive, in the other phase the instantaneous flow rate of the dispersed medium is negative (as shown in figure 2, c), and the average flow rate of the dispersed medium is positive, provides an increase in the average residence time of dispersed medium elements (drops or bubbles) in the apparatus, since their average speed decreases; this allows the apparatus to be made small. The speed of the relative oscillatory motion of the media with respect to the body of the apparatus is rather high, which contributes to the acceleration of mass transfer (external - due to improved surface renewal, internal - due to improved mixing quality inside droplets, bubbles and liquid shells). Negative instantaneous flow rate of the dispersed medium can be achieved, for example, by installing a buffer tank with a gas buffer between the blower 5 and the
В предлагаемом аппарате более эффективно используется рабочий объем, поскольку в нем увеличивается равномерность распределения размеров дисперсной среды - капель, пузырей - и находящихся между ними элементов сплошной среды - жидкостных снарядов.In the proposed apparatus, the working volume is more efficiently used, since it increases the uniformity of the size distribution of the dispersed medium — drops, bubbles — and the elements of the continuous medium between them — liquid shells.
Выполнение параллельных каналов в виде составных элементов (отдельных трубок, монолита и стержней, стержней и перегородок, пластин) упрощает технологию изготовления блока параллельных каналов, имеющих периодически изменяющееся поперечное сечение, а также последующее нанесение на поверхность каналов покровных слоев (пропитка активным каталитическим компонентом, нанесение покрытий с заданными физико-химическими свойствами и т.п.).The implementation of parallel channels in the form of constituent elements (individual tubes, monolith and rods, rods and partitions, plates) simplifies the manufacturing technology of a block of parallel channels having a periodically changing cross section, as well as the subsequent application of coating layers on the channel surface (impregnation with an active catalytic component, application coatings with desired physicochemical properties, etc.).
При проведении в аппарате каталитических реакций в качестве материала монолитного блока, трубок, стержней и перегородок используют носитель, обладающий каталитической активностью (например, γ-Al2О3), а поверхность каналов покрывают тонкослойным покрытием (например, коллоидные оксиды алюминия и кремния), обеспечивающим более прочное закрепление активного катализатора (Элвин Б. Стайлз. Носители и нанесенные катализаторы. Теория и практика. - М.: Химия, 1991. - С.22-23), на который наносят активный компонент. Это позволяет добиться экономии дорогостоящего активного катализатора и надежно закрепить его на поверхности носителя.When carrying out catalytic reactions in the apparatus, a carrier having catalytic activity (for example, γ-Al 2 O 3 ) is used as the material of a monolithic block, tubes, rods and partitions, and the surface of the channels is coated with a thin layer coating (for example, colloidal aluminum and silicon oxides), providing stronger fixation of the active catalyst (Alvin B. Styles. Carriers and supported catalysts. Theory and practice. - M .: Chemistry, 1991. - P.22-23), on which the active component is applied. This allows you to save expensive active catalyst and securely fix it on the surface of the carrier.
При проведении в аппарате каталитических реакций в качестве материала монолитного блока, трубок, стержней и перегородок возможно использование активированного металлического катализатора (например, никеля Ренея или катализатора Бага - см. Элвин Б. Стайлз. Носители и нанесенные катализаторы. Теория и практика. - М.: Химия, 1991. - С.132-140; Технология катализаторов/ И.П.Мухленов, Е.И.Добкина, В.И.Дерюжкина, В.Е.Сороко; Под ред. проф. И.П.Мухленова. - Л.: Химия, 1989. - С.163-166).When carrying out catalytic reactions in the apparatus as a material of a monolithic block, tubes, rods and partitions, it is possible to use an activated metal catalyst (for example, Raney nickel or Bug catalyst - see Alvin B. Styles. Carriers and supported catalysts. Theory and practice. - M. : Chemistry, 1991. - P.132-140; Technology of catalysts / I.P. Mukhlenov, E.I. Dobkin, V.I. Deryuzhkin, V.E. Soroko; Edited by Prof. I.P. Mukhlenov. - L.: Chemistry, 1989 .-- S.163-166).
Элементы, образующие параллельные каналы - стержни, перегородки - выполнены из материала, хорошо смачиваемого сплошной средой и плохо смачиваемого дисперсной средой. Это необходимо для того, чтобы элементы дисперсной среды не выходили за пределы одного канала, а также имели выпуклую поверхность, что способствует лучшему перемешиванию.The elements forming parallel channels — rods, partitions — are made of material that is well wetted by a continuous medium and poorly wetted by a dispersed medium. This is necessary so that the elements of the dispersed medium do not go beyond the limits of one channel, and also have a convex surface, which contributes to better mixing.
Формулы (1) и (2) получены следующим образом. В блок, состоящий из N параллельных каналов, подают дисперсную среду в соответствии с графиком, представленным на фиг.2, а. Если объем одного пузыря (капли) дисперсной среды равен V, то мгновенная подача (производительность) устройства для подачи дисперсной среды, учитывая то, что ее подача будет происходить только в промежутки времени длительностью τд, когда клапан 7 открыт, равнаFormulas (1) and (2) are obtained as follows. In the block consisting of N parallel channels, a dispersed medium is supplied in accordance with the schedule presented in figure 2, a. If the volume of one bubble (drop) of a dispersed medium is equal to V, then the instantaneous supply (productivity) of the device for supplying a dispersed medium, given that it will be supplied only at time intervals of duration τ d when valve 7 is open, is
откуда следует формула (1). Аналогичным образом получена формула (2).whence formula (1) follows. Formula (2) is obtained in a similar way.
Период цикла одинаков для сплошной и дисперсной сред (см. фиг.2) и равенThe cycle period is the same for continuous and dispersed media (see figure 2) and is equal to
Средняя за период подача дисперсной среды равнаThe average flow rate of the dispersed medium for the period is
аналогично для сплошной среды средняя за период подачаsimilarly for a continuous medium, the average flow rate for the period
Формулы (4)-(6) позволяют определить средние подачи сред при известных продолжительностях подачи сред τд и τc, рассчитываемых по формулам (1) и (2).Formulas (4) - (6) allow us to determine the average flow rate of media at known durations of flow of media τ d and τ c calculated by formulas (1) and (2).
Пример конкретного выполнения. Аппарат для проведения массообменных и реакционных процессов в системах жидкость-газ выполнен по схеме, изображенной на фиг.1. Блок параллельных каналов 2 выполнен по любому из вариантов, представленных на фиг.3-7, и содержит N=2500 каналов с максимальной площадью сечения 1 мм2. В качестве жидкой (сплошной) среды в аппарат при помощи нагнетателя 4 с заданным расходом подают альфа-метилстирол, а в качестве газообразной (дисперсной) среды нагнетателем 5 подают водород. На клапаны 6 и 7 при помощи генератора (на фиг.1 условно не показан) подают импульсы в соответствии с временными диаграммами, изображенными на фиг.2, причем продолжительность импульсов рассчитывают по формулам (1) и (2). Мгновенные расходы (в фазе импульса) дисперсной и сплошной фаз задают соответственно равными qд=6.25·10-6 м3/с, qс=5·10-6 м3/с, объем одиночной частицы дисперсной среды (пузыря) составляет Vд=2.5·10-9 м3, а объем жидкостных снарядов сплошной среды равен Vс=3·10-9 м3, что при использовании формул (1) и (2) дает продолжительность подачи дисперсной среды (длительность импульса) τд=1 с, продолжительность подачи сплошной среды (длительность импульса) τc=1.5 с.An example of a specific implementation. The apparatus for conducting mass transfer and reaction processes in liquid-gas systems is made according to the scheme depicted in figure 1. The block of
Далее введенные в каналы среды движутся по каналам переменного сечения блока 2 в виде калиброванных пузырей, разделенных калиброванными жидкостными снарядами так, как описано выше. В результате этого по сравнению с известными способами и устройствами достигнуто увеличение эффективности массообменных и реакционных процессов, выражающееся в увеличении выхода продукта реакции (кумола) с 48% до 72%.Then, the media introduced into the channels move along the channels of variable section of
Кроме того, в результате использования абсолютно всех параллельных каналов предотвращен проскок непрореагировавших компонентов, что привело к повышению функциональной надежности аппарата.In addition, the use of absolutely all parallel channels prevented the breakthrough of unreacted components, which led to an increase in the functional reliability of the device.
Аналогичные показатели достигнуты и в аппарате для проведения массообменных и реакционных процессов в системах жидкость-жидкость.Similar indicators were achieved in the apparatus for conducting mass transfer and reaction processes in liquid-liquid systems.
Таким образом, предлагаемые способ и аппарат (варианты) позволяют повысить эффективность массообменных и реакционных процессов, а также эффективность и надежность работы аппарата.Thus, the proposed method and apparatus (options) can improve the efficiency of mass transfer and reaction processes, as well as the efficiency and reliability of the apparatus.
Claims (19)
где N - число параллельных каналов;
Vд - объем одиночной частицы дисперсной среды (капли, пузыря), м3;
qд - мгновенная подача устройства для подачи дисперсной среды, м3/с,
или сплошную среду и дисперсную среду подают в виде периодически повторяющихся импульсов, причем в момент уменьшения подачи сплошной среды начинают подачу дисперсной среды, а в момент уменьшения подачи дисперсной среды начинают подачу сплошной среды, задавая продолжительность подачи сплошной среды τc согласно расчетной формуле
где Vc - объем жидкостных снарядов сплошной среды, м3;
qc - мгновенная подача устройства для подачи сплошной среды, м3/с.1. The method of carrying out mass transfer and reaction processes in liquid-liquid and liquid-gas systems, which consists in feeding the initial mixture into channels parallel to each other, with the formation of particles of a dispersed medium - drops or bubbles, separated from each other by liquid shells of a continuous medium, characterized in that they use channels made with a periodically varying cross section, and the dispersed medium is supplied directly to each of the parallel channels, while the continuous medium is fed continuously, and rsnuyu medium is fed in the form of periodically repeating pulses, setting the feeding of the dispersion medium τ d according to the calculation formula
where N is the number of parallel channels;
V d - the volume of a single particle of a dispersed medium (drop, bubble), m 3 ;
q d - instant supply of a device for supplying a dispersed medium, m 3 / s,
or solid medium and dispersion medium is fed in the form of periodically repeating pulses, wherein when reducing the supply start feeding continuous medium dispersion medium, and reduction in time of feed start dispersion medium feeding continuous medium, setting the feeding continuous medium τ c calculated according to the formula
where V c - the volume of liquid shells of a continuous medium, m 3 ;
q c - instant feed device for supplying a continuous medium, m 3 / s
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007116888/15A RU2342990C1 (en) | 2007-05-04 | 2007-05-04 | Method of mass-exchange and reaction processes in liquid-liquid, liquid-gas systems and associated plant (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007116888/15A RU2342990C1 (en) | 2007-05-04 | 2007-05-04 | Method of mass-exchange and reaction processes in liquid-liquid, liquid-gas systems and associated plant (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2342990C1 true RU2342990C1 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007116888/15A RU2342990C1 (en) | 2007-05-04 | 2007-05-04 | Method of mass-exchange and reaction processes in liquid-liquid, liquid-gas systems and associated plant (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2342990C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747526C1 (en) * | 2020-09-18 | 2021-05-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Pulsating apparatus for conducting mass-exchange and reaction processes in single-phase and multi-phase media |
| RU2753756C1 (en) * | 2020-12-08 | 2021-08-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Apparatus for conducting mass exchanging and reaction processes in single-phase and multi-phase media |
| RU2793562C2 (en) * | 2021-04-28 | 2023-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Microreactor for synthesis of nanosized particles from solutions |
-
2007
- 2007-05-04 RU RU2007116888/15A patent/RU2342990C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747526C1 (en) * | 2020-09-18 | 2021-05-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Pulsating apparatus for conducting mass-exchange and reaction processes in single-phase and multi-phase media |
| RU2753756C1 (en) * | 2020-12-08 | 2021-08-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Apparatus for conducting mass exchanging and reaction processes in single-phase and multi-phase media |
| RU2793562C2 (en) * | 2021-04-28 | 2023-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Microreactor for synthesis of nanosized particles from solutions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Doku et al. | On-microchip multiphase chemistry—a review of microreactor design principles and reagent contacting modes | |
| US7470405B2 (en) | Microchannel reactor with active oscillatory forcing | |
| US7247276B2 (en) | Micro-reactor for reactions between gases and liquids | |
| US7579191B2 (en) | Reaction method using microreactor | |
| EA004758B1 (en) | Process and device for carrying out reactions in a reactor with slot-shaped reaction spaces | |
| RU2342990C1 (en) | Method of mass-exchange and reaction processes in liquid-liquid, liquid-gas systems and associated plant (versions) | |
| RU2005107727A (en) | METHOD FOR CONTROL MULTI-PHASE REJECTOR REACTOR | |
| JP2014508037A (en) | Absorber | |
| JP2011509814A (en) | Microfluidic device and method for liquid reaction of immiscible liquids | |
| US8815183B2 (en) | Zoned monolithic reactor and associated methods | |
| JP2003210963A (en) | Micromixer | |
| JP4470402B2 (en) | Microchannel structure and fluid chemical operation method using the same | |
| JP3225939U (en) | Network heat exchange device, network heat exchange method and use thereof | |
| JP2001190947A (en) | Method and apparatus for performing multi-phase reaction based on reverse flow principle of liquid phase and vapor phase | |
| EP1762298B1 (en) | Two-solution microreactor having sector-shaped grooves | |
| JP2005034679A (en) | Method for practicing chemical operation and solvent extraction method using the method | |
| RU2348451C2 (en) | Process vessel for gas-liquid catalytic reactions (versions) | |
| RU2420349C1 (en) | Apparatus for liquid-gas and/or liquid-liquid processes and method of its operation | |
| RU2652222C1 (en) | Multi-channel micro-reactor | |
| CN111111600A (en) | Reactor with a reactor shell | |
| EP3419750A1 (en) | Application of ultrasound in a microreactor | |
| CN112654422B (en) | Bubbling shell and tube type equipment | |
| CN111514951A (en) | Micro-fluidic chip prepared from micro-array type emulsion | |
| RU2747526C1 (en) | Pulsating apparatus for conducting mass-exchange and reaction processes in single-phase and multi-phase media | |
| RU2559369C1 (en) | Method of producing n-substituted-5-phenyltetrazoles and microreactor therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140505 |