SU1286231A1 - Массообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к реакционному оборудованию дл  проведени  химических превращений в системах газ - жидкость, газ - суспензи . Цель изобретени  состоит в упрощении монтажа и обслуживани  аппарата и повыщении качества целевого продукта. Аппарат содержит корпус 1 с технологическими штуцерами 8, 10. 11; центральную циркул ционную трубу 2. составленную из соосно расположенных обечаек 3, причем у каждой обечайки 3 диаметр нижнего среза меньще диаметра верхнего среза. Короткие обечайки 3 устанавливаютс  таким образом, что перекрывают друг друга по высоте, образу  радиальные зазоры 4 дл  перетока жидкости. Кажда  обечайка 3 снабжена газораспределителем 5, расположенным в кольцевом зазоре между корпусом 1 и циркул ционной трубой 2. В донной части аппарата расположен барботер 7 дл  подачи газа. При необходимости дл  интенсификации циркул ции реакционной среды и процесса массообмена аппарат может быть снабжен мещалкой 9, при этом газ целесообразно подавать через устройство дл  ввода газа 6. 1 ил. « (Л

Description

ьо

00 05 Гч5

ОО

Изобретение относитс  к реакционному оборудованию дл  проведени  различных химических превращений в системах газ - суспензи , газ - жидкость и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленност х.

Цель изобретени  - упрощение монтажа , обслуживани  аппарата и повышение качества целевого продукта.

На чертеже представлен аппарат, продольный разрез.

Аппарат содержит корпус 1, центральную циркул ционную трубу 2, выполненную из соосно расположенных обечаек 3, частично перекрывающих друг друга по высоте, которые образуют друг с другом зазоры 4, газораспределители 5, расположенные в кольцевом зазоре между циркул ционной трубой 2 и корпусом 1 аппарата, устройство 6 дл  ввода газа, расположенное в верхней части циркул ционной трубы 2, или барботер 7, расположенный в донной части аппарата; щтуцер 8 дл  выхода газа, мешалку 9, помещенную в циркул ционную трубу, штуцеры дл  подачи исходных компонентов 10 и вывода целевого продукта 11.

Аппарат работает следующим образом.

Если расход газового реагента обеспечивает достаточно эффективное перемешивание реакционной среды, аппарат может работать без перемешивающего устройства. В этом случае исходные жидкие реагенты непрерывного или периодически подаютс  в реактор через штуцер 10, а газовый реагент вводитс  через барботер 7, расположенный в донной части аппарата в кольцевом зазоре между корпусом 1 и циркул ционной трубой 2. В кольцевом зазоре образуетс  газожидкостна  смесь, в то врем  как внутри циркул ционной трубы находитс  жидкость. За счет разности плотностей газожидкостной смеси и жидкости в реакторе возникает замкнута  циркул ци . При этом интенсивность циркул ции зависит от физических свойств реагентов, газосодержани  и гидравлического сопротивлени  циркул ционного контура.

Дл  исключени  возникновени   влени  обратного перемешивани  в кольцевом зазоре между корпусом 1 и циркул ционной трубой 2, обеспечени  равномерного газосодержани  по сечению кольцевого зазора, а также обеспечени  срабатывани  газового реагента за однократное его прохождение по высоте аппарата, в кольцевом зазоре между корпусом и циркул ционной трубой размещены газораспределители. При этом следует учитывать, что движущей силой процесса массообмена в газожидкостных средах  вл етс  разность концентраций компонентов в газовой фазе и равновесными концентраци ми этих же компонентов в жидкой фазе. В свою очередь, селективность процесса, т. е. выход целевого продукта, и

0

5

5 5

0

протекание побочных реакций завис т от локальных концентраций реагентов по объему аппарата.

Аппарат колонного типа с центральной циркул ционной трубой, барботажна  зона которого секционирована по высоте на отдельные  чейки с помощью газораспределителей , работает как аппарат идеального смещени  по жидкой фазе и как аппарат идеального вытеснени  по газовой фазе. Однако качество целевого продукта зависит от концентрации различных реагентов, содержащихс  в жидкости. Если циркул ционную трубу 2 выполнить в виде единого элемента, т. е. в виде цилиндрической обечайки, то в донной части аппарата, в месте ввода газа, концентраци  целевого продукта в жидкой фазе равна концентрации целевого продукта в верхней  чейке кольцевого зазора, т. е. над верхним газораспределителем, и в реакционной массе, выводимой через штуцер 11. Дл  увеличени  движущей силы процесса и умень щени  образовани  побочных продуктов, цир кул ционна  труба 2 выполнена из коротких обечаек 3, образующих друг с другом кольцевые зазоры 4 дл  перетока жидкой фазы. В этом случае кажда   чейка между газораспределител ми работает как  чейка идеального смешени  по газу, а жидкость, частично перетекающа  через кольцевой зазор 4 между обечайками 3, снижает концентрацию целевого реагента в реакционной массе, поступающей по циркул ционной трубе 2 в донную часть аппарата. Таким образом, улучшаетс  селективность процесса и повышаетс  качество готового продукта.

Предлагаемое техническое решение позвол ет уменьшить суммарное гидравлическое сопротивление циркул ционного контура при пуске. В момент пуска газовому реагенту требуетс  преодолеть гидравлическое сопротивление одного газораспределител  5 с учетом сопротивлени  осевшей на нем твердой фазы одной газожидкостной  чейки и сопротивление одного зазора 4. Возникает замкнута  интенсивна  циркул ци  жидкости , котора  смывает осадок с газораспределител . Этот процесс повтор етс  дл  каждой газожидкостной  чейки последовательно , пока в работу не включаетс  весь контур. В этом случае не требуетс  механическа  чистка газораспределителей, что упрошает обслуживание аппарата. При выходе из стро  какого-либо газораспределител , например, в результате коррозии, или разрушени  самой циркул ционной трубы , исполнение циркул ционной трубы в виде коротких обечаек позвол ет демонтировать отдельные из них и не требует размещени  с большим запасом по высоте над аппаратом грузоподъемных устройств.

Если расход газа недостаточен дл  обеспечени  требуемого режима перемешивани 

или газовый реагент вообще отсутствует, а в аппарате обрабатываютс  жидкости, то реактор целесообразно снабдить перемешивающим устройством, выполненным в виде ме- щалки 9, расположенной, в верхней части циркул ционной трубы 2. Тогда газовый реагент целесообразно вводить через устройство 6 над мещалкой, что обеспечивает хорощее диспергирование газа и двукр - ное врем  пребывани  газа в реакционсмещение реагентов в период выхода аппарата на режим, что улучшает качество целевого продукта.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Массообменный аппарат, содержащий корпус, циркул ционную трубу, газораспределители , расположенные в кольцевом зазоре между циркул ционной трубой и корпусом.

   ном объеме. В остальном аппарат работа- 10 устройство дл  ввода газа и технологиет так же, как было описано.

   Конструктивно короткие обечайки 3 с газораспределител ми 5 целесообразно выполнить однотипными. При этом необходимый зазор 4 обеспечиваетс  за счет выполнени  короткой обечайки 3 в виде конуса или ступенчатого изменени  диаметра.

   Таким образом, предлагаемое техническое рещение позвол ет упростить монтаж и обслуживание аппарата, а также улучшить

   15

   ческие штуцеры, отличающийс  тем, что, с целью упрошени  монтажа и обслуживани  аппарата и повышени  качества целевого продукта, циркул ционна  труба выполнена из соосно-расположенных обечаек, частично перекрывающих друг друга по высоте, при этом кажда  обечайка имеет диаметр нижнего среза меньше диаметра верхнего среза и газораспреде титель расположен снаружи каждой обечайки.

   смещение реагентов в период выхода аппарата на режим, что улучшает качество целевого продукта.

   Формула изобретени 

   Массообменный аппарат, содержащий корпус, циркул ционную трубу, газораспределители , расположенные в кольцевом зазоре между циркул ционной трубой и корпусом.

   устройство дл  ввода газа и технологи

   ческие штуцеры, отличающийс  тем, что, с целью упрошени  монтажа и обслуживани  аппарата и повышени  качества целевого продукта, циркул ционна  труба выполнена из соосно-расположенных обечаек, частично перекрывающих друг друга по высоте, при этом кажда  обечайка имеет диаметр нижнего среза меньше диаметра верхнего среза и газораспреде титель расположен снаружи каждой обечайки.