SU1421392A1

SU1421392A1 - Apparatus for chemical processes

Info

Publication number: SU1421392A1
Application number: SU863998843A
Authority: SU
Inventors: Александр Иосифович Вальдман; Даниил Иосифович Вальдман; Александр Борисович Голованчиков; Николай Васильевич Тябин; Юрий Васильевич Попов; Геннадий Тимофеевич Шелухин
Original assignee: Волгоградский Политехнический Институт
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1988-09-07

Abstract

Изобретение относитс к конструкци м контактного аппарата, может найти применение в химической, нефтехимической , биохимической и фармацевтической промышленности. Дл улучшени качества продуктов и увеличени производительности за счет выравнивани профил температур потока реакционной смеси по длине аппарата внутри корпуса аппарата установлена обечайка , вьшолненна в виде двухсекционной трубы, имеющей патрубки дл входа и выхода хладагента. Перва секци трубы представл ет собой конус с сужением по ходу потока реакционной смеси, а втора меньшего диаметра выполнена цилиндрической. Кроме того, вокруг корпуса установлена наружна обечайка в виде цилиндра, охватьшакща корпус по длине первой секции и имеюща патрубки дл входа и выхода хладагента. 1 ил.The invention relates to contact apparatus designs, may be used in the chemical, petrochemical, biochemical, and pharmaceutical industries. To improve product quality and increase productivity by aligning the temperature profile of the flow of the reaction mixture along the length of the apparatus, a shell installed in the form of a two-section pipe having connections for the inlet and outlet of the refrigerant is installed inside the apparatus. The first section of the pipe is a cone with a narrowing along the flow of the reaction mixture, and the second smaller diameter is cylindrical. In addition, an outer shell in the form of a cylinder is installed around the casing, covering the casing along the length of the first section and having connections for the inlet and outlet of the refrigerant. 1 il.

Description

11eleven

Изобретение относитс к реакторам конкретно к реакторам дл проведени сильно экзо- и эндотермических реакций в жидкой, газовой или гетерогенной фазах, касаетс разработки конструкции контактного аппарата, обеспечивающей выравнивание профил тем- ;ператур. по длине аппарата и может ; найти применение в химической, нефтехимической , биохимической и фармацевтической промьшшенности.The invention relates to reactors specifically to reactors for conducting strongly exo- and endothermic reactions in the liquid, gas, or heterogeneous phases, the development of a contact apparatus design that aligns the temperature profile. along the length of the apparatus and can; to find application in chemical, petrochemical, biochemical and pharmaceutical industry.

Целью изобретени вл етс улучшение качества продуктов реакции за счет выравнивани профил температур потока реакционной смеси по длине аппарата.The aim of the invention is to improve the quality of the reaction products by aligning the temperature profile of the reaction mixture stream along the length of the apparatus.

На чертеже схематично показан контактный аппарат, общий вид.Аппарат состоит из корпуса 1 в виде цилиндрической трубы диаметром d и длиной 1, рубашки 2 дл подаЧи хлаагента , патрубков дл входа 3 и выхода 4 реак1 ю нной смеси и дл входа 5 и выхода 6 хладагента, движущегос в рубашке 2. Внутри корпуса 1 осесим метрично установлена двухсекционна труба с патрубками входа 7 и выхода 8 хладагента. Перва секци вьшолнен в виде .конической трубы 9 длиной 1, , сужающейс от входа диаметром „ к выходу диаметром d по ходу потока реакционной смеси. Втора секци выполнена в виде цилиндрической трубы 10 посто нного диаметра d,The drawing shows a schematic of a contact apparatus, a general view. The apparatus consists of a body 1 in the form of a cylindrical tube with a diameter of d and a length of 1, a jacket 2 for supplying chlaagent, branch pipes for inlet 3 and outlet 4 of the reaction mixture and for inlet 5 and outlet 6 of the refrigerant moving in the jacket 2. Inside the housing 1, a two-section pipe with the inlet 7 and outlet 8 of the coolant is metrically mounted. The first section is made in the form of a conical tube 9 with a length of 1, tapering from the inlet diameter to the outlet diameter d in the course of the flow of the reaction mixture. The second section is made in the form of a cylindrical pipe 10 of constant diameter d,

Контактный аппарат работает следующим образом.Contact apparatus works as follows.

Реакционна смесь подаетс по патрубку 3 в кольцевое пространство переменного сечени между корпусом 1 и конической-трубой 9 первой секции. Затем прореаги зовавша реакционна смесь попадает в кольцевое пространство посто нного сечени между корпусом 1 и цилиндрической трубой 10. Продукты-реак1дии выход т через патрубок 4.The reaction mixture is fed through the pipe 3 into the annular space of variable cross section between the housing 1 and the conical-pipe 9 of the first section. Then, the reacted reaction mixture enters the annular space of constant cross section between the housing 1 and the cylindrical tube 10. The reaction products exit through the nozzle 4.

Общий поток хладагента раздел етс на два потока. Один из этих потоков через патрубок 5 подаетс в рубашку 2 и выходит через патрубок 6, второй поток через патрубок 7 поступает сначала в-коническую трубу 9 первой секции, затем в цилиндрическую трубу 10 второй секции и выходит через патрубок 8. Кроме того, в рубашку 2, коническую 9 и цилиндрическую 10 трубы можно подавать два разлчных хладагента с регулированиемThe total refrigerant flow is divided into two streams. One of these flows through the pipe 5 is fed into the jacket 2 and out through the pipe 6, the second stream through the pipe 7 enters first the conical pipe 9 of the first section, then into the cylindrical pipe 10 of the second section and goes through the pipe 8. In addition, the shirt 2, conical 9 and cylindrical 10 pipes can be supplied with two different refrigerants with regulation

00

расхода и температуры каждого из хладагентов отдельно.consumption and temperature of each refrigerant separately.

При движении реакционной смеси в кольцевом зазоре переменного сечени между корпусом 1 цилиндрической трубы и конической трубой 9 первой секции выдел ющеес в ходе реакции тепло передаетс хладагенту в рубашке 2 и конической трубе 9. Больша теплопередак ца поверхность рубашки 2 и конической трубы 9 позвол ет оТбодить большое количество тепла , образующегос на входе в резуль тате быстрой химической реакции, причем уменьшение этой поверхности по ходу реакционной смеси, как и уменьшение скорости последней из-за возрастани площади кольцевого сечени , происходит одновременно с уменьшением тепла реакции, поскольку концентраци реагируюш;их веществ по ходу реакционной смеси снижаетс . Это способствует выравниванию про5 Фил температур в первой секции и увеличению выхода продуктов реакции и их качества. При движении реакционной смеси в кольцевом пространстве посто нного сечени во второйWhen the reaction mixture moves in an annular gap of variable cross section between the body 1 of the cylindrical pipe and the conical pipe 9 of the first section, the heat released during the reaction is transferred to the refrigerant in jacket 2 and conical pipe 9. The large heat transfer surface of jacket 2 and conical pipe 9 allows large the amount of heat generated at the entrance as a result of a rapid chemical reaction, and the decrease in this surface along the reaction mixture, as well as the decrease in the velocity of the latter due to the increase in area fringe section, occurs simultaneously with a decrease in the heat of reaction, since the concentration is reactive; their substances decrease during the reaction mixture. This contributes to the leveling of the pro temperatures in the first section and an increase in the yield of the reaction products and their quality. When moving the reaction mixture in the annular space of a constant cross section in the second

Q секции между цилиндрической трубой корпуса 1 и цилиндрической трубой 10 тепло реакции по сравнению с первой секцией резко падает и дл его отвода достаточно небольшой поверхности теплопередачи цилиндрической трубы 10. Кроме того, малый диаметр трубы 10 приводит к возрастанию по сравнению с первой секцией площади кольцевого сечени , в котором движетс реакционна смесь, а следовательно , уменьшению скорости и коэффициента теплоотдачи. Этим достигаетс поддержание температуры во второй секции , близкой к ее средним значени м в первой секции, выравнивание профи5 л температур по всей длине 1 контактного аппарата, а значит и увеличение выхода продуктов реакции и повышение их качества.The Q section between the cylindrical pipe of the housing 1 and the cylindrical pipe 10 dramatically decreases the heat of reaction compared with the first section and for its removal a rather small heat transfer surface of the cylindrical pipe 10. In addition, the small diameter of the pipe 10 leads to an increase compared to the first section of the annular cross-section in which the reaction mixture is moving, and consequently, a decrease in the rate and coefficient of heat transfer. By this, the temperature in the second section is maintained close to its average values in the first section, the temperature profile is flattened along the entire length of 1 contact apparatus, and hence the increase in the yield of reaction products and their quality increase.

0 Формула Изобретени 0 Formula of Invention

Контактньй аппарат, содержащий корпус и установленную внутри него коаксиально трубу, состо щую из от- 5 дельных трубок различного диаметра, и патрубки дл - входа и выхода pea-, гентов и хладагента, от л и ч а - ю щ и и с тем, что, с целью по5A contact apparatus comprising a housing and a pipe installed inside it coaxially, consisting of individual tubes of different diameters, and pipes for - the inlet and outlet of pea, agents and refrigerant, from l and h what, with the aim of po5

00

вышени качества продуктов за счет выравнивани профил температур потока реакционной смеси по длине аппарата , перва по ходу потока трубка выполнена в виде пр мого конуса, а вс труба расположена по длине корпуса и снабжена патрубками дл входа и выхода хладагента, при этом отношение длины конуса к длине аппарата 0,35-0,6, а отношение меньшего диаметра конуса к его большему диаметру 0,86-0,92.Improving the quality of products by aligning the temperature profile of the flow of the reaction mixture along the length of the apparatus, the first downstream tube is made in the form of a straight cone, and the whole pipe is located along the length of the housing and provided with connections for inlet and outlet of the refrigerant, apparatus 0.35-0.6, and the ratio of the smaller diameter of the cone to its larger diameter 0.86-0.92.

t:lt: l

«"

Л7L7

S Jj Sj

Claims

containing inside it

The contact apparatus, the housing and the coaxially installed pipe, consisting of separate tubes of various diameters, and nozzles for the inlet and outlet of rea-, tarpaulins and refrigerant, with the exception that, in order to improve the quality of products for due to the alignment of the temperature profile of the reaction mixture flow along the length of the apparatus, the first pipe along the flow is made in the form of a straight cone, and the entire pipe is located along the length of the shell and is equipped with nozzles for entering and leaving refrigerant, while the ratio of the length of the cone to the length of the apparatus is 0.35 -0.6, and the ratio me shego cone to the diameter of its larger diameter 0.86-0.92.