SU1526809A1

SU1526809A1 - Gas-liquid reactor

Info

Publication number: SU1526809A1
Application number: SU874237127A
Authority: SU
Inventors: Юрий Викторович Мартынов; Андрей Германович Липкин; Демна Иосифович Караулишвили; Зураб Ясонович Кервалишвили; Гайоз Александрович Пагава; Георгий Алексеевич Николаишвили; Заурий Гервасиевич Гогнадзе
Original assignee: Институт Проблем Механики Ан Ссср; Предприятие П/Я В-2812
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1989-12-07

Abstract

Изобретение относитс к газожидкостным реакторам и позвол ет повысить производительность реактора. В реакторе выше мешалок установлен блок усеченных конусов, прикрепленных штангами к корпусу. На оси корпуса установлен змеевик, касающийс конусов. Змеевик через трубопроводы и штуцера соединен с системой подогрева или охлаждени . Внутрь корпуса может быть введен трубопровод дл подачи холодного реагента с соплами, который касаетс блока конусов. Кроме того, в зазорах между конусами установлены вертикальные перегородки, а на внутренней поверхности конусов установлены ребра. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to gas-liquid reactors and allows for an increase in reactor productivity. A block of truncated cones attached by rods to the body is installed in the reactor above the agitators. On the housing axis there is a coil connected to the cones. The coil is connected to the heating or cooling system through pipes and fittings. A pipeline for supplying cold reagent with nozzles to the block of cones can be introduced into the body. In addition, vertical partitions are installed in the gaps between the cones, and ribs are installed on the inner surface of the cones. 4 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к области химической технологии и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отрасл х промьшшенности.The invention relates to the field of chemical technology and can be used in the chemical, food, microbiological and other fields of industry.

Цель изобретени - повышение производительности реактора.The purpose of the invention is to increase the productivity of the reactor.

На фиг. 1 представлен реактор со змеевиком, продольный разрез; на фиг. 2 - реактор с теплообменным устройством в виде трубы с соплами, продольньш разрез.FIG. 1 shows a coil reactor with a longitudinal section; in fig. 2 - a reactor with a heat exchange device in the form of a pipe with nozzles, a longitudinal section.

В корпусе 1 реактора установлены штуцер 2 ввода и штуцер 3 вывода жидкой фазы, штуцер 4 ввода и штуцер 5 вывода газовой фазы. По оси реактора установлен вал 6 с мешалкой 7. Вал 6 жестко соединен с двигателем 8. Штуцер 4 ввода газа соединен с барботером 9, размещенным ниже мешалки 7. Bbmie мешалки 7 на оси реактора установлен блок усеченных полых конусов 10, которые с помощью штанг 11 креп тс к стенкам корпуса 1 .In the vessel 1 of the reactor, a nozzle 2 input and a nozzle 3 for the liquid phase output, a nozzle 4 for the input and a nozzle 5 for the gas phase output are installed. A shaft 6 with a stirrer 7 is installed along the axis of the reactor. The shaft 6 is rigidly connected to the engine 8. Gas inlet 4 is connected to a bubbler 9 located below the mixer 7. Bbmie mixers 7 on the axis of the reactor have a truncated hollow cones 10 block that with the help of rods 11 attached to the walls of the housing 1.

На оси корпуса установлен змеевик 12, который через штуцера 13 и трубопроводы 14 соедин етс с системой охлаждени или подогрева.A coil 12 is installed on the housing axis, which is connected to the cooling or heating system through fittings 13 and pipelines 14.

Дл подачи холодного реагента внутрь корпуса 1 в центральной его части введен трубопровод 15 с соплами 16, направленными вдоль боковых поверхностей конусов 10 вниз. Трубопровод 15 соединен со штуцером 17. В зазорах между конусами установлены вертикальные перегородки 18, на внутренней поверхности конусов 10 установлены ребра 19.In order to supply cold reagent into the body 1 in the central part of the pipe 15 is introduced with nozzles 16, directed along the side surfaces of the cones 10 down. The pipeline 15 is connected with the fitting 17. In the gaps between the cones installed vertical partitions 18, on the inner surface of the cones 10 are installed ribs 19.

Реактор работает следующим образом .The reactor operates as follows.

toto

оabout

Жидка фаза через штуцер 2 поступает в корпус 1, через штуцер 4 в барботер 9 поступает газова фаза, котора проходит через сопла и засасываетс вращающейс мешалкой 7 турбинного или лопастного типа, приводимой во вращение двигателем 8 через вал 6. Газожидкостньй поток отбрасываетс к боковым стенкам корпуса 1, при этом больша часть газовых пузьфьков всплывала бы вдоль боковых стенок реактора, однако из- за наличи установленных на оси блока усеченных конусов 10 газожидкостный поток вт гиваетс между конусами , при зтом значительна часть газовых пузырьков из периферийных областей поступает в центральную область реактора, что приводит к выравниванию концентрации пузырьков газа по всему поперечному сечению реактора. При этом путь движени газовых пузырьков удлин етс , так как значительна их часть перемещаетс от боковых стенок корпуса 1 к центральной части реактора, что приводит к увеличению времени пребьшани газовьк пузьфьков в реакторе. Следует отметить, что вдоль оси аппарата возникает мощное течение вниз к мешалке 7, которое создает мешалка 7. Из-за наличи этого течени интенсивность поступлени газожидкостной среды в зазоры между конусами резко увеличиваетс , особенно между конусами, ближайшими к мешалке 7.The liquid phase through the nozzle 2 enters the body 1, through the nozzle 4 a gas phase enters the bubbler 9, which passes through the nozzles and is sucked in by a turbine or blade type rotating stirrer 7 driven by the motor 8 through the shaft 6. The gas-liquid flow is thrown to the side walls of the body 1, while most of the gas puffs would float along the side walls of the reactor, however, due to the presence of truncated cones 10 installed on the axis of the block, the gas-liquid flow is drawn between the cones, with a considerable part gas bubbles from the peripheral areas enters the central region of the reactor, which leads to the equalization of the concentration of gas bubbles over the entire cross section of the reactor. In this case, the path of movement of the gas bubbles is lengthened, since a significant part of them move from the side walls of the housing 1 to the central part of the reactor, which leads to an increase in the residence time of the gas in the reactor. It should be noted that along the axis of the apparatus there is a powerful downward flow to the mixer 7, which creates the mixer 7. Due to the presence of this flow, the intensity of the gas-liquid medium entering the gaps between the cones increases dramatically, especially between the cones closest to the mixer 7.

В предлагаемом реакторе больша часть потока засасываетс в зазор между ближайшими к мешалке конусами 10, что приводит к тому, что на большом рассто нии от мешалки 7 распределение пузырей по поперечному сечению одинаково. Кроме того, пузырьки газа из периферийных областей попадают в центральную зону, в которой наблюдаетс интенсивное движение жидкости вниз, следовательно, подъем пузьфей еще больше замедл етс , что приводит к еще большему увеличению времени пребывани пузырей в реакторе.In the proposed reactor, a large part of the flow is sucked into the gap between the cones 10 closest to the mixer, which leads to the fact that the distribution of bubbles over the cross section is the same over a large distance from the mixer 7. In addition, gas bubbles from the peripheral areas fall into the central zone, in which intense downward fluid movement is observed, and consequently, the puffing up slows down even more, resulting in an even greater increase in the residence time of the bubbles in the reactor.

Готовый продукт отводитс из реактора по штуцеру 3, а газы через штуцер 5. Дл процессов, в которых происходит выделение или поглощение тепловой энергии, в реакторе установлен змеевик 12, при этом вследстThe finished product is removed from the reactor via choke 3, and the gases through choke 5. For processes in which thermal energy is released or absorbed, a coil 12 is installed in the reactor,

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

вие того, что змеевик 12 касаетс конических поверхностей, то на этих поверхност х также поддерживаетс температура, близка к температуре змеевика 12 и, следовательно, тепло- обменна поверхность резко увеличиваетс . Кроме того, процесс теплообмена также интенсифицируетс из-за наличи интенсивности движени га- зожидкостной среды между конусами 10. Нагревательный и охлаждающий агент в змеевик 12 вводитс и выводитс через штуцера 13 и трубопровод 14. Если в реактор вводитс один из реагентов в охлажденном состо - НИИ через штуцер 1/ в трубопровод 15 (фиг. 2) и далее через форсунки 16 данный реагент попадает на внутренние поверхности конусов 10 вдоль конусов , то интенсивность теплообмена резко возрастает, так как резко увеличиваетс площадь охлажденной поверхности . Кроме того, устран ютс области локального перегрева или охлаждени и улучшаетс смешение реагентов .Because the coil 12 touches conical surfaces, the temperature on these surfaces is also maintained close to that of the coil 12 and, therefore, the heat exchanging surface rises sharply. In addition, the heat exchange process is also intensified due to the presence of the intensity of the movement of the gas-liquid medium between the cones 10. The heating and cooling agent in the coil 12 is introduced and removed through the choke 13 and the pipe 14. If one of the reactants is introduced into the reactor in a cooled state through fitting 1 / into pipe 15 (Fig. 2) and then through nozzles 16, this reagent hits the inner surfaces of cones 10 along the cones, the heat exchange rate increases dramatically as the area of the cooled surface increases sharply rhnosti In addition, local overheating or cooling areas are eliminated and mixing of reagents is improved.

Установка между конусами перегородок t8 позвол ет погасить азимутальную скорость, что позвол ет использовать предлагаемый реактор без отражательных перегородок, так как на оси реактора воронки не возникает (нет вращени жидкости на оси).The installation between the cones of the t8 partitions allows one to quench the azimuthal velocity, which makes it possible to use the proposed reactor without reflective partitions, since a funnel does not occur on the reactor axis (there is no rotation of the fluid on the axis).

Установка выступов 19 на поверхност х конусов выступов позвол ет частично погасить азимутальные скорости в центральной области и интенсифицирует теплообмен между конусами 10 и средой.The installation of the protrusions 19 on the surfaces of the cones of the protrusions makes it possible to partially quench the azimuthal speeds in the central region and intensifies the heat exchange between the cones 10 and the medium.

Таким образом, наличие системы усеченных конусов позвол ет выровн ть концентрацию пузырей газа по поперечному сечению реактора и увеличить врем пребывани пузырей в аппарате , что приводит к увеличению выхода конечного продукта.Thus, the presence of a truncated cone system makes it possible to equalize the concentration of gas bubbles over the cross section of the reactor and increase the residence time of the bubbles in the apparatus, which leads to an increase in the yield of the final product.

Claims

1. Gas-liquid reactor, comprising a housing with fittings for gas and liquid phase inlet and outlet, placed inside the mixer and a bubbler connected to the gas phase inlet, characterized in that, in order to increase productivity, the reactor is equipped with a block of hollow truncated cones, located on the housing axis above the agitator at an equal distance from each other, while the diameters of the lower bases of the cones decrease from top to bottom.

2. A reactor according to claim 1, characterized in that it is provided with a heat exchanging device.

3. Reactor according to claim 2, characterized in that the heat exchange

the device is made in the form of a coil installed along the axis of the reactor.

4. The reactor according to claim 2, that is, and the fact that the heat exchange device is made in the form of a pipe with nozzles.

5. Reactor on PP. 1-, characterized in that ribs are mounted on cones.

ъ

Ц} Цг.1

C} and g