SU740269A1 - Способ отвода тепла химической реакции из реакционной зоны аппарата с полным перемешиванием компонентов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОГГВОДА ТЕПЛА ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ИЗ РЕАКЦИОННОЙ ЗОНЫ АППАРАТА С ПОЛНЫМ

I

Изобретение относитс  к области регулировани  и поддержани  на посто нном уровне температуры химических ре-, акторов с полным перемешиванием компонентов , в частности химических реакторов дл  синтеза или разложени , окислени , обжига, гидрировани  или других процессов при полном перемешивании реагирующих веществ, которые могут быть в вице газа, жидкости или твердых частиц.

Известен способ отвода тепла химической реакции иэ реакционной зоны аппарата с полным перемешиванием компонентов путем подачи хладоагентов в изолированные теплообменные поверхности l .

Данный способ  вл етс  наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного способа регулировани  температуры  вл етс  переменное во времени количество отводимого тепла, т. е. в каждый промежуток времеПЕРЕМЕШШАНШМ КОМПОНЕНТОВ

НИ во всем возможном диапазоне температур в реакторе отводитс  больше тепла , чем выдел етс  за счет реакции, и тем самым снижаетс  температура, а затем во всем диапайоне температур отводитс  меньше , чем выдел етс , что приводит вновь к повышению тем  атуры . При 9Т0и, даже при cTporiw додирс анни инГ| дйентов реакции температура в peaKTt je колеблетс  с какой-то

to амплитудой, размах которой зависит от системы измерительных и регулирующих прибс юв.

Цель изобретени  - повышение тепловой устойчивости процесса.

is

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в одну из теплообменных поверхностей подают хладоагент при 1O-2O I;, а в другую - хладоагент с начальной температурой на ниже температуры

20 реакции.

В некоторых случа х, когда количество выдел емого тепла с изменением температуры в реакционном объеме имеет сложный характер и необходимо достигнуть высокой устойчивости реактора, воз можно применение трек и бо еб независи мых теплообменпых поверхностей, кажда  из которых имеет теплоноситель (хладагент) с разными параметрами. Однако, во всех случа х одна из поверхностей , работающа  с наибольшей раз- ностью температур, должна отводить основное количество тепла, выдел емое в процессе реакции, ,а оставшеес  количест во тепла отвод т остальными теплооб- менными поверхност ми при незначительном температурном градиекпгё. На фиг. 1 показан реактор с механической мешалкой и теплообменной поверх ностью в виде змеевика и рубашки; на фиг, 2 - То же, с дополнительной теплообменной поверх-ностью в виде змееви Jta} на фиг. 3 - аппарат кип щего сло  с теплообменной поверхностью в виде змеевика в рубашки; на фиг. 4 - то же, с теплообменной поверхностью в виде трубок между двум  когшекторами. Аппарат {фиг, 1) включает корпус 1, мешалку 2, теплос менную поверхность, выполненную в виде рубашки 3, теплообменнукз поверхность, выполненную в виде змеевика 4. Штуцер 5 служит дл  подачи первого хладоагента в змеевик, а шту цер 6 служит дл  отвода этого хладоагента . Штуцер 7 предназначен дл  подачи второго хладоаганта в рубашку, а штуцер 8 - дл  отвода второго хладоагента из рубашки. Дл  подержани  в аппарате посто нной температуры реакционной массы пор дка SO-C по штуцеру 5 в змеевик 4 подаетс  холодна  вода с температурой Ю-С. Количество подаваемой воды таково, что она успевает нагретьс , пройд  змеевик 4, на 5 С, ГЬюдащь змеевика 4 .выбрана такой что им отводитс  основна  часть тегшоты реакции. Оставшеес  меньшее количество тепла отводитс  через поверхность рубаш ки 3, в которую через штуцер 7 гор ча  вода подаетс  при 75 С, а выходит при . Аппарат (фиг. 2) дополнительно снабжен еще одной теплообменной поверх ностью в вице змеевика 9 со штуцерами 1О и 11, В данном аппарате, где происходит реакци  с большим выделением тепла, требуетс  поддерживать с высокой стабильностью температуру 18О С. Дл  отвода тепла реакции в змеевик 4 по штуцеру 5 подаетс  холодна  вода с исходной температурой ЮС. Благодар  большому количеству воды ее нагрев 7 б .4 составл ет только . Площадь змеевика 4 выполнена такой, чтобы через нее отводилось не все количество выдел емого тепла. Оставшеес  тепло отводитс  через меевик 9 и рубашку 3. Дл отвода оставшегос  тепла в змеевик 9 подаетс  незначительное количество воды, котора  закипает и через штуцер 10 отводитс  паровод на  смесь при 100 С. ПлоШадь змеевика 9 выполн етс  также недостаточной дл  отвода всего остатка реакционного Тепла и небольшое количество тепла отводитс  через рубашку 3, в которую подаетс  как теплоноситель минеральное масло с исходной температурой 175 С. Это масло отводит оставшеес  небольшое количество теплоты реакции при разнице температур , В. данном примере даже в случае нарушени  тепловыделени  не может бьггь переохлаждени  реакциоаной смеси более, о/чем на 5 С. Аппарат (фиг. 3) включает корпус 1 с рубашкой 3, теп-пообменную поверхность в виде змеевика 4 со штуцерами 5 и 6. Рубашка имеет штуцера 7 и 8, штуцер 12 йлужит дл  подачи газа на псевдоожижёние, газораспределение осуществл етс  с помощью решетки 13. Дл  отвода тепла реакции, протекаю-, щей при 329-С, в змеевик 4 подаетс  холодна  вода с температурной . . Температура воды, покидающей змеевик по штуцеру 6, 40 С. Площадь зМеёвика: выбрана таким образом, чтобы меньща-а часть тепла отводилась через рубашку 3. Дл  этого в рубашку 3 подаетс  жидкий органический теплоноситель дитолилметан при 31О О. Таким образом, органический теплоноситель отводит оставшеес  тепло при небольшом температурном, напоре, что исключает переохлаждение сло  в случае затухани  процесса. Разогреву же сло  преп тствует увеличение количества отводимого тепла за счет роста разницы температур между слоем и теплоносителем. В аппарате (фиг. 4) тещообменна  поверхность выполнена в виде трубок 14 между Д1вум  кольцевыми коллекторами: верхним 15 и нижним 16. Нижний , коллектор снабжен штуцером 17, а верхн-ий штуцером 18. Дл  отвода тепла реагахии и поддерживани  температуры 320°С в рубашку 3 подаетс  вода при 2О°С. Вода покидает рубашку по штуцеру 8 11ри35®С. Оставшеес  тепло отводитс  через поверхность трубок 14, в которых кипит жидкий теплоноситель -,

даутерм при . Пары даутерма отвод тс  по штуцеру 18, а жипкий теплоноситель поступает через штуцер 17.

Claims (1)

1. Туревич Д. А. Фталевый ангидрид. Хими , М., 1968, с. 64-65.

№

10

15