SU889086A1 - Reactor - Google Patents

Reactor Download PDF

Info

Publication number
SU889086A1
SU889086A1 SU802894111A SU2894111A SU889086A1 SU 889086 A1 SU889086 A1 SU 889086A1 SU 802894111 A SU802894111 A SU 802894111A SU 2894111 A SU2894111 A SU 2894111A SU 889086 A1 SU889086 A1 SU 889086A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
plates
liquid
brackets
reactor
Prior art date
Application number
SU802894111A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Адонин
Original Assignee
За витель А. И. Адонин KCLCQ}QK j « TTTVr...,,:.,..
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by За витель А. И. Адонин KCLCQ}QK j « TTTVr...,,:.,.. filed Critical За витель А. И. Адонин KCLCQ}QK j « TTTVr...,,:.,..
Priority to SU802894111A priority Critical patent/SU889086A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU889086A1 publication Critical patent/SU889086A1/en

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

(54) РЕАКТОР(54) REACTOR

Изобретение относитс  к конструкци м химических реакторов и может быть использовано в процессах полимеризации с участием газообразных и жидких реагентов и катализатора. . Известно --устройство дл  непрерыв кого проведени  реакций между газообразным продуктом и жидкостью в проточном трубчатом реакторе с вертикаль нь1М расположением трубок, заполненных- насадкой, и теплоносителем, циркулирующим в межтрубном пространстве, Движение газа и жидкости в трубах происходит в направлении снизу вверх Дл  получени  равномерного распреде ленй -газа по всем трубкам аппарата на входе каждой трубки устанавливаетс . сопло или пориста  пластина так чтобы получить перепад давлени  не менее половины гидростатического давлени  жидкости в трубках аппарата. Имеетс  два типа аппарата, отличающиес  способом распределени  жидкости по трубкам. Один способ заключаетс  в использовании подсоса жидкостиБ . каждую трубку аппарата с помощью ; специальной трубки меньшего диаметра погруженной одним концом в жидкость, подаваемую в нижний кожух аппарата. .Другой способ состоит в распределении жидкости из ванны, расположенной в верхнем кожухе аппарата, дл  чего в каждую трубку с насадкой помещаетс  трубка меньшего диаметра, по которой жидкость поступает в нижнюю часть насадки к месту входа газа I . Известна также колонна дл  противоточного контактировани , внутри которой вертикально установлены пакеты пластин с загнутыми верхними кромками . Пластины наход тс  на равных рассто ни х друг от друга. Орошающа  жидкость подаетс  через штуцер и.равномерно распредел етс  по поверхности пластин при помощи перфорированной плиты. Пар отводитс  через отвер3 сти  в штуцере. Унесенна  паром жидкость отводитс  через другой штуцер, В колонне провод т испытани  при ее диаметре 350 мм и высоте 6 и на смеси метанола и воды при рассто  нии между пластинами 7,12 и 24 мм. Найдена, что число тарелок, эквивалентное 1 м высоты пластин равно 0,5-1,0. Скорость пара в 3-5 раз Превышает скорость пара в реакторах с насадкой. Разделительное действие Колонны с орошаемыми пластинами в Широких пределах практически не зависит от изменени  производительности . Преимуществом колонны  вл етс  малое гидравлическое сопротивление ,, благодар  чему эти колонны особенно пригодны дл  газофазных . реакций под вакуумом. При этом можсг быть достигнута скорость пара до I7 м/сек. На основании теоретических сообра 5кений предложен метод расчета реакци онных колонн с орошаемыми пластинами при ламинарном и турбулентном режимах , который сопоставлен с результатами опытов. Большое разделительное действие при ламинарном режиме, .предсказываемое теорией, не бьшо подтверждено экспериментами. При уве личении скорости пара опытные значени  гидравлического сопротивлени  со тавл ют 60% от расчетных, Уменьшение рассто ни  между пластинами с 24 до 12 мм вызывает увеличение разделительной способности колонны 2 . Недостатком известных устройств  вл етс  прерывистость циклов контактировани  наравне с большим расходом и перерасходом зкидкого катализатора и энергоемкостью процессов. Наиболее близким к предложенному по конструкции и достигаемому эффекту  вл етс  реактор дл  проведен газо-жидкостных химических реакций с использованием жидкого, катализато ра, содержащий вертикальный корпус, плоско-параллельные пластины, установленные в корпусе, распределитель жидкого катализатора, выполненный в виде коллектора с форсунками и расположенный в верхней части корпуса, и штуцеры ввода и вывода реагентов, катализатора и готового продукта З Недостатком известного реактора  вл етс  то, что пленка зкидкости по поверхност пластин распредел етс  неравномерно в результате вертикального расположени  пластин. 6 что, в свою очередь, приводит к уве личению толщины пленки жидкости в нижней части пластин, увеличению термического сопротивлени  и снижению температуры реакц ии. Кроме того , имеют место потери катализатора и значительный расход тепла. Целью изобретени - вл етс  интенсификаци  процесса за счет обеспечени  отделени  катализатора от готового продукта, его циркул ции и использовани  дл  подогрева тела экзотермической реакции полимеризации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что реактор снабжен закрепленными на одной из стенок корпуса изогнутыми перегородками, образующими приемные карманы, кронштейнами, закрепленными на противоположной стенке корпуса, проволочными пакетами, параллельно размещенными над пластиами и образующими с ними плоские каналы , трубами с выполненными в них продольными щел ми дл  подачи полупр9дукта , размещенньми на кронштейнах и ограничительными планками, соедин ющими торцы проволочных пакетов с трубами, а пластины и проволочные пакеты установлены наклонно между кронштейнами и изогнутыми перегородками , причем плоские каналы соедин ют щели труб с приемными карманами. На фиг. 1 изобра;кен реактор, об1ДИЙ вид, продольный разрез; на фиг.2технологическа  схема установки, в которой примен етс  предлагаемый реактор . Реактор дл  проведени  газо-жидкостных химических реакций с использованием жидкого катализатора состоит из вертикального корпуса 1, плоскопараллельных пластин 2, установленных в.корпусе, распределител  жидкого катализатора, вьшолненного в виде коллектора 3 с трубопроводом 4 и форсунками 3 и расположенного в верхней части корпуса, штуцеров 6-14 ввода и вывода реагентов, катализатора и готового продукта, закрепленных на одной из стенок корпуса изогнутых перегородок 15, образующих приемные карманы 16, кронштейнов 17, закрепленных на противоположной стенке корпуса, проволочных пакетов 18, параллельно размещенных над пластинами 2 и образующих с ними плоские каналы 19, труб 20 с выполненными в них продольными щел ш 21 дл  подачиThe invention relates to chemical reactor designs and can be used in polymerization processes involving gaseous and liquid reagents and a catalyst. . A device is known to continuously conduct reactions between a gaseous product and a liquid in a flow tube reactor with a vertical arrangement of tubes filled with a nozzle and coolant circulating in the annular space. The movement of gas and liquid in the tubes occurs in a bottom-up direction. To obtain a uniform The distribution of the gas line over all the tubes of the apparatus at the inlet of each tube is established. a nozzle or a porous plate so as to obtain a pressure drop of at least half the hydrostatic pressure of the liquid in the tubes of the apparatus. There are two types of apparatus, differing in the way the liquid is distributed through the tubes. One method is to use liquid suction. each tube apparatus using; A special tube of smaller diameter immersed at one end into a liquid supplied to the lower casing of the apparatus. Another method is to distribute the liquid from the bath located in the upper casing of the apparatus, for which a tube of smaller diameter is placed in each tube with a nozzle, through which the fluid enters the lower part of the nozzle to the gas inlet I. Also known is a column for countercurrent contact, inside of which packages of plates with curved upper edges are vertically mounted. The plates are equally spaced from each other. The irrigating fluid is supplied through the nozzle and is evenly distributed over the surface of the plates by means of a perforated plate. Steam is discharged through openings in the choke. The liquid carried off by steam is discharged through another fitting. The column is tested at a diameter of 350 mm and a height of 6 and on a mixture of methanol and water with a distance between the plates of 7.12 and 24 mm. It is found that the number of plates, equivalent to 1 m of the height of the plates is 0.5-1.0. Steam velocity is 3-5 times Exceeds steam velocity in a reactor with a nozzle. Separating action Columns with irrigated plates over a wide range are practically independent of changes in productivity. The advantage of the column is low hydraulic resistance, due to which these columns are particularly suitable for gas-phase. reactions under vacuum. In this case, the steam velocity up to I7 m / s can be achieved. On the basis of theoretical considerations, a method for calculating reaction columns with irrigated plates under laminar and turbulent regimes is proposed, which is compared with the results of experiments. The large separating action under the laminar regime, predicted by the theory, was not confirmed by experiments. With an increase in the steam velocity, the experimental values of the hydraulic resistance amount to 60% of the calculated ones. Reducing the distance between the plates from 24 to 12 mm causes an increase in the separation capacity of the column 2. A disadvantage of the known devices is the discontinuity of the contacting cycles along with the high consumption and overrun of the zinc catalyst and the energy intensity of the processes. The closest to the proposed design and the effect achieved is a reactor for gas-liquid chemical reactions using a liquid catalyst, containing a vertical body, plane-parallel plates installed in the body, a liquid catalyst distributor made in the form of a collector with nozzles and located in the upper part of the body, and the inlet and outlet connections of the reagents, the catalyst and the finished product. The disadvantage of the known reactor is that the film Lastin is distributed unevenly as a result of the vertical arrangement of the plates. 6 which, in turn, leads to an increase in the thickness of the liquid film in the lower part of the plates, an increase in thermal resistance and a decrease in the reaction temperature. In addition, there are catalyst losses and significant heat consumption. The aim of the invention is to intensify the process by ensuring the separation of the catalyst from the finished product, its circulation and use for heating the body of an exothermic polymerization reaction. The goal is achieved by the fact that the reactor is equipped with curved partitions fixed on one of the walls of the casing, forming receiving pockets, brackets fixed on the opposite wall of the casing, wire bags parallelly placed above the plates and forming with them flat channels mi for feeding semi-duct, placed on brackets and restrictive bars connecting the ends of the wire bags with pipes, and the plates and wire bags are installed Inclined obliquely between the brackets and curved partitions, with flat channels connecting the slots of the tubes with the receiving pockets. FIG. 1 image; Ken reactor, OBDIJ type, longitudinal section; Fig.2 shows the technological scheme of the installation in which the proposed reactor is used. A reactor for conducting gas-liquid chemical reactions using a liquid catalyst consists of a vertical body 1, plane-parallel plates 2, installed in a housing, a liquid catalyst distributor, made in the form of a collector 3 with a pipe 4 and nozzles 3 and located in the upper part of the body, fittings 6-14 input and output of reagents, catalyst and finished product, mounted on one of the walls of the body of the curved partitions 15, forming the receiving pockets 16, brackets 17, mounted on against bying wall of the housing, the wire packet 18, parallel arranged above the plates 2 and forming them flat channels 19, pipes 20 are formed in the longitudinal slots 21 for supplying w

полупродукта, размещенными на кронштейнах 17, и ограничительных планок 22, соедин ющих торцы проволочных пакетов 18 с трубами 20.intermediate product, placed on the brackets 17, and restrictive bars 22, connecting the ends of the wire bags 18 to the pipes 20.

Пластины 2 и проволочные пакеты 18 установлены наклонно между кронштейнами I7 и изогнутыми перегородками 15. Плоские каналы 19 соедин ют щели 21 труб 20 с приемными карманами 1 6 .The plates 2 and the wire bags 18 are mounted obliquely between the brackets I7 and the curved partitions 15. The flat channels 19 connect the slots 21 of the pipes 20 with the receiving pockets 1 6.

Реактор работает следующим образом .The reactor operates as follows.

Реагенты, вступающие в реакцию, поступают в камеру 23 через штуцер 6 и 7, распределительный коллектор 3, трубопровод 4 и распьш ютс  форсун ками 5/ В ту же камеру 23 поступает в виде паров второй- реагент с парами катализатора из двух последних сепараторов 24 и 25 и за счет своей конденсации нагревают жидкость. Подогрев жидкости происходит и от дна камеры 23, котора   вл етс  верхней частью камеры 26. В камере 23 происходит основна  реакци  между реагентами в присутствии жидкого катализатора .The reactants entering into the reaction flow into chamber 23 through fitting 6 and 7, distribution manifold 3, pipeline 4 and dispense nozzles 5 /. The same chamber 23 enters the form of vapors of the second, the reactant with catalyst vapors from the last two separators 24 and 25 and due to its condensation heat the liquid. Heating of the liquid also occurs from the bottom of chamber 23, which is the upper part of chamber 26. In chamber 23, the main reaction takes place between the reactants in the presence of a liquid catalyst.

Дл  большей интенсивности всего процесса реакции в камере 23 поддерживаетс  разр жение - вакуум насосом 27, который деаэрирует все реагенты. Продукт из камеры 23 через штуцер 8, трубу 28, коллектор 29 и регул тор 30 расхода поступает в трубы 20, на выходе из которых ограничительными планками 22 создаетс  равномерна  пленка щцкости, сте кающа  по наклонной поверхности пластин 2. Эти пластины 2 нагреваютс  паром из нижележащих камер 26, в результате чего из пленки жидкости происходит ее испаретше. Образовавшийс  пар жидкого катализатора проходит через пакет 18, очища сь от капель жидкости , которые стекают в карманы 16. Пар конденсируетс  на верхней пластине 2 и полученный конденсат удерживаетс  силами сцеплени  и поверхностного нат жени , но под действием сил т жести стекает по пластине 2 в карман 16, из которых он выводитс  и через штуцеры 9 в сепаратор 24. В сепараторе 24 происходит вскипание продукта, так как он соединен с камерой 26, расположенной вьш1е, и в которой давление ниже, чем поступающего в сепаратор 24 продукта. Величина давлени  в следующей камере 26 поддерживаетс  регул тором 31 давлени .For greater intensity of the entire reaction process, vacuum is maintained in chamber 23 — vacuum by pump 27, which deaerates all reagents. The product from the chamber 23 through the nozzle 8, the pipe 28, the collector 29 and the flow regulator 30 enters the pipes 20, at the exit of which the restricting strips 22 create a uniform film of bluntness flowing along the inclined surface of the plates 2. These plates 2 are heated by steam from chambers 26, as a result of which it evaporates from the liquid film. The resulting liquid catalyst vapor passes through the bag 18, being cleaned of liquid droplets that flow into the pockets 16. The vapor condenses on the upper plate 2 and the resulting condensate is held by adhesion and surface tension, but flows under the force of gravity along the plate 2 into the pocket 16, from which it is withdrawn through nozzles 9 into the separator 24. In the separator 24, the product boils up as it is connected to the chamber 26 located above, and in which the pressure is lower than the product entering the separator 24. The pressure value in the next chamber 26 is maintained by a pressure regulator 31.

89086,689086,6

Кидкость на нижней пластине 2 испар етс , в результате чего происходит дополнительна  реакци  компонентов и увеличиваетс  концентраци  жидкого 5 катализатора. Концентрат катализатора через штуцер 10 вдет в сепараторThe liquid on the bottom plate 2 evaporates, resulting in an additional reaction of the components and an increase in the concentration of the liquid catalyst 5. The catalyst concentrate through the nozzle 10 into the separator

25,где из него выдел ютс  пары вто- ричного вскипани  подобного сепаратору 24.25, where vapors of the secondary boiling of a separator 24 are separated from it.

О Выход жидкости из сепараторов 24 и 25 ограничиваетс  регул тором 32 уровн , после которого жидкость поступает в следующие сепараторы 24 и 25. Из этой жидкости также вьщел етс  пар,О The liquid outlet from the separators 24 and 25 is limited by a level regulator 32, after which the liquid enters the following separators 24 and 25. Steam is also extracted from this liquid,

5 который поступает в следующую камеру5 which enters the next chamber

26.После последнего сепаратора 24 насосом 33 чистый продукт перекачивает .с  в резервуар (не показан) или на дальнейшую переработку.26. After the last separator 24 by the pump 33, the clean product pumps. C into a tank (not shown) or for further processing.

20 После последнего сепаратора 25 концентрированный катализатор насосом 33 перекачиваетс  в камеру 23 через фильтр-циклон 34 по трубе 35 и штуцер 7. Вторичный пар из последних сепараторов 24 и 25 поступает в камеру 23, где отдает тепло и конденсат смеси компонентов.20 After the last separator 25, the concentrated catalyst is pumped by pump 33 into chamber 23 through filter cyclone 34 through pipe 35 and fitting 7. Secondary steam from the last separators 24 and 25 enters chamber 23, where it gives off heat and condensate from the mixture of components.

Греющий пар дл  реактора поступает в камеру 36 нагрева через штуцер 1I и в результате конденсации отдает тепло пластине 2 нижней камеры 26. Конденсат из камеры-36 уходит через штуцер 2 в сборник конденсата (не показаи). Тепло греющего па , ра используетс  в реакторе многократно , например 16 раз в камерах 23 и 26. Экономическа  эффективность выражаетс  в технологичности процесса и в увеличении производительности реак - тора, в сокращении расхода тепла иHeating steam for the reactor enters the heating chamber 36 through the fitting 1I and as a result of condensation, heat is transferred to the plate 2 of the lower chamber 26. The condensate from the chamber-36 leaves through the fitting 2 to the condensate collector (not shown). The heat of the heating pa, pa is used in the reactor many times, for example 16 times in chambers 23 and 26. Economic efficiency is expressed in the processability of the process and in increasing the productivity of the reactor, in reducing heat consumption and

катализатора на ведение процесса синтеза и полимеризации органических полупродуктов .catalyst for the process of synthesis and polymerization of organic intermediates.

4545

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Реактор дл  проведени  газо-жидкостных химических реакций с использованием жидкого катализатора, содерлсащий вертикальный корпус, плоскопараллельные пластины, установленные в корпусе, распределитель жидкого катализатора, выполненный в виде коллектора с форсунками и расположенный в верхней части корпуса, и штуцеры ввода и вывода реагентов, катализатора и готового продукта, -о т личающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет обеспечени  отделени  катализатора от готового продукта, его циркул ции и использовани  дл  подогрева тепло экзотермической реакции полимеризации , он снабжен закрепленными на одной из стенок корпуса изогнутыми пер городками, образующими приемные карманы , кронштейнами, закрепленными на противоположной стенке корпуса, .проволочными пакетами, параллельно разТ ёщенными над пластинами и образующи ми с ними плоские каналы, трубами с вьшолненными в них продольными щел м . дл  подачи полупродукта, размещенными на кронштейнах, и ограничительнЬ ми планками, соедин ющими торцы проволочных пакетов с трубами, а пластины и проволочнь1е пакеты установлены наклонно между кроншт ейнами и изогнутыми перегородками, причем плоские каналы соедин ют щели труб с приемными карманами. Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе 1.Патент ФРГ 1207924, кл. .2д , 2/01, 14.07.1966. A reactor for conducting gas-liquid chemical reactions using a liquid catalyst, containing a vertical case, plane-parallel plates installed in the case, a liquid catalyst distributor, made in the form of a manifold with nozzles and located in the upper part of the case, and fittings for input and output of reagents, catalyst and of the finished product, in order to intensify the process by ensuring the separation of the catalyst from the finished product, its circulation and use for After heating the heat of the exothermic polymerization reaction, it is equipped with curved perforations fixed on one of the housing walls, forming receiving pockets, brackets fixed on the opposite wall of the housing, .wire packets parallel to the plates and forming flat channels with them, filled with longitudinal peaks in them for supplying semi-finished products placed on brackets and restrictive bars connecting the ends of wire bags with pipes, and the plates and wire bags are installed obliquely between the brackets and curved partitions, with flat channels connecting the slots of the pipes with receiving pockets. Sources of information taken into account in the examination 1. The patent of Germany 1207924, cl. .2d, 2/01, 07/14/1966. 2.. Technik, 1955, т. 7, № 11-, с. 638-647. 3.. prumysl, 1956, т. 8, № 11, с. 581-583. 2 .. Technik, 1955, v. 7, No. 11-, p. 638-647. 3 .. prumysl, 1956, t. 8, No. 11, p. 581-583. 3535 jj jj Ч IS г te I H IS g te I Риг.2Rig.2
SU802894111A 1980-03-06 1980-03-06 Reactor SU889086A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802894111A SU889086A1 (en) 1980-03-06 1980-03-06 Reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802894111A SU889086A1 (en) 1980-03-06 1980-03-06 Reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU889086A1 true SU889086A1 (en) 1981-12-15

Family

ID=20882726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802894111A SU889086A1 (en) 1980-03-06 1980-03-06 Reactor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU889086A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9468864B2 (en) Systems including a condensing apparatus such as a bubble column condenser
US7422663B2 (en) Desalination machine
US4200145A (en) Method of preheating a liquid reaction mass of polyolefin dissolved in liquid monomer
JPH04244202A (en) Multi-flash evaporator using plate heat exchanger of irregular surface type
US3946804A (en) Plate heat exchanger
EA004901B1 (en) Method for making nylon 6
US3803001A (en) Combination condenser-degasser-deaerator for a desalination plant
SU889086A1 (en) Reactor
CN202315342U (en) Horizontal pipe falling film evaporation tower
US4364794A (en) Liquid concentration apparatus
US3619378A (en) Multistage vertical flash distillation apparatus having low heat consumption
RU2801516C1 (en) Film tubular heat and mass exchanger
WO2002025201A1 (en) Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as an evaporator
US3515645A (en) Evaporator-condenser unit for a distillation system
RU210642U1 (en) Film heat and mass transfer apparatus with spiral finned tubes
SU1708379A1 (en) Vortex heat-and-mass exchange apparatus
CN216136703U (en) Spiral plate type falling film evaporator
RU2749474C1 (en) Vertical shell and tube heat exchanger
RU2582419C1 (en) Combined evaporator
US230333A (en) Alcohol-still
RU2056032C1 (en) Heat and mass transfer process
RU2178324C2 (en) Film-type evaporator
SU1478001A1 (en) Heat-and-mass exchange apparatus
RU2463097C1 (en) Heat exchanger
SU954783A1 (en) Condenser