UA79847C2 - Nozzle of vertical direct-flow reactor - Google Patents
Nozzle of vertical direct-flow reactor Download PDFInfo
- Publication number
- UA79847C2 UA79847C2 UAA200507319A UA2005007319A UA79847C2 UA 79847 C2 UA79847 C2 UA 79847C2 UA A200507319 A UAA200507319 A UA A200507319A UA 2005007319 A UA2005007319 A UA 2005007319A UA 79847 C2 UA79847 C2 UA 79847C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- lowering
- elements
- lifting elements
- nozzle
- gas
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 13
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- JJEJDZONIFQNHG-UHFFFAOYSA-N [C+4].N Chemical class [C+4].N JJEJDZONIFQNHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000454 anti-cipatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Рішення відноситься до внутрішніх пристроїв хімічних реакторів для проведення процесів у газорідинному 2 середовищі і може бути використане, наприклад, для синтезу карбаміду (сечовини) з аміаку і діоксиду вуглецю при підвищених температурах і тисках.The solution refers to the internal devices of chemical reactors for carrying out processes in a gas-liquid 2 environment and can be used, for example, for the synthesis of urea (urea) from ammonia and carbon dioxide at elevated temperatures and pressures.
Відомий реактор для проведення процесів у газорідинному середовищі, конкретно для синтезу карбаміду, який являє собою вертикальну футеровану посудину високого тиску зі штуцерами введення і виведення реагентів (Кучерявий В.І., Лебедев В.В. Синтез і застосування карбаміду. М.: Хімія, 1970, с.316, мал.237). 710 Внутрішня будова реактора обмежується двома перфорованими перегородками, так що реактор фактично можна вважати порожнистим апаратом.A well-known reactor for carrying out processes in a gas-liquid environment, specifically for the synthesis of urea, which is a vertical lined high-pressure vessel with inlet and outlet fittings for reagents (V.I. Kucheryavy, V.V. Lebedev. Synthesis and use of urea. M.: Chemistry, 1970, p. 316, fig. 237). 710 The internal structure of the reactor is limited by two perforated partitions, so that the reactor can actually be considered a hollow apparatus.
Недоліком цього апарата є низька ефективність. Як встановлено у процесі експлуатації, такі апарати працюють у мало інтенсивному режимі, близькому до ідеального змішування. При цьому задовільний ступінь перетворення діоксиду вуглецю у карбамід Х (-6595) можна забезпечити лише при низькій питомій продуктивності т П (близько 300-400кг/м3.4). При спробах збільшення значень П до 650-700кг/м 3.4 величина Х знижується до 57-5896, що зумовлює різке збільшення масштабу рециклу і, як наслідок, недопустиме погіршення техніко-економічних показників.The disadvantage of this device is low efficiency. As established during operation, such devices work in a low-intensity mode, close to ideal mixing. At the same time, a satisfactory degree of conversion of carbon dioxide into urea X (-6595) can be ensured only at a low specific productivity of t P (about 300-400 kg/m3.4). When trying to increase the values of P to 650-700kg/m 3.4, the value of X decreases to 57-5896, which causes a sharp increase in the scale of recycling and, as a result, an unacceptable deterioration of technical and economic indicators.
Відомі насадки вертикальних реакторів для проведення процесів у газорідинному середовищі, конкретно для синтезу карбаміду, які містять горизонтальні перфоровані перегородки, розміщені по висоті апарата, що дозволяють підвищити ефективність змішування рідких і газоподібних реагентів між сусідніми перегородками, забезпечити зниження поздовжнього перемішування у реакторі і деяке наближення загальної структури потоків в апараті до режиму ідеального витіснення (авторські свідоцтва СРСР МоМо808122, кл. ВО1.19/00, опубл. 1981, і 1088779, кл. ВО1)10/00, 19/00, опубл. 1984). Реакторам, які обладнані цими насадками, властива недостатньо висока ефективність проходження процесу синтезу, що проводиться в них, і відносно низька питома сч 29 продуктивність через недостатньо досконалий розподіл газової фази по перерізу реактора. Ге)Known nozzles of vertical reactors for carrying out processes in a gas-liquid environment, specifically for the synthesis of urea, which contain horizontal perforated partitions, placed along the height of the device, which allow to increase the efficiency of mixing of liquid and gaseous reagents between adjacent partitions, to ensure a decrease in longitudinal mixing in the reactor and some approximation of the overall flow structures in the apparatus up to the regime of ideal displacement (copyright certificates of the USSR MoMo808122, class VO1.19/00, publ. 1981, and 1088779, class VO1) 10/00, 19/00, publ. 1984). Reactors equipped with these nozzles are characterized by an insufficiently high efficiency of the synthesis process carried out in them, and a relatively low specific CH 29 productivity due to an insufficiently perfect distribution of the gas phase across the reactor cross-section. Gee)
Відома насадка вертикального реактора для проведення процесів у газорідинному середовищі. Дана насадка вперше використана у реакторі синтезу карбаміду. Насадка включає горизонтальні перфоровані перегородки і трубчасті контактні пристрої, закріплені своїми верхніми кінцями в опорних гратах. Контактний пристрій складається з вертикальних трубчастих елементів круглого перерізу: опускного і підйомного, які з'єднані між - собою у нижній частині О-подібним трубчастим елементом, виконаним з- труби того ж діаметра. Паралельні осі «ЖЕ опускного і підйомного елементів розміщені на відстані двох діаметрів труби або більше (переважно від двох до шести). Відношення висоти контактного елемента до діаметра труби знаходиться у межах від 40 до 150. соA nozzle of a vertical reactor for carrying out processes in a gas-liquid environment is known. This nozzle was used for the first time in a urea synthesis reactor. The nozzle includes horizontal perforated partitions and tubular contact devices fixed with their upper ends in the support grids. The contact device consists of vertical tubular elements of circular cross-section: lowering and lifting, which are connected to each other in the lower part by an O-shaped tubular element made of a pipe of the same diameter. The parallel axes of the "SAME" lowering and lifting elements are placed at a distance of two pipe diameters or more (mostly from two to six). The ratio of the height of the contact element to the diameter of the pipe is between 40 and 150 cm
Опускний елемент заглушений заглушкою, нижній торець якої розміщений нижче нижньої площини опорнихграт (Ф) (патент РФ Мо2168355, кл. ВО19У10/00, опубл. 2001). Випробування насадки у промислових умовах показали Її досить високу ефективність. Разом з тим недоліком відомої насадки є складність розміщення трубчастих - контактних елементів, особливо при великій їх кількості. Складність розміщення трубчастих контактних елементів примушує використовувати контактні елементи різної довжини і висоти, що при певних технологічних режимах негативно позначається на рівномірності роботи через відмінності у гідравлічному опорі елементів. З « й аналогічними проблемами доводиться стикатися у стандартних теплообмінниках з О-подібними трубами |див. -о підручник Машини і апарати хімічних виробництв. І.І. Понікаров, О.А. Перелигін, В.Н. Доронін, М.Г. Гайнулін. с - М.: Машинобудування, 1989, С.13-15). Крім того, для виготовлення відомої насадки потрібна велика кількість :з» дуже дорогого і дефіцитного трубного прокату.The lowering element is blocked by a plug, the lower end of which is placed below the lower plane of the supporting grates (F) (patent of the Russian Federation Mo2168355, class VO19U10/00, publ. 2001). Tests of the nozzle in industrial conditions showed its rather high efficiency. At the same time, the disadvantage of the known nozzle is the difficulty of placing the tubular contact elements, especially with a large number of them. The complexity of placing tubular contact elements forces the use of contact elements of different lengths and heights, which in certain technological modes negatively affects the uniformity of work due to differences in the hydraulic resistance of the elements. Similar problems are encountered in standard heat exchangers with O-shaped pipes | see - about the textbook Machines and devices of chemical industries. I.I. Ponikarov, O.A. Perelighin, V.N. Doronin, M.G. Gainulin. c - M.: Mashinobuduvaniya, 1989, pp. 13-15). In addition, the production of the known nozzle requires a large amount of very expensive and scarce rolled pipe.
Найбільш близькою до запропонованої за сукупністю істотних ознак і ефектом, що досягається, є відома насадка вертикального прямоструминного реактора, яка містить горизонтальні перфоровані перегородки і -1 395 контактні пристрої, заглушені знизу, кожний з яких складається із закріплених своїми верхніми кінцями у горизонтальних опорних гратах вертикальних опускних і підйомних елементів, причому опускний елемент (Се) виконаний заглушеним і зверху з вхідними отворами для рідини і газу на бічній поверхні його верхньої частини, со а підйомний елемент має отвір на опорних гратах для виходу газорідинної суміші. Кожний контактний пристрій являє собою трубу, розділену на опускний і підйомний елементи внутрішньою вертикальною пластиною, яка уThe closest to the proposed one in terms of the set of essential features and the effect achieved is the well-known nozzle of a vertical direct-flow reactor, which contains horizontal perforated partitions and -1,395 contact devices, silenced from below, each of which consists of fixed by its upper ends in horizontal support grids of vertical lowering and lifting elements, and the lowering element (Se) is made muffled and from above with inlet holes for liquid and gas on the side surface of its upper part, and the lifting element has an opening on the support grates for the exit of the gas-liquid mixture. Each contact device is a pipe divided into lowering and lifting elements by an internal vertical plate, which in
ЧК» 50 верхній частині щільно прилягає до опорних грат, а у нижній частині не досягає нижнього заглушеного кінця -ч труби. |(Патент РФ Мо2114691, кл. В019У10/00, опубл. 1998 - прототипі.ChK" 50 in the upper part tightly adheres to the supporting bars, and in the lower part it does not reach the lower blocked end -h of the pipe. |(Patent of the Russian Federation Mo2114691, class B019U10/00, published 1998 - prototypes.
Конструкція відомої насадки направлена на наближення макроскопічної структури потоків у реакторі загалом до режиму ідеального витіснення (особливо у нижній частині реактора) і на підвищення питомої продуктивності реактора. Завдяки встановленню вертикальних контактних пристроїв, які складаються з опускного і підйомного 59 елементів, у зоні їх встановлення виключається поперечне і поздовжнє перемішування реакційного середовища.The design of the known nozzle is aimed at bringing the macroscopic flow structure in the reactor closer to the regime of ideal displacement (especially in the lower part of the reactor) and at increasing the specific productivity of the reactor. Thanks to the installation of vertical contact devices, which consist of lowering and lifting 59 elements, transverse and longitudinal mixing of the reaction medium is excluded in the zone of their installation.
ГФ) Крім того, завдяки створенню газової подушки під опорними гратами (у зоні входу реагентів у контактні 7 пристрої), у нижній частині реактора забезпечується більш рівномірний розподіл газової фази по перерізу реактора.GF) In addition, thanks to the creation of a gas cushion under the support grates (in the area of the entry of reagents into the contact 7 devices), a more even distribution of the gas phase across the reactor cross-section is ensured in the lower part of the reactor.
Недоліком відомої насадки є відносна складність конструкції, виготовлення і складання контактних бо пристроїв і, як наслідок, її дорожнеча. Варіант виконання контактних елементів з труби передбачає виготовлення вузьких довгих пластин, ширина яких повинна точно дорівнювати внутрішньому діаметру труб, і розміщення цих пластин всередині труб без зазорів по краях, що вже представляє складність, крім того, трубний прокат значно дорожчий і дефіцитніший листового. Варіант виконання контактних елементів із заготовокThe disadvantage of the known nozzle is the relative complexity of the design, manufacture and assembly of contact devices and, as a result, its high cost. The option of making contact elements from a pipe involves the manufacture of narrow long plates, the width of which must be exactly equal to the inner diameter of the pipes, and the placement of these plates inside the pipes without gaps at the edges, which is already a difficulty, in addition, rolled pipe is much more expensive and scarcer than sheet metal. Option of making contact elements from blanks
З-подібного перерізу з подальшим зварюванням поздовжніх швів вимагає підвищеного об'єму зварювальних бо робіт. Крім того, конструкція контактних пристроїв зумовлює їх недостатню жорсткість і можливість виникнення резонансу. Для виключення цього негативного явища потрібні додаткові підсилювальні елементи, які ускладнюють конструкцію насадки.A C-shaped section with subsequent welding of longitudinal seams requires an increased volume of welding work. In addition, the design of contact devices causes their insufficient stiffness and the possibility of resonance. To eliminate this negative phenomenon, additional reinforcing elements are needed, which complicate the design of the nozzle.
Описані недоліки усуваються рішенням, що пропонується.The described shortcomings are eliminated by the proposed solution.
Задача, що вирішується - вдосконалення конструкції насадки вертикального прямоструминного реактора та її здешевлення.The problem to be solved is to improve the design of the nozzle of a vertical direct-flow reactor and make it cheaper.
Технічний результат запропонованої конструкції полягає у спрощенні виготовлення і складання контактних пристроїв і насадки загалом завдяки спрощенню конструкції контактного пристрою з використанням як заготовки контактного пристрою плоских і гофрованих листів металу. 70 Цей технічний результат досягається тим, що у насадці вертикального прямоструминного реактора, яка містить горизонтальні перфоровані перегородки і контактні пристрої, заглушені знизу, кожний з яких складається із закріплених своїми верхніми кінцями в опорних гратах вертикальних опускного і підйомного елементів, причому опускні елементи виконані заглушеними і зверху з вхідними отворами для рідини і газу на бічній поверхні їх верхньої частини, а підйомні елементи мають отвори на опорних гратах, для виходу /5 Газорідинної суміші, контактні пристрої мають форму лінійних блоків, утворених рівною кількістю опускних і підйомних елементів, які виконані закріпленими до опорних грат вертикальною пластиною і щільно з'єднаними з нею по обидві сторони гофрованими стінками, при цьому, гофри розміщені вертикально, вершини гофрів розташовані симетрично відносно вертикальної пластини, а пластина у нижній частині має перфорацію, яка з'єднує опускні і підйомні елементи. 20 Технічний результат досягається також тим, що у кожному лінійному блоці опускні і підйомні елементи розміщені з чергуванням їх через один гофр, відношення висоти гофра до кроку гофрів знаходиться у межах від 1/2 до 1/5, а відношення висоти контактного пристрою до висоти гофра знаходиться у межах від ЗОдо 150.The technical result of the proposed design consists in simplifying the manufacture and assembly of contact devices and nozzles in general due to the simplification of the design of the contact device using flat and corrugated metal sheets as blanks for the contact device. 70 This technical result is achieved by the fact that in the nozzle of the vertical direct-flow reactor, which contains horizontal perforated partitions and contact devices, which are blocked from below, each of which consists of vertical lowering and lifting elements fixed with their upper ends in the support grids, and the lowering elements are made blocked and from above with inlet holes for liquid and gas on the side surface of their upper part, and the lifting elements have holes on the support grates, for the exit /5 of the gas-liquid mixture, the contact devices have the form of linear blocks formed by an equal number of lowering and lifting elements, which are made fixed to supporting grids with a vertical plate and corrugated walls tightly connected to it on both sides, while the corrugations are placed vertically, the tops of the corrugations are located symmetrically relative to the vertical plate, and the plate in the lower part has a perforation that connects the lowering and lifting elements. 20 The technical result is also achieved by the fact that in each linear block, lowering and lifting elements are placed alternating them through one corrugation, the ratio of the height of the corrugation to the pitch of the corrugations is in the range from 1/2 to 1/5, and the ratio of the height of the contact device to the height of the corrugation is in the range from ZO to 150.
Виконання контактних пристроїв у вигляді лінійних блоків, утворених рівною кількістю опускних і підйомних елементів, які виконані закріпленими до опорних грат вертикальною пластиною і щільно з'єднаними з нею по сч 25 обидві сторони гофрованими стінками, при цьому, гофри розміщені вертикально, вершини гофрів розташовані симетрично відносно вертикальної пластини, а пластина у нижній частині має перфорацію, яка з'єднує опускні і і) підйомні елементи, дозволяє відмовитися від використання для виконання контактних пристроїв насадки дуже дорогого і дефіцитного трубного прокату.The execution of contact devices in the form of linear blocks, formed by an equal number of lowering and lifting elements, which are made by a vertical plate fixed to the support bars and tightly connected to it along the 25 mm on both sides by corrugated walls, at the same time, the corrugations are placed vertically, the tops of the corrugations are located symmetrically relative to the vertical plate, and the plate in the lower part has a perforation that connects the lowering and i) lifting elements, which allows you to abandon the use of very expensive and scarce rolled pipe nozzles for making contact devices.
Розміщення опускних і підйомних елементів лінійного блока з чергуванням забезпечує більш рівномірне М зо проходження газових і рідких реагентів по перерізу реактора.The placement of the lowering and lifting elements of the linear unit with alternation ensures a more uniform passage of gas and liquid reagents across the reactor cross-section.
Виконання гофрів з відношенням їх висоти до кроку у межах від 1/2 до 1/5 також сприяє досягненню - технічного результату. При відношенні більше 1/2 погіршується технологічність виготовлення насадки. При со відношенні менше 1/5 зменшується прохідний переріз насадки, або різко збільшується кількість лінійних блоків, що також погіршує технологічність виготовлення насадки. Ме 35 При здійсненні винаходу переважно, щоб відношення висоти контактного пристрою до висоти гофрів ї- знаходилося у межах від ЗО до 150. При відношенні менше 30 погіршується стабільність забезпечення гідродинамічного режиму у реакторі. При відношенні більше 150 істотно зростає гідравлічний опір контактного пристрою.The execution of corrugations with the ratio of their height to the step in the range from 1/2 to 1/5 also contributes to the achievement of the technical result. If the ratio is more than 1/2, the manufacturability of manufacturing the nozzle deteriorates. If the ratio is less than 1/5, the passage section of the nozzle decreases, or the number of linear blocks increases sharply, which also worsens the manufacturability of the nozzle. Me 35 When implementing the invention, it is preferable that the ratio of the height of the contact device to the height of the corrugations is in the range from 30 to 150. If the ratio is less than 30, the stability of ensuring the hydrodynamic regime in the reactor deteriorates. At a ratio of more than 150, the hydraulic resistance of the contact device increases significantly.
Перелік фігур креслень « 40 Конструкція насадки, що пропонується, ілюструється кресленнями, представленими на фіг.1, 2, 3,4, 5. з с На фіг.1 показаний поздовжній розріз вертикального реактора із встановленою в ньому насадкою, на фіг.2 - конструкція контактних пристроїв у вигляді лінійних блоків та їх розміщення на опорних гратах ;» (розріз А-А з фіг.1), на фіг.3 - поздовжній розріз контактного пристрою та його кріплення до опорних грат (вузол Б з фіг.1), 45 на фіг.4 - поперечний розріз контактного пристрою у вигляді лінійного блока (розріз В-В з фіг.1), -І на фіг.5 - нижня частина вертикальної пластини з перфорацією (вигляд Г з фіг.З).List of drawing figures « 40 The proposed design of the nozzle is illustrated by the drawings presented in Fig. 1, 2, 3, 4, 5. with c Fig. 1 shows a longitudinal section of a vertical reactor with a nozzle installed in it, Fig. 2 - the design of contact devices in the form of linear blocks and their placement on the supporting grids;" (section A-A from Fig. 1), in Fig. 3 - a longitudinal section of the contact device and its attachment to the support bars (node B from Fig. 1), 45 in Fig. 4 - a cross section of the contact device in the form of a linear block ( section B-B from Fig. 1), -I in Fig. 5 - the lower part of the vertical plate with perforation (view D from Fig. 3).
Відомості, які підтверджують можливість здійснення винаходу ік Відповідно до фіг.1-5 реактор, де розміщується насадка, містить вертикальний корпус 1 з кришкою 2,Information that confirms the possibility of implementing the invention and According to Fig. 1-5, the reactor, where the nozzle is placed, contains a vertical body 1 with a cover 2,
Го! штуцери З, 4 і 5 для введення реагентів і штуцер б для виведення продуктів синтезу. Насадка реактора 5р складається з горизонтальних перфорованих перегородок 7, 8 і 9 (кількість перегородок і відстань між ними ве можуть бути різними) і контактних пристроїв 10, які мають форму лінійних блоків. Кожний пристрій 710 "М складається з рівної кількості опускних елементів 11 і підйомних елементів 12. У кожному контактному пристрої опускні елементи 11 і підйомні елементи 12 розміщені з чергуванням. Елементи 11, 12 утворені закріпленими до опорних грат 13 вертикальною пластиною 14 і щільно з'єднаними з ними гофрованими стінками 15 і 16. Гофри ов розміщені вертикально. Опускні і підйомні канали контактних пристроїв утворені увігнутою поверхнею гофрів і вертикальною поверхнею (див. фіг.4). Вершини гофрів розташовані симетрично відносно вертикальної пластиниGo! fittings C, 4 and 5 for the introduction of reagents and fitting b for the removal of synthesis products. The reactor nozzle 5p consists of horizontal perforated partitions 7, 8 and 9 (the number of partitions and the distance between them can be different) and contact devices 10, which have the form of linear blocks. Each device 710 "M consists of an equal number of lowering elements 11 and lifting elements 12. In each contact device, lowering elements 11 and lifting elements 12 are placed alternately. Elements 11, 12 are formed by vertical plate 14 fixed to support bars 13 and tightly connected with them corrugated walls 15 and 16. The corrugations ov are placed vertically. The lowering and lifting channels of the contact devices are formed by the concave surface of the corrugations and the vertical surface (see Fig. 4). The vertices of the corrugations are located symmetrically relative to the vertical plate
Ф) 14. Контактні пристрої 10 знизу заглушені горизонтальною пластиною 17, прикріпленою до гофрованих стінок 15 і ка 16. Пластина 14 у нижній частині має перфорацію 18, яка з'єднує опускні елементи 11 і підйомні елементи 12.F) 14. The contact devices 10 are blocked from below by a horizontal plate 17 attached to the corrugated walls 15 and 16. The plate 14 in the lower part has a perforation 18, which connects the lowering elements 11 and the lifting elements 12.
На бічній стінці опускного елемента 11 під опорними гратами 13 окремо розташовані вхідні отвори для газової 6о фази 19 і для рідкої фази 20. Вхідні отвори для газової фази 19 розташовані вище вхідних отворів для рідкої фази 20. Верхній кінець опускного елемента 11 виконаний заглушеним. Вихідний отвір 21 підйомного елемента 12 розташований на опорних гратах 13. Гофровані стінки 15 і 16 (див. фіг.4) щільно підтиснуті до вертикальної пластини 14 стяжкою 22 (наприклад болт з гайкою або електрозаклепка). Опорні грати 13 встановлені у корпусі реактора горизонтально. До опорних грат 13 верхньою кромкою закріплена вертикальна обичайка 23, розміщена 65 співвісно корпусу реактора. Висота обичайки перекриває вхідні отвори 19 і 20. Гофри стінок 15 і 16, які утворюють опускні і підйомні елементи, можуть мати різну форму, а саме: синусоїдальну, трапецієподібну,On the side wall of the lowering element 11, under the support grates 13, there are separately located inlets for the gas phase 19 and for the liquid phase 20. The inlets for the gas phase 19 are located above the inlets for the liquid phase 20. The upper end of the lowering element 11 is made muffled. The output hole 21 of the lifting element 12 is located on the support bars 13. Corrugated walls 15 and 16 (see Fig. 4) are tightly pressed to the vertical plate 14 with a tie 22 (for example, a bolt with a nut or an electric rivet). Support grids 13 are installed horizontally in the reactor housing. The upper edge of the vertical bar 23 is attached to the support grids 13 and is placed 65 coaxially with the reactor body. The height of the cover covers the inlet openings 19 and 20. The corrugations of the walls 15 and 16, which form the lowering and lifting elements, can have different shapes, namely: sinusoidal, trapezoidal,
зигзагоподібну, прямокутну і т.п. При цьому відношення висоти гофра до кроку гофрів повинно знаходитися у межах від 1/2 до 1/5. Висота контактного пристрою повинна бути такою, що її відношення до висоти гофра знаходиться у межах від 30 до 150.zigzag, rectangular, etc. At the same time, the ratio of the height of the corrugation to the pitch of the corrugations should be between 1/2 and 1/5. The height of the contact device should be such that its ratio to the height of the corrugation is between 30 and 150.
Завдяки виконанню контактних пристроїв у вигляді лінійних блоків, що об'єднують ряд опускних і підйомних елементів, вони відрізняються підвищеною міцністю, жорсткістю і надійністю. Гофровані стінки можуть виконуватися з порівняно тонкого листового металу (у 2-3 рази тоншого товщини труб у насадці-прототипі).Due to the execution of contact devices in the form of linear blocks that combine a number of lowering and lifting elements, they are characterized by increased strength, rigidity and reliability. Corrugated walls can be made of relatively thin sheet metal (2-3 times thinner than the thickness of the pipes in the prototype nozzle).
Реактор, обладнаний запропонованою насадкою, працює наступним чином. Вихідні рідкі і газоподібні реагенти (у випадку синтезу карбаміду - аміак, діоксид вуглецю і розчин вуглеамонійних солей) вводять у /о реактор через штуцери 3, 4, 5. Для їх змішування і розподілу по перерізу апарата призначена перфорована перегородка 7. Пройшовши перегородку 7, газорідинна суміш попадає у простір, заповнений вертикальними контактними пристроями 10. Газова фаза при випереджувальному русі вгору утворює під опорними гратами 13 газову подушку. Завдяки цьому газ рівномірно розподіляється між усіма контактними елементами. Газова і рідка фази окремо через вхідні отвори 19 і 20 відповідно надходять в опускний елемент 11, де контактують в умовах 7/5 низхідної прямотечії фаз.The reactor equipped with the proposed nozzle works as follows. The initial liquid and gaseous reagents (in the case of urea synthesis - ammonia, carbon dioxide and a solution of carbon-ammonium salts) are introduced into the reactor through the fittings 3, 4, 5. For their mixing and distribution along the cross-section of the apparatus, a perforated partition 7 is designated. After passing through the partition 7, the gas-liquid mixture enters the space filled with vertical contact devices 10. The gas phase forms a gas cushion under the support gratings 13 during the anticipatory upward movement. Thanks to this, the gas is evenly distributed between all contact elements. The gas and liquid phases separately through the inlets 19 and 20, respectively, enter the lowering element 11, where they come into contact under the conditions of 7/5 downward direct flow of the phases.
У нижній частині контактного елемента газ і рідина міняють напрям руху, проходять через перфорацію 18, де потік перерозподіляється по перерізу і попадає у підйомний елемент 12. Тут контактування відбувається вже в умовах висхідної прямотечії фаз. Газ і рідина відводяться з контактного елемента через отвір 21. Взаємодія продовжується у просторі над опорними гратами 13 і далі у зоні, де встановлені перфоровані перегородки 8 і 9.In the lower part of the contact element, the gas and liquid change the direction of movement, pass through the perforation 18, where the flow is redistributed along the cross-section and enters the lifting element 12. Here the contacting takes place already in the conditions of upward direct flow of phases. Gas and liquid are removed from the contact element through the opening 21. The interaction continues in the space above the support grids 13 and further in the area where the perforated partitions 8 and 9 are installed.
Таким чином, реакційний процес проходить в об'ємі реактора, заповненому насадкою у вигляді перфорованих перегородок і контактних елементів з опускними і підйомними елементами. Продукти реакції відводять через штуцер 6.Thus, the reaction process takes place in the reactor volume filled with a nozzle in the form of perforated partitions and contact elements with lowering and lifting elements. The reaction products are removed through the fitting 6.
Промислова застосовністьIndustrial applicability
Виготовлення дослідної моделі запропонованої насадки реактора синтезу карбаміду показало, що її сч об Металомісткість не вища металомісткості відомої насадки, при цьому основні технологічні показники (питома продуктивність П, ступінь перетворення діоксиду вуглецю у карбамід Х) не поступаються показникам відомої і) насадки. Разом з тим, завдяки використанню для контактних пристроїв тільки листового прокату витрати на виготовлення контактних пристроїв і складання запропонованої насадки менші на 25-30905. чаThe production of the experimental model of the proposed nozzle of the urea synthesis reactor showed that its metal density is not higher than the metal density of the known nozzle, while the main technological indicators (specific productivity P, the degree of conversion of carbon dioxide into urea X) are not inferior to the indicators of the known i) nozzle. At the same time, due to the use of only sheet metal for contact devices, the costs of manufacturing contact devices and assembling the proposed nozzle are lower by 25-30905. Cha
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2002/000557 WO2004058394A1 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Nozzle for a vertical once-through reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA79847C2 true UA79847C2 (en) | 2007-07-25 |
Family
ID=32678132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200507319A UA79847C2 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Nozzle of vertical direct-flow reactor |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2002366957A1 (en) |
| UA (1) | UA79847C2 (en) |
| WO (1) | WO2004058394A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104984770A (en) * | 2015-07-27 | 2015-10-21 | 江苏建亚树脂科技有限公司 | Ion exchange resin tower |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0201614B1 (en) * | 1985-05-14 | 1989-12-27 | GebràDer Sulzer Aktiengesellschaft | Reactor for carrying out heterogeneous catalytic chemical reactions |
| US5242627A (en) * | 1992-09-04 | 1993-09-07 | Munters Corporation | Contact bodies for liquid and gas |
| US5486318A (en) * | 1994-12-29 | 1996-01-23 | The Boc Group, Inc. | Liquid-vapor contact column |
| RU2114691C1 (en) * | 1995-11-20 | 1998-07-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Экос" | Reactor |
| RU2168355C1 (en) * | 2000-04-03 | 2001-06-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" | Packing of vertical reactor |
-
2002
- 2002-12-24 UA UAA200507319A patent/UA79847C2/en unknown
- 2002-12-24 WO PCT/RU2002/000557 patent/WO2004058394A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-12-24 AU AU2002366957A patent/AU2002366957A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004058394A1 (en) | 2004-07-15 |
| WO2004058394A9 (en) | 2004-12-23 |
| AU2002366957A1 (en) | 2004-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1492616B1 (en) | Plate-type heat exchange unit for catalytic bed reactors | |
| US4340501A (en) | Fluid flow | |
| MXPA03001683A (en) | Process and device for carrying out reactions in a reactor with slot-shaped reaction spaces. | |
| EP1788335A1 (en) | Method for the production of a plate type heat exchanger and related heat exchanger | |
| EP2153891A1 (en) | Tubular reactor with jet impingement heat transfer | |
| EP2173470B1 (en) | Reactor panel for catalytic processes | |
| RU2003122764A (en) | CATALYTIC REACTOR WITH HEAT EXCHANGER FOR EXOTHERMAL AND ENDOTHERMAL CHEMICAL REACTIONS | |
| US5304353A (en) | Apparatus for increasing the yield and the production potential of urea reactors | |
| US9095830B2 (en) | Louver front faced inlet ducts | |
| RU96123281A (en) | REACTOR FOR TWO PHASE REACTIONS, IN PARTICULAR, FOR UREA SYNTHESIS AT HIGH PRESSURE AND TEMPERATURE | |
| KR101097483B1 (en) | Reactor for gas/liquid or gas/liquid/solid reactions | |
| US8980186B2 (en) | Mini-reactor optimized channel sizing | |
| CA1166147A (en) | Phase contacting apparatus and packings for use therein | |
| KR101278115B1 (en) | Reactor for a catalytic conversion reaction | |
| RU2195364C1 (en) | Packing of vertical direct-flow reactor | |
| UA79847C2 (en) | Nozzle of vertical direct-flow reactor | |
| GB2057908A (en) | Fluid-solid contact | |
| RU23794U1 (en) | VERTICAL RECTANGULAR REACTOR NOZZLE | |
| RU2114691C1 (en) | Reactor | |
| WO2015129936A1 (en) | Reactor, channel-type stack for heat exchanger, and method for manufacturing same | |
| US20230149874A1 (en) | Apparatus for distributing fluid in downflow reactors | |
| RU2168355C1 (en) | Packing of vertical reactor | |
| EP3993899B1 (en) | A reactor for the synthesis of urea | |
| RU4494U1 (en) | REACTOR |