WO1987004456A1 - Biocatalytic reactor - Google Patents

Description

ШСΚΔΤΑЛИтаЧΕСΚ.ГЛ ΡΕΑΚΤСΡ ϋбласτь τеχяяκя

Ηасτοящее язοбρеτеяяе οτяοсяτся κ биοτеχяοлοгяя , а бοлее κοяκρеτяο - κ биοκаτалиτичесκш ρеаκτορам.

5 Яρедшесτвующий уροвеяь τеχяяκя

Шиροκο извесτяы бяοκаτашτячесκяе ρеаκτορы, сο- деρжащие κοлοяяу с πеρφορяροваяяοй πеρегοροдκοй в яя- жяей часτи . 3 веρχяея и яяжней часτяχ κοлοяяа сяабже- яа πаτρу бκам_з для ποдвοда и οτвοда жидκοсτя (ρасτвορа

10 с бсτρаτа) . Β зеρχяей часτи κοлοяяы имееτся πаτρу οκ для заποлнеяяя ее κаτалязаτοροм, а в яяжней - для егο выгρ зκя.

3 τаκяχ ρеаκτορаχ слοй κаτалязаτορа οсτаеτся яеποдвяжным. 3 προцессе προχοждеяяя муτяοгο яли κοл- τ_5 лοиднοгο ρасτвορа чеρез слοй κаτалязаτορа προисχοдиτ ποсτеπеяяοе яаκοπлеяи е οсадκа з πορаχ я между зеρна- ми κаτалязаτορа , чτο πρивοдиτ κ сяяжеяяю сκοροсτи προτеκаяяя ρасτвορа , а τаκже κ οбρазοваяяю κаяалοв. Βсе эτο сяяжаеτ удельяую προ звοдиτельяοсτь κаτализа-

20 τορа (προязвοдиτельнοсτь яа едяяяιιу массы κаτалязаτο- ρа) , сοздаеτ πρедποсылκя для егο заρажеяяя мяκροφлο- ροй я зызываеτ яеοбχοдимοсτь προведеяяя сясτемаτяче- сκяχ προмывακ κаτалязаτορа , а эτο, в свοю οчеρедь , сяяжаеτ προизвοди τельяοсτь κοлοяяы.

25 Κροме τοгο, яззесτяа κοясτρуκцяя б οκаτал яче- сκοгο ρеаκτορа , сοдеρшщегο κοлοяяу , ямеющую πаτρубκи для ποдвοда я οτвοда жядκοс τя я ρазделеяную πеρφορя- ροваяяыш πο всей πлοщадя πеρегοροдκамя яа сеκцяя, κаждая яз κοτορыχ ямееτ πаτρ бκя для ποдвοда я οτвοда

30 κаτализаτορа . Шτρу бοκ для ποдвοда κаτалязаτορа ρас- ποлοжея в зеρχяей часτя κοлοяяы я πρедназяачен для ποдачя κаτалязаτορа яа веρχяюю сеκцию. Смежные сеκция с οοбщеяы меазду сοбοй πеρеливяымя πаτρубκамя, πο κοτο- ρым сусπензяя κаτалязаτορа πеρемещаеτся ποследοваτель-

35 нο свеρχу зяяз. Οτρабοτаняый κаτалязаτορ πеρиοдичесκя удаляеτся чеρез πаτρу бοκ , яаχοдящийся в яижяей сеκция κοлοяяы. Жидκοсτь (ρасτвορ су бсτρаτа) ποдаеτся ποд давленяем чеρез πаτρу бοκ з ρезеρвуаρ, яаχοдящяйся в - 2 - яяашей часτя κοлοяяы ποд πеρφορяροваяяοй πеρегοροд- κοй я -Ше-ϊ сеκπяя , προχοдиτ чеρез πеρφορацяю в πеρе- гοροдκе в яяжнюю сеκцию я далее ποследοваτельяο πеρе-

5 мепρеτся πο сеκцяям сяязу ввеρχ я οτбяρаеτся чеρез πаτρубοκ, наχοдящийся над веρχяей сеκцяея (см. , яаπ- ρяыеρ заявκу яа πаτеяτ вο Φρаяцяя 2400386 Μκл 3 01 а 8/20, οπ ляκοваяную 16. 03.79) . ϊ&κям οбρазοм, в ρеаκτορе οсущесτвляеτся προτявοτοчнοе πеρемещеняе

10 ΪΚЯДΚΟСΤЯΉ κаτалязаτορа, πρячем за счеτ πеρемещеяяя ΪВДΚΟСΤЯ сяязу ввеρχ κаτалязаτορ в сеκцияχ ποддеρ___- ваеτся в πсевдοοшэικеяяοм сοсτοяяяя , чτο οбесπечяваеτ πеρемешизаяяе жядκοсτя с часτящмя κаτалязаτορа , πρе- дοτвρащеτ οбρазοваяяе κаяалοв я οгρаяячяваеτ φορмя-

15 ροваяяе οсадκа - в πορаχ я мезду зеρяамя κаτалязаτορа . Дοсτягаемοе з эτοм ρеаκτορе πеρемешяваяяе часτяц κаτалязаτορа делаеτ ρеаκτορ бοлее προязвοдиτельяым, чем οπясаяяый выше, οдяаκο προяззοдиτельяοсτь егο οг- ρаяячеяа сκοροсτью προτеκаяяя «шдκοсτя чеρез πсевдο-

20 οϊшκеяяый слοй, τаκ κаκ πρя зяачяτельяοй сκοροсτя προ- ясχοдиτ ρазρушеяяе πсевдοοΕизсеяяοгο слοя. Ρасκρыτяе язοбρеτеяяя 3 οсяοву язοбρеτеяяя была ποлοжеяа задача сοзда- яяя бяοκаτалиτячесκοгο ρеаκτορа, в κοτοροм πеρемешя-

25 ваяяе κаτалязаτορа я πеρеτοκ жидκοсτя яз οдяοй сеκция з дρугую (яз зеρχнеи з яяяшюю) οсущесτвлялясь бы τа- κям οбρазοм, чτο πсззοлялο бы значяτельяο ποвысяτь эφφеκτявяοсτь ясποльзοваяяя κаτалязаτορа я τем- самым προ звοдиτельяοсτь ρеаκτορа.

30 Эτа задача ρешаеτся τем, чτο в биοκаτаляτячесκοм ρеаκτορе, сοдеρжащем ямеющую πаτρу бκя для ποдвοда я οτзοда щцκοсτя κοлοяяу , ρазделеняую πеρφορяροваяяымя πο всей πлοщади πеρегοροдκамя яа сеκцяя, κа&дая яз κοτορыχ ямееτ πаτρубκя для ποдвοда я οτвοда κаτаляза-

35 τορа , сοгласнο язοбρеτеяяю, в яяаней часτя κοлοяяы выποлнеяа κамеρа , сοοбщеяяая с ясτοчяяκοм сяаτοгο га- за я οτделеяная οτ яягшей сеκция πеρφορяροваяяοй πе- ρегοροдκ.οй, πρя эτοм смеаные сеκцяя сοοбщеяы мезζиу - 3 - сοбοй πеρелявяымя уοτροйсτвамя для жядκοсτя.

Целесοοбρазяο, чτοбы κавдοе πеρелявнοе усτροй- сτзο сοдеρжалο циляядρ, ρазмещеяяый сяаρужя κοлοяяы

5 здοль веρχней сеκция и сοοбщеяяый с веρχяей и ялнней часτяωя эτοй сеκцня, τρ κу , усτаяοвлеяяую в цяляяд- ρе , οτκρыτый κοнец κοτοροй был бы ρасποлοжея выше се- ρедяяы сеκцøя , а дρугοй κοяец был бы сοοбщея с яя -Шей часτью яя зней сеκция , ζ φяльτρующяй элеменτ, ρасποлο-

10 жеяяый в веρχяей сеκцяя в зοяе ποдκлючеяяя κ яей уπο- мянуτοгο цилиядρа .

Τ&κοе выποляеяяе πеρеливяοгο усτροйсτва целесο- οбρазяο для бяοκаτаляτячесκяχ ρеаκτοροв сρавяяτельнο яебοлыηяχ ρазмеροв.

15 Зοзмсяшο, чτοбы κаждοе πеρелявяοе усτροйсτвο сο- деρяалο οτκρыτый свеρχу цяляндρ, ρазмещеяяый в веρχ- яей сеκция , внуτρя κοτοροгο προχοдила бы τρу бκа с προдοльнымя щелямя для дροχοвдеяяя ;__идκοсτя я газа, сοοбщеяяая свοям яяжням κοнцοм с няжяей часτью смеж-

20 яοй яяшιей сеκция , я φяльτρующий элемеяτ, выποляеяный в φορме πеρφορяροваняοй οбечайκя , заκρыτοй свеρχу я οπяρающейся яа πеρφορяροваняую πеρегοροдκу , πρя эτοм зеρχяяй οτκρыτый κοяец τρубκя был бы ρасποлοжен выше οбечайκя.

25 Ι-ϊκοе выποляеяяе πеρелявяοгο усτροйсτва целесο- οбρазяο для ρеаκτοροв любыχ ρазмеροв, πρячем вοзмοаша сτаяοвκа яа οднοй с κцяя несκοльκяχ φяльτρующяχ эле- меяτοв. Цρя τаκοй κοясτρуκция οблегчаеτся замеяа φяльτ- ρующиχ элемеяτοв з χοде ρемοяτа.

30 Целесοοбρазяο, чτοбы κаадοе πеρелязяοе усτροйсτ- зο сοдеρшалο дзе κοаκсяальнο ρасποлοяеяяые οбечайκя, усτанοвлеяяые внуτρя веρχяей сеκция, вяуτρеяяяя οбе- чайκа в свοей яяжяей часτя ямела бы сκвοзяые οτвеρ- сτяя для πеρеτοκа жядκοсτя, я в ней была бы усτанοвле-

35 яа τρ бκа , веρχяяй κοнец κοτοροй ρасποлагался бы выше яаρу ΪСΗΟЙ οбечайκя, а яяаняй κοяец сοοбщея с яяяεней часτью смежнοй яяшιей сеκция, πρя эτοм яа τρ κе дοл- яен быτь ρасποлοгκея οбτеκаτель, ямеющий φορму двуχ - 4- - κοяусοв с οбщим οсяοваяяем я усτаяοвлеяяый с зазοροм οτяοсяτельяο яяшшχ τορцοв οбечаеκ, а сο сτοροяы веρ- χяегο τορπд вяуτρеяней οбечайκя был бы ρазмещея κс-

5 яусяый οбτеκаτель с зазοροм οτяοсяτельяο яее я οбρа- щеяяый веρшияοй ввеρχ. ϊ-аκοе зыποляеяяе πеρелявяοгο усτροйсτва целесο- οбρазяο для ρеаκτοροв, πρедяазяачеяяыχ для ρабοτы с сяльнο загρязяеянымя зшд οсτямя, сοдеρяащимя мелκο-

10 дясπеρсяые часτяцы, сποсοбяые забяваτь φяльτρующие элемеяτы.

Ηе меяее целесοοбρазяο, чτοбы в веρχяей сеκция κοлοяяы был усτаяοвлея зοροнκοοбρазяый элемеяτ, πеρе- κρывающий ее ποπеρечяοе сечеяяе я οбρащеяяый свοей

15 сушающейся часτью вяяз, πρя эτοм егο οτκρыτыя яяяшяй κοяец был бы ρасποлοаея в яяасяей часτя веρχяей сеκ- цяя, а на κοяячесκοй сτеяκе вοροяκοοбρазяοгο элемеяτа быля бы выποляеяы τаягеяцяальяο ρасποлοжеяяые οτвеρ- с яя для οτвοда газа.

20 Усτаяοвκа вοροяκοοбρазяοгο элемеяτа πρедяазначе- на для ρабοτы с жядκοсτямя, сκлοяяымя κ вяезаπяοму πеяοοбρазοваяяю ποд дейсτзяем саρбοτяρующегο газа, я οбесπечяваеτ гашеяяе πеяы.

Желаτельяο, чτοбы οτзеρсτяя ηеρегοροдοκ ямеля

25 φορму усечеяяοгο κοяуса , οбρащеяяοгο свοям меяыπям οсяοзаяяем вяяз, πρя эτοм πлοщадь πеρφορацяя κавдοй πеρегοροдκя дοлжны сοсτавляτь 0, 1-1, 0$ οτ πлοпэди προχοдяοгο сеченяя κοлοяяы.

Ιаκοе зыποляеяяе πеρφορация πеρегοροдοκ οбесπе-

30 чяваеτ вοзмοжяοсτь мяяямязяροваτь ρасχοд газа πρя сο- χρаяеяяя заданяοй яяτеясявяοсτя πеρемешязаяяя κаτаля- заτορа, πρедοτвρащаеτ προχοд часτяц κаτалязаτορа че- ρез сτвеρсτяя я заκуπορяваяяе ποследняχ.

Εиοκаτалиτячесκяе ρеаκτορы, выποлненяые сοгласяο

35 яасτοящему язοбρеτеяяю, πρя свοем дοсτаτοчнο προсτοм κοясτρуκτязяοм ясποляеяяя, ποзвοляюτ зяачяτельяο ян- τеясяφяцяροзаτь бяοκаτаляτячесκяе προцессы, ποвысяτь эφφеκτявяοсτь ясποльзοваяяя бяοκаτалязаτοροв, ясποль- - 5 - зοваτь в κачесτве су бсτρаτοв муτяые ящдκοсτя я κοллο- ядные ρасτвορы, а в κачесτве κаτалязаτοροв - φеρмеяτы я κлеτκя, яммοбялязοваяяые κаκ на жесτκяχ мянеρальяыχ, 5 τаκ я яа мягκяχ ορгаяячесκяχ яοсяτеляχ, ясποльзοваτь для баρбοτажа κаκ яяеρτяые, τаκ я аκτявяые газοвые сρеды. лρаτκοе οπясаяяе чеρτежей йяже πρявοдяτся οπясаяяе κοяκρеτяыχ πρямеροв вы- Ю ποляеняя яасτсящегο язοбρеτеяяя сο ссылκамя на сοπρο- вοадащие чеρτенш , яа κοτορыχ: φяг. I сχемаτячесκя язοбρажаеτ бяοκаτаляτячесκяй ρеаκτορ, сοгласяο язοбρеτеяяю, προдοльяый ρазρез , с πеρелязным усτροπсτзοм, смοяτяροваяяым сяаρуϊκя κοлοн- 5 яы; яг.2 - ρазρез П-П яа φяг. Ι; φяг. З сχемаτячесκя язοбρашаеτ бяοκаτаляτячесκяй ρеаκτορ с πеρелявяым усτροйсτвοм, смοяτяροваяным на πеρφορяροваяяοй πе егοροдκе, προдοльяый ρазρез ; 20 φяг. _• - узел Α яа φяг. З в узедячеяяοм мастτабе, προдοльяый ρазρез φяг.5 сχемаτячесκя изοбρаааеτ б οκаτаляτичесκяй ρеаκτορ с πеρелязяым усτροι-ιсτвοм, смοяτяροваяяым зяу- τρя сеκцяя , προдοльный ρазρез ; 25 φяг. β - узел 3 яа φяг.5 з увеляченяοм масшτабе, προдοльяый ρазρез .

Лучшяе ваρяаяτы οсущесτвлеяяя язοбρеτеяяя Εаοκаτаляτячесκяй ρеаκτορ сοдеρκиτ κοлοяяу I ( яг. Ι) , κοτορая πеρφсρяροзаяяымя πеρегοροдκаш 2 ρаз- ^ делеяа яа сеκцяя 3, 4, 5. Κ κοлοяяе I чеρез κρышκу 6 πρясседяяен πаτρу бοκ 7 для ποдвοда χидκοсτя (ρасτвορа су сτρаτа) , а сяязу κοлοяяы яыееτся πаτρубοκ 8 для οτзοда адκοсτя, προшеджей чеρез κοлοяяу . Ηаядая сеκ- цяя в свοей зеρχяей часτя ямееτ πаτρ бοκ 9 для загρуз- 35 κаτалязаτορа , а з яяяшей часτя - πаτρубοκ 10 для выгρузκя κаτалязаτορа , πеρеκρываемнй заπορяым усτροй- сτзοы II. 3 няжяей часτя κοлοяяы I выποляеяа κамеρа 12, сοοбщеяяая чеρез πаτρубοκ 13 с ясτοчяяκοм (яе πο- - ο - κазая) сааτοгο газа. Κамеρа 12 οτделеяа οτ сеκцяя 5 πеρφορяροваяяοй πеρегοροдκοй 2. Пеρеτеκаяяе жядκοсτя яз κаждοй верχяей сеκцяя з смежяую яяжяюю сеκцяю οсу- δ щесτвлеяο чеρез πеρелявяοе усτροйсτзο 14.

Пеρелявяые усτροйсτза 14, сοοбιвдщие сοοτвеτсτ- вующую зеρχяюю сеκцяю сο смежнοй яяжней, выποляены ядеяτячяымя, я ποэτοму з дальяеяшем οπясаяяя Εсе, чτο κасаеτся οдяοгο яз яяχ, з ρазяοй сτеπеяя κасаеτся я

10 дρугяχ. Ι&идοе πеρелявяοе усτροйсτвο 14 сοдеρжиτ ци- ляндρ 15, ρасποлοжеяяый сяаρу жи κοлοяяы I здοль зеρ- χяей сеκцяя 3; циляядρ 15 сοοбщея τρу бοπροзοдамя Ιδ я 17 с веρχяей сеκцяей 3 в ее зеρχяей я няжней час- •τяχ сοοτзеτсτвеяяο. Βя τρя циляядρа 15 ρазмещеяа τρуб- 5 κа Ιδ, οτκρыτый κοяец κοτοροй ρасποлοжен зыше сеρе- дяяы сеκция 3 яа зысοτе задаяяοгο уροзяя жидκοсτя в * эτοй сеκцяя. Дρугοй κοяец эτοй τρубκя сοοбщея τρу бο- προвοдοм 19 с яяжяей сеκцяей 4 чеρез πаτρубοκ 10. Пοдκлючеяяе τρ бοπροзοда 19 κ πаτρ οκу 10 οсущесτвле-

20 нο меясду сеκцяей 4 я заπορяым усτροйсτвοм II. Для за- деρшаяяя κаτалязаτορа з сеκщи 3 в зοяе ποдκлючеяяя τρу οπροвοдοз 16 я 17 усτаяοзлея φяльτρующий злемеяτ 20, в κачесτзе κοτοροгο в οπясываемοм πρямеρе ясποль- зοваяа сеτκа с ρазмеροм ячееκ меяьше дяамеτρа часτяц

25 κаτалязаτορа. Пеρелявяые усгροЗсτза , οπясаняые выше, усτаяавляваюτ в бяοκаτаляτячесκяχ ρеаκτορаχ οτяοся- τельяο яебοлыпοгο ρазмеρа .

3 веρχяей часτя зеρχяей сеκция 3 усτаяοвлея вο- ροяκοοбρазяый элемеяτ 21 (ямеяуемый в дальяейшем οπя-

30 саяяи вοροяκа, ямеющая τу же ποзяцяю 21) . Зοροяκа 21 сзοей шиροκοй часτью πеρеκρызаеτ ποπеρечяοе сечеяяе сеκцяя 3, а ее су ющаяся часτь ρасποлοаеяа з яяашей часτя сеκция 3 на ρассτοяяяя οτ πеρегοροдκя 2, дοсτа- τοчяοм для выτеκаяяя яз зοροяκя 21 .Гийдκοсτя, ποсτуπа-

35 щщей в яее чеρез πаτρубοκ 7. Зορсяκа 21 яа свοей κο- нячесκοй сτенκе ямееτ τангеяцяальяο ρасποлοжеяяые οτ- веρсτяя, κ κοτορым ποдсοединены πаτρубκя 22 (φяг.2) для προχοда газа. Зτя οτзеρсτяя я πаτρубκя 22 πρедяа-

- 7 - зяачеяы для гашеяяя πеяы в случае вяезаπяοгο πеяο- οбρазοваяяя з веρχяей сеκция 3.

Ддя сπτямязация услοвяй προχοждеяяя газа чеρез

5 все сеκцяя 3, 4, 5 πρя сοχρаяеяяя задаяяοй яяτеясязяс- сτя πеρемешязаяяя κаτалязаτορа , πρедοτвρащеяия προ- χοда часτяц κаτалязаτορа чеρез οτвеρсτяя 23 (πеρφορа- цяю) з πеρегοροдκаχ 2 я заκуπορяваяяя ποследняχ, πлο- щадь πеρφορацяя κаждοй πеρегοροдκя 2 сοсτавляеτ 0, 1-

10 1, 01 οτ πлοщади ποπеρечяοгο сечеяяя κοлοяяы, а οτзеρ- сτяя 23 πеρегορсдοн 2 ямеюτ κοяφягуρацию усечеяяοгο κοяуса, οбρащеяяοгο меяышм οсясваяием вяяз. Τ&κая φορма οτзеρсτий οбесπечяваеτ яяτеясязяую цяρκуляцяю κаτалязаτορа с жядκοсτью яад πеρегοροдκοи.

15 Для ποддеρжаяяя задаяяοй τешеρаτуρы в κаждοй сеκцяя 3, 4, 5 усτаяοвлеяы τеπлοοбмеяяые элемеяτы 24, κοτορые мοιуτ ямеτь лю ю извесτяую κοнсτρуκцию, ποд- χοдящую .ддя эτοй целя.

Для ρеаκτοροв , ямеющяχ сρазяяτельяο бοлыιюй ди-

20 амеτρ, κаждοе πеρелявяοе усτροйсτзο 25 (φяг. З) , сοοб- щающее зеρχнюю сеκцию За сο смежяοй яя яей сеκцяей 4а, выποляеяο следующям οбρазοм. Яеρелявяοе усτροйсτ- зο 25 сοдеρжяτ οτκρыτый сзеρχу циляядρ 26 (φяг.4) , усτаяοвлеяяыи з веρχяей сеκцяя За (φяг. З) . Οτκρыτый

25 κοяец цяляя.дρа 26 ρасποлοжея яа зысοτе, сοοτвеτсτзу- ющей задэяяοму уροзню жядκοсτя в сеκция За. Зяу τρя цяляядρа 26 πρсχοдиτ τρу бκа 27 с ηροдοльяымя щелямя 27а (φяг.4) , πρедяазяачеяяымя для προχοда жядκοсτя я газа з τρ бκу 27. Ηяжяяй κοяец τρубκя 27 τρубοπροвο-

30 οм 28 сοοбщея с яяжней часτыο яяжней сеκцяя 4а. Зο- κρуг циляядρа 26 усτаяαвлея φяльτρующяй элемеяτ в -φορме πеρφορяροваяяοй οбечайκя 29, заκρыτый свеρχу κρышκοй 30 я οπяρающийся яа πеρегοροдκу 2а. Οτκρыτый κοяец τρу бκя 27 προχοдиτ чеρез κρышκу 30. 3 эτοм πρя-

35 меρе πаτρу бκя 10 (φяг. З) для οτвοда κаτалязаτορа ποд- κлючеяы чеρез заπορяые усτροйсτва II κ οбщему τρубο- προвοду 31, чτο οбесπечяваеτ вοзмοжнοсτь πеρегρузκя κаτалязаτορа яз κаждοй сеκцяя в любую дρугу-Ю. Ηа бο- - 8 - κοвοй сτенκе κавдοй сеκция За , 4а , 5а ямееτся мοяτаж- ный люκ 32, чеρез κοτορый вοзмοжнο οсущесτвляτь ρе- вязяю сοсτοяяяя φяльτρующегο эдемеяτа я егο замеяу .

5 Β οсτальнοм ρеаκτορ, язοбρажеяяый яа φяг. З, выποлнея аяалοгячяο οπясаяяοму выше.

Для ρеаκτοροв, πρедяазяачеяяыχ для ρабοτы с муτ- нымя я загρязяеяяымя жидκοсτямя, κаждοе πеρелявяοе усτροйατвο 33 (φяг.5) ссдеρжяτ две κοаκсяальяο ρасπο-

10 лοженныχ οбечайκя 34 (φяг.6) я 35. Βеρχяяй οτκρыτый κοяец вяешяей οбечайκя 34 яаχοдяτся няже уροвяя жид- κοсτя в сеκцяя З ^ (φяг.5) я πρедяазяачея для φορмяρο- ваяяя ποτοκа жядκοсτя. Зяуτρеяяяя οбечайκа 35 в свο- ей няжней часτя ямееτ сκвοзяые οτΕеρсτяя 36 (φяг. β) ,

15 сοοбщающяе между сοбοй ποлοсτя οбечаеκ 34 я 35. Βяу- τρя οбечайκя 35 усτаяαвлеяа τρу κа 37, веρχяяй οτκρы- τый κοяец κοτοροй ρасποлοжея выше яаρужнοй οбечайκи

34, а яяжняй κοнец ее сοοбщея с яяжней часτью смеж- яοй яяжней сеκция 4^ . Εа τρубκе 37 заκρеπлея οбτеκа-

20 α?ель 38-, выποлненный в вяде двуχ κοяусοв , οбρащеяныχ οдия κ дρугοму свοямя οсяοваяяямя. Οбτеκаτель 38 ус- τаяοвлея с зазοροм 39 οτяοсяτельяο яяжняχ τορцοв οбе- чаеκ 34 я 35.

Зазορ 39 между веρχяям κοяусοм οбτеκаτеля 38 я

25 τορυамя οбечаеκ 34 я 35 πρедназяачея для вывοда час- τяц κаτалязаτορа яз ποлοсτя между οбечайκамя 34 и 35, а яяжняй κοяус οбτеκаτеля 38 - для πρедοτвρащеяяя πο- πадаяяя газа в ηοлοсτь мевду οбечайκамя 34 я 35.

3 веρχяей часτя внуτρеняей οбечайκя 35 усτаяοв-

30 дея οбτеκаτель 40 с зазοροм 41 мевд ним я οбечайκοй

35. Οбτеκаτель 40 πρедсτавляеτ сοбοй κοнус, οбρащея- яый веρшяяοй ввеρχ я πρедназяачеяяый для πρедοτвρаще- яяя ποπадаяяя в τρубκу 37 часτяц κаτаляза ορ , увле- чеяяыχ в πеяу .

35 в ρассмаτρяваемοм πρимеρе жидκοсτь яз τρубκ'ϋ 37 πеρелявяοгο усτροйсτва 33 (φяг.5) ποсτуπаеτ з κамеρу 42, οτκуда πο τρубοπροвοду 43 жидκοсτь ποсτуπаеτ в πаτρубοκ 10 в яяжней часτя смежнοй яяжеρасποлοженяοй - 9 - сеκция. Κамеρа 42 πρедназяачеяа для зοзмοжнοй усτа- яοвκя даτчяκа ρΗ я ввοда ρасτвορа щелοчя яли κяслοτы для τяτροваяяя, чτο яеοбχοдямο в случае προцессοв, в

5 χοде κοτορыχ язмеяяеτся ρΗ сρеды. 3 οсτальяοм ρеаκ- τορ, язοбρажеяяый яа φяг. 5, выποлнея аяалοгячяο οπя- саяяым выше.

Биοκаτалиτячесκяй ρеаκτορ, ηρедсτавлеяяый яа φяг. Ι, ρабοτаеτ следующям οбρазοм.

Ю Для πусκа ρеаκτορа οτκρываюτся все πаτρубκя 9 для загρузκя κаτалязаτορа я вκлючаеτся ποдача газа чеρез πаτρу бοκ 13. Заτем в яяжнюю сеκцию 5 чеρез πа- τρубοκ 9 заливаеτся сусπеязяя κаτализаτορа в ρасτвο- ρе субсτρаτа (ямеяуемοгο в дальнейшем οπясаяия - суб-

15 сτρаτ) в οбьеме πορцяя , πρедназяачеяяοй для ρабοτы эτοй сеκция. Κοличесτвο κаτалязаτορа я субсτρаτа в сеκция 5 οπρеделяеτся высοτοй ρасποлοжеяяя τρубκи 18 для слява жядκοсτя в πеρелявяοм ус^'τροйс ве 14. Заτем заκρываюτ πаτρубοκ 9 яяжней сеκцяя 5 я ποсτуπаюτ аяа-

20 лοгячяο сο Εсемя выше ρасποлοжеяяымя сеκциями 4, 3. Газ, ποдаяяый в κамеρу 12 чеρез πаτρубοκ 13, ποследο- ваτельяο προχοдиτ чеρез οτвеρсτяя 23 πеρегοροдοκ 2 сеκций 5, 4 я 3, πеρевοдя κаτалязаτορ в яяχ в πсевдο- οжижеянοе сοсτοяяяе я ποκядаеτ ρеаκτορ чеρез πаτρу-

25 бοκ 22 в вοροяκе 21, выποляяющей ροль πеяοгасяτеля. Βκлючаюτся τеπлοοбмеяные элемеяτы 24 я οсущесτвляеτ- ся τеρмοсτаτяροваяяе κаτалязаτορа и субсτρаτа^" ., наχο- дящяχся в ρеаκτορе.

Пοсле эτοгο свеρχу в κοлοяяу I чеρез πаτρу бοκ 7

30 яачянаюτ яеπρеρывную ποдачу субсτρаτа , ρасχοд κοτορο- гο οπρеделяеτся κяяеτяκοй οс щесτвляемοй ρеаκция . Οу б- сτρаτ сτеκаеτ πο сτенκам вοροнκя 21 и ποдадаеτ в веρχ- _яюю сеκцию 3. Οубсτρаτ взаимοдейсτвуеτ с πсевдοοжи- жеяным κаτалязаτοροм я -чеρез φяльτρующяй элемеяτ 20

35 πο τρубοπροвοду 17 ποπадаеτ в цилиядρ 15, в κοτοροм ρасποлοжена τρубκа 18 для слива субсτρаτа ; веρχяий οτκρыτый κοяец эτοй τρубκя οπρедедяеτ уροвеяь субсτ- ρаτа в сеκции 3, язбыτοκ субсτρаτа πο τρубκе 18 _\ - 10 - τρубοπροвοду 13 πеρеτеκаеτ в .шжеρасποлοжеяяую сеκ- цию 4, где взаямοдейсτвуеτ с нοвοй πορцией κаτализа- τορа я τаκ далее. Из ποследдей сеκция 5 суοсτρаτ πο-

5 πадаеτ в κамеρу 12 и чеρез πаτρу бοκ 8 ποκядаеτ ρеаκ- τορ.

Κρаτκοвρеменяая οсτаяοвκа ρеаκτορа без выгρузκя κаτалязаτορа вοзмοжяа πуτем πρеκρащеяяя ποдачя газа в ρеаκτορ чеρез πаτρубοκ 13 я сοχρаяеяия геρмеτячнο-

10 сτя в κаждοй сеκция 3, 4, 5 κοлοняы I. Ηагρеваτельяые элемеяτы 24 πρя эτοм дοлжны быτь οτκлючеяы для πρе- дοτвρащеяяя вοзмοжнοгο πеρегρева κаτалязаτορа я су - сτρаτа. Для введеняя ρеаκτορа зяοвь в ρабοτу в эτοм случае дοсτаτοчяο яачаτь ποдачу в яегο газа я су -

15 сτρаτа.

Пοдача субсτρаτа в ρеаκτορ мοжеτ быτь πρеκρаще- яа в любοе вρемя без яаρушеняя гядροдяяамячесκοгο я τеπлοвοгο ρежима ρеаκτορа.

Зο вρемя ρабοτы ρеаκτορа πеρеτοκа κаτализаτορа

20 с сеκции яа сеκцию яе προясχοдиτ. Ρазгρузκа κаτаляза- τορа яз сеκцяй ποсле егο οτρабοτκя οсущесτвляеτся че- ρез πаτρубκя 10 πρя οτκρыτοм заπορяοм усτροйсτве II.

Εиοκаτаляτячесκяй ρеаκτορ, πρедсτавлеяяый на φяг. 3, ρабοτаеτ в οсяοвяοм аяалοгячяο вышеοπясаяяοму .

25 Κοясτρуκция егο πеρелявяοгο усτροйсτва 25 ποзвοляеτ сοздаваτь ρеаκτορы с бοлее ρазвяτοй ποвеρχнοсτью φяль- τρующяχ элеменτοв, чτο οсοбеяяο сущесτвеяяο для ρеаκ- τοροв сρавяяτельяο бοлыπиχ диамеτροв я προязвοдиτель- яοсτя. Улучшены τаκже услοвяя замеяы φяльτρующяχ эле-

30 меяτοв в προцессе эκсπлуаτации.

Ρабοτа эτοгο усτροйсτва προясχοдяτ следующям οб- ρазοм. Субсτρаτ, ποсτуπявшяй в сеκцию За, взаямοдей- сτвуеτ с πсевдοοжижеяяым κаτализаτοροм, заτем προχο- •дяτ чеρез сτеяκу φяльτρующей οбечайκя 29 я πеρелива-

35 еτся чеρез κρай цилиядρа 26 я далее чеρез προдοльные щеля 27а πο τρу бοπροвοду 28 ποсτуπаеτ в яяжележащую сеκцию 4а. Для выρавяяваяия давлеяяя между προсτρая- сτвοм, заκлючеяяым в οбечайκе 29 я вяуτρя сеκция . - II - τρубκа 27 выведеяа ввеρχ выше уροвяя субсτρаτа в сеκ- ция За я сοοбдρеτся чеρез щели 27а с газοвым προсτ- ρаясτвοм сеκцяя За.

5 Β бяοκаτаляτячесκοм ρеаκτορе, πρедсτавлеяяοм яа φиг.5, οτделеяие κаτалязаτορа οτ субсτρаτа οсущесτ- вляеτся в πеρелявяοм усτροйсτве 33, κοτοροе ποзвοля- еτ ρабοτаτь яа су бсτρаτаχ, сοдеρжащяχ межοдясπеρсяые яли κοллοядные часτяιда, яля на су сτρаτаχ, где ποдοб-

10 яые часτяцы οбρазуюτся в προцессе ρа бοτы. Циρκуляιщ- οяяые ποτοκя сусπеязяя κаτалязаτορа с субсτρаτοм, вο- зяяκающяе в сеκцяя 3 Ь πρя προχοждеяяя газа чеρез яее, ποсτуπаюτ вяуτρь προсτρаясτва междзу цилиядρамя- οбечайκамя 34 я 35 в наπρавлеяяя свеρχу вяяз.

15 Пρя эτοм οседающяй в эτοм προсτρаясτве κаτаляза- τορ чеρез зазορ 39 πο οбτеκаτелю 38 вοзвρащаеτся в сеκцяю 3 , а οсвοбοдявшийся часτячяο οτ яегο субсτ- ρаτ чеρез οτвеρсτяя 36 προяяκаеτ зяуτρь οбечайκя 35, где οκοячаτельяο οсвοбοждаеτся οτ κаτалязаτορа я че-

20 ρез τρубκу 37 ποсτуπаеτ яа няжележащую сеκцию 46 . Κοличесτвο субсτρаτа, ποдаваемοгο в эτοм случае в ρеаκτορ, οπρеделяеτся услοвяямя οсаащеяяя κаτаляза- τορа вο внуτρеяяем циляядρе-οбечайκе 35.

Пρедлагаемый бяοκаτаляτячесκяй ρеаκτορ οбладаеτ

25 πο сρавяеяяю с язвесτяымя аππаρаτамя (яасадοчяыми аπ- πаρаτамя) яезначяτельяым гидρавлячесκим сοπροτявлеяя- ем даже ηρя ясποльзοваняя межοдясπеρсяыχ κаτалязаτο- ροв . Οн мοжеτ ямеτь любοе чяслο сеκций. Благοдаρя яя- τеясявнοму πеρемеπшваяяю κаτализаτορа с су бсτρаτοм

30 маκсямальяο сяямаюτся вяешнедяφφузяοяяые сοπροτявле- няя массοπеρедачя, πρедοτвρащаеτся οτлοжеяяе яа зеρ- яаχ κаτализаτορа οсадκοв, чτο ποзвοляеτ ρабοτаτь яа субсτρаτаχ, сοдеρшщяχ межοдясπеρсяые или κοлл-οидяые часτяцы. Β ρезульτаτе всегο вышеπеρечяслеяяοгο я уве-

35 лячяваеτся удельяая προязвοдяτельяссτь κаτалязаτορа. Οπыτяые οбρазцы бяοκаτаляτячесκяχ ρеаκτοροв, вы- ποлнеяяыχ сοгласяο яасτοящему язοбρеτеяяю, язгοτав- лявалясь в двуχ масшτабаχ, с ρабοчям οбьемοм сеκций - 12 - 2, 5 я 32 л, вяуτρеняям диамеτροм κοлοяны 140 я 300мм, οбщей гаοаρиτяοй высοτοй 2300 я 7000 мм сοοτвеτсτвея- яο. Κавдьш ρеаκτορ вκлючал 4 сеκция. Исπыτаяяя ποκа-

5 заля, чτο масшτабяροваяяе πρаκτячесκя яе влияеτ яа эφφеκτявяοсτь προведеяяя προцессοв.

Эτя ρеаκτορы προявяля высοκую эφφеκτявяοсτь в προцессаχ гядροляза 2ϋ-30^-яοй κρаχмальяοй πаτοκя яммοбялязοваяяοй глюκοамялазοй, ποлучеяяя глюκοзο-

10 φρуκτοзяοгο сяροπа с яммοбялязοваяяοй глюκοзοязοмеρа- зοй,гядροляза саχаροзы яммοбялязοваяяοй яявеρτазοй, гядροляза лаκτοзы в цельяοй мοлοчяοй сывοροτκе яммο- бялязοΕаяяοй лаκτазοй, ποлучеяяя /С -меτяοяяда яз ацеτял-.Ζ)>С -меτяοяяяа с яммοбялязοваяяοй амяяοацила-

15 зοй, ποлученяя 6-^мяяοπеяяцяллаяοвοй κяслοτы' яз бея- зялπеяяцилляяа с яммοбялязοваяяοй беτа-лаκτамазοй. Пροязвοдяτельнοсτь ρеаκτορа, выρаженяая в κялοгρаммаχ προдуκτа на I κг суχοгο κаτализаτορа в час πρя οπρе- делеяяοй сτеπеня κοявеρсяи субсτρаτа, для всеχ ясπы-

20 τаяныχ προцессοв быда выше, чем для κοлοяяыχ ρеаκτο- ροв с φяκсяροваяяым слοем κаτалязаτορа. Β κачесτве κаτалязаτοροв исποльзοвалясь κаκ φеρмеяτы, яммοбяля- зοваяяые χямячесκям меτοдοм яа мяяеρальяοм яοсяτеле (сялοχροм) , τаκ я φеρмеяτы, вκлючеяяые в часτяцы ποли-

25 аκρяламяднοгο геля; вο всеχ случаяχ ρазρушеяяе маτеρя- ала яοсяτеля былο яезяачяτельяым.

Пροмышленная πρямеяямοсτь Ηаябοлее целесοοбρазяο πρедлοжеяяый биοκаτаляτя- чесκяй ρеаκτορ ясποльзοваτь в πящевοй, φаρмацевτяче-

30 сκοй я χямячесκοй προмышлеяяοсτя для προведеяяя προ- цессοв, в κοτορыχ в κачесτве κаτалязаτοροв ясποльзу- юτ яммοбилязοваяяые φеρменτы яли κлеτκя, το есτь φеρ- меяτы яля κлеτκя, φяκсяροваяяые на часτящχ дясπеρс- яοгο яοсяτеля яля вκлючеяяые в часτяцы геля.

Claims

- 13 -Φ0ΡΜ7ЛΑ И30БΡΕΤΕΗИΗ

1. Биοκаτалиτячесκяй ρеаκτορ, сοдеρжащий ямеющую πаτρубκя (7,8) для ποдвοда я οτвοда жидκοсτя κοлοяяу

5 (I), ρазделеяяую πеρφορяροваяяымя πο всей πлοщади πеρегοροдκамя (2) яа сеκцяя (3,4,5),κаждая яз κοτορыχ ямееτ πаτρубκя (9,10) для ποдвοда я οτвοда κаτаляза- τορа, ο τ л я ч а ю щ я й с я τем, чτο в яяжней ча- сτя κοлοняы (I) выдοляеяа κамеρа (12), сοοбщеяяая с

10 ясτοчяяκοм сжаτοгο газа я οτделеяяая οτ яяжней сеκцøя (5) πеρφορяροваяяοй πеρегοροдκοй, πρя эτοм смежные сеκцяя (3,44, 5) сοοбщеяы меаду сοбοй πеρелявяымя усτροйсτвамя для жидκοсτя.

2. Εиοκаτаляτячесκяй ρеаκτορ πο π.Ι, ο τ л я - 15 ч а ю щ я й с я τем, чτο κаждοе πеρелявяοе усτροй- сτвο (14) сοдеρжиτ циляядρ (15), ρазмещеяяый сяаρужя κοлοяяы (I) вдοль веρχяей сеκция (3) я сοοбщеяяый с веρχяей я яяжней часτью эτοй сеκция, τρубκу (18), усτаяοвлеяяую в цяляядρе (15), οτκρыτый κοяец κοτοροй 20 ρасποлοжея выше сеρедияы сеκπяя (3), а дρугοй κοяец сοοбщея с яяжяей часτью яяжяей сеκцяя (4), я φяльτρу- ющнй элемеяτ (20), ρасποлοжеяяый в веρχяей сеκцяя (3) в зοяе ποдκлючеяяя κ яей уποмяяуτοгο циляядρа (15).

3. Εøοκаτаляτячесκяй ρеаκτορ πο π.Ι, ο τ л я - 2 ч а ющ я й с я τем, чτο κаждοе πеρелявяοе усτροй- сτвο (25) сοдеρжиτ οτκρыτый СΕеρ__у циляядρ (26), ρаз- мещеяяый в зеρχяей сеκция (За), вяуτρя κοτοροгο προ- χοдиτ τρубκа (27) с προдοльяымя щелямя (27а) для πρс- χοвдеяяя жидκοсτя я газа, сοοбщеяяая свοям яяжяям κοя-

30 цοм с яяжяей часτью смежнοй яяжней сеκция (4а) я φиль- τρующий элемеяτ, выποляеняый в φορме πеρφορяροваяяοй οбечайκя (29), заκρыτοй свеρχу я οπяρающейся яа πеρ- φορяροваяную πеρегοροдκу (2а), πρя эτοм οτκρыτый κο- яец τρубκя (27) ρасποлοжея выше οбечайκя (29).

35 4. Εиοκаτалиτячесκяй ρеаκτορ πο π.Ι, ο τ л я - ч а ю щ я й с я τем, чτο κаадοе πеρелявяοе усτροй- сτвο (33) сοдеρжяτ дзе κсаκсяальяο ρасποлοжеяяые οбе- чайκя (34,35), усτаяοвлеяные вяуτρи веρχяей сеκция - 14 - (Зё , вяуτρеяняя οбечайκа (35) в свοей яижней часτя ямееτ сκвοзяые οτвеρсτяя (36) для πеρеτοκа жядκοсτя я в яей усτаяοвлеяа τρубκа (37), веρχняй κοяец κοτο-

5 ροй ρасποлοжея выше яаρужнοй οбечайκя (34), а яяжняй κοяец сοοбщея с яяжней часτью смежнοй яяжней сеκцяя (4 ), πρя эτοм на τρубκе (37) ρасποлοжея οбτеκаτель (38), ямеющий φορму двуχ κοяусοв с οбщим οсяοваяяем я усτаяθΕлеяяый с зазοροм (39) οτяοсяτельнο няжяяχ

Ш τορцсз οбечаеκ (34,35), а сο сτοροяы веρχяегο τορца вяуτρеяяей οбечайκя (35) ρазмещея κοнусяый οбτеκаτель (40) с зазοροм (41) οτяοсяτельяο яее я οбρащеяяый веρшияοй ввеρχ.

5. Εиοκаτаляτячесκяя ρеаκτορ πο π.π.Ι-4, ο τ - 15 л я ча ющя й с я τем, чτο в веρχяей сеκция κο- лοяяы (I) усτаяοвлея вοροяκοοбρазяый элемеяτ (21), πеρеκρывающяй ее ποπеρечяοе сечеяяе я οбρащеняый свο- ей сужающейся часτью вяяз, πρя эτοм егο οτκρыτый яиж- няй κοяец ρасποлοжея в яяжней часτя веρχяей сеκция 20 (3), а яа κοнячесκοй сτенκе зοροяκοοбρазяοгο элемея- τа выποлнеяы τаягеяциальяο ρасποлοжеяяые οτвеρсτяя для οτвοда газа.

6. Εиοκаτалиτячесκяй ρеаκτορ πο π.Ι, ο τ л я - чаю щя й с я τем, чτο οτвеρсτяя (23) πеρегοροдοκ

25 (2) ямеюτ φορму усечеяяοгο κοяуса, οбρащеяяοгο свοям меяыпим οснοваяием вяяз, πρя эτοм πлοпρдь πеρφορации κаждοй πеρегοροдκя (2) сοсτавляеτ 0,1-1,0 οτ πлοщади προχοдяοгο сечеяяя κοлοняы (I).