Установка для проведения химических реакций

Установка для проведения химических реакций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЩШ4 НИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, содержащая реакционную трубу, связанную с osyjCf позиционным гядравлвческнм рсюпределктелем дискретного действня с входным патрубком и выходным патрубком, устаяовленным на входе в рввхляоввую tpflfy, и регулируххшш клапансм, установленным навыхопе реакционной трубы, о г л и ч а ющ а я с я тем,что,с целью препотврашеияя загрязнения окружакядей среды в интея сификадии массоо ена, на выходе реак;1шонной трубы установлен пневмагв{Ц а, : лический аккумулятор, а распределитель снабжен регулирующим органом , размешенным на выхоаном патрубке. i о со 3d 9 :л ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ООЗЧ

РЕСПУБЛИН ае в)

3c56 B 01 3 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И CAHPbl73O (21) 2588979/23-26 (22) 01.03 78 . (46) 23.08.83. Бюл. N 31 (72) В. М. Капитонов (53) 66.061.5 (088.8) (56) 1. Карпачева С. М. Разработка и применение пульсапионной аппаратуры.

М., Атомиздат, 1974, с. 13-14.

2. Патент США Ж 2986552, кл, 260-47, оцубляк. 1961.

3. Карпачева С. М. и др. Пульсаннонная химическая аппаратура. М., ; БИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1969, с, 6-13, (54) (57) УСТАНОВКА Д,ПЯ ПРОВЩЕ

НИЯ ХИМИЧЕСКИХ PEAKUHA, содержа:тая реакционную трубу, связанную с двух позиционным гидравлическим распредели= телем дискретного действия с входным патрубком и выходным атрубком, установленным на входе в реакпионную трубу, и регулирующим клапаном, установлеюшм на выхоае реакционной трубы, о т л и ч а ю щ а а с я тем,что,с целью предотвращения загрязнения окружающей среды и интев сификании массообмена, на выходе реак; пионной трубы установлен пневмогидрав-, :лический аккумулятор, а распрела литель снабжен регулирующим орга ном, раэме щенным иа выхоаном па трубке.

1+636359. Изобретение ОтНосится к уе р-ановкам для проведения хжякческих реакций в пульсационнъ х реакторахр предназначен ных для проведения химических реакций в жидких системах в х1П;рической ПРомъииленности.

Известны РеактОРыр ПРедставлЯО11ц1е собой трубу с турбулкзующими злемен= тами. Перемешивание в них осуществляется за счет большой скорости потока

ЖИДКОСТИ (.1 1

Достоинством Этих реакторов являет-. сН предельная HpocTGTG конструкции и

oTcyTcTaHе продольного переме гюания, Зти реакторы удобны для проведения рэ быстрых реакций, но применение их для проведения медле1пхнх реакций неиелесообРазнор пОскОлькУ Длина РеактоРа BGG растает пропсрционально времени реакции» 2Q

Boe I HGcTh реакционной массы с

ЕОрша В началО реактора пОзвОляет уве

ilEIH«ETb время пребывания B pBBKTope 6GS уВеличения длины реактора,> ОД11ако при

Этом появляется вредное влияние смеше 2S ния продр-. 1ов различной степени конверСИИ, )тот недос»1«аток можно уме1п цд1Т если разделить трубу на ряд последовательно соединен1П1х секций и возврат час-q,, ти реакционной массы осуществлять с конца каждой секции в ее начало p2) „ р 1О ПРИ этОм КОнстРУкция Реакто Ра и его эксплУа 1 ация Услож1цпо рсЯ, посколькУ для реииркуляиии:лассь1 в каждой секции

„$ джБк1ж1 быть насссы и регулятОры рес хода. р- аиооле=-" близким техническим решением является установка для проведения химических реакций, в которой требуемая для перемешивания скорость создается возвватно-поступательны»м движением

O ол Оа ЖИДКОСТИ B р»УЛЬсаииоиной КОЛОННЕ

Установка содержит вертикально установлен1р ые колонну с насадкой и пульсацисн

4i5 ную камеру, нижние части которых соединены мсжду собой трубопроводом, а также пульсатор, воздухопроводом соединенр1щ1» C еР«-",Рей частью НУльсационио1« KQ меры, В нерабочем сс»стоянии ..-ровни

5Î жидкост"1 В 1«олон«р»е H 11улррсационной камере Одинаковы 3)

Установка работает следуIОД1им обраЗОМ р

«1 есМешиваХО1циеСЯ ЖИДКОСТИ Пойа1от . я 55

В колоннУ снизУ и свеРХУр движУтс»я пРО тивотоком и выводятся сверху и снизу

«лониь4 Необходимая для диспергрирова" ния скорость создается наложением пуль саБии, -. æ&ть1й ВОЗДУХ чз магистрали ЛО р ступает навез Входной штуцер пульсатора и далее через пульсопровод - в пульсационнр1 о каме«ру и вь1тесняет часть кости He HB".- B:колоннУр D РезУльтате чего в колонне столб жидкости движется вверх к создается перепад уровней жидкости в колонне и пульсационной KBмере. 9 случае отсутствия подачи сжатого воздуха в пульсаиионну»рз камеру послсдняя соединяется через пульсатор с атмосФЭРойр сжатый ВОЗДУХ из нее вы«-ХОДИТ ЧЕРЕЗ ПУЧЬСОПРОВОЦ,, IibCBTOP И

Выходной штуиер пульсатора в атмосфс— ру, столб жидкости В колонне под дейстВием силы тяжссти движется Вниз. р 1ГЯЛЬСНЦКОННЬ1Х КОЛОННаХ СТЕПЕ1«Ь продольного перемешива11ия меньше, чем .В секционном трубчатом реакторе„поскольку здесь происходит смешение реакиионной массы только в ссседних слоях„ т. е. По ти с одинаковой степенью конверсии. Кроме того, конструкция пульсациОнных колонн Hpome, поскольку Вм ес то нескольких насо-,ов,„. Испожзуемых в секционном трубчатом реакторе„в пульсаиионной колонне исполь;:уется одж пульсатОр.

Однако пульсационные колонны обладают тем существеиты1М недостатком, что при их работе получается большое количество загрязненного парами рабочей жидкости отработанного Воздуха. Другим недостатком пульсаииошъп колснн является относительно малая скорость Возвратно--псступа:жтного движения столба жидкостир ОбУславле«пая гем, что Движение вниз происходит под действием силы тяжести к вследствие незначительной ампг«ит -ды KGT.eáéHHÉ (высоты падения,р рость Не может ДОсти1"ать Ос«пьших зна» чений, Ь рез .ЬтаYc малой скорости движения в Ггульсац-: о. зать :- :. KGnoHHax трудно достигнуть высокой дисперсности гетерогенных систем. Позтзму он1= используются в основном в ка .. =Тве .=кствакторов.

Целью изобретения являет..я предотвращение загрязнен11я окруж1ющ = к» среды и интенсифика1П111 массообмена, которые достигаются =D c«EBT лкквиг«а11ИИ с6рос«» отваботанио«воз;.Ухар а также за счет лу«диего диспе«1ги1"- ваниЯ фаз обеспечива нием боль1.1ой скор(рстБ Возвратнопосту нательного движения реакционной массьIР

Г сставленная цель дс Iv=aeTCH тем что В установке для проведсния х11мичес ких реакцийр содер11 ащей р еакционн) ю трубу, связа»иную с,1рух11озиционным гид3 10363 равлическим распределителем дискретного действия с входным патрубком и выходным патрубком, установленным на входе в реакционную трубу, и регулирую щим клвланом, установленным на выходе реакционной трубы установлен пневмогид, рввлический аккумулятор, а распределитель снабжен регулирующим органом, размещенным на выходном патрубке.

На чертеже изображена схемв. уста- to новки для проведения химических реакций е

Установка содержит двухпозиционный гидравлический распределитель 1 диск-ретного действия с входным 2 ц выходным 3 патрубками, реакционную трубу

4, пневмогидравличесйий аккумулятор 5, регулирующий клапан 6, регулирующий орган 7, нормально закрытый или нормально открытый, сборник 8 прореагиро- -,О ванной массы, емкость 9 для исходной массы, центробежный насос 10.

Установка работает следующим образом, Исходная масса из емкости 9 центро- 25

1 бежным насосом 10 подается к-. гидрав лическому распределителю 1, В период времени, когда распределитель находится в исходной позиции, как изображено иа чертеже, исходная масса поступает в трубу 4 и сжимаег газ в пневмогидравлическом аккумуляторе 5. При достижении заданного давления открывается регулирующий клапан 6 и прореагирован."шя масса поступает в сборник 8. При переключении распределителя во вторую пози3$ цию поступление исходной массы в трубу

4 прекращается и исходная масса из трубы давлением газа в пневмогидрахангчес ком аккумуляторе 5 начинает вытесняться через распределитель 1 и регулирую4О щий орган 7 в емкость 9. Регулирующий орган 7 имеет более низкое давление срабатывания, чем. регулирующий клал"-.н

6. Прк некотором понижении давления газа в пневмогидравлическом аккумуля45 торе 5 регулирующий клвлан 6 закрываетоя и поступление прореагкровавшей мас59 4 сь в сборник 8 прекращается. Затем цикл повторяется.

Таким образом, в трубе создается возвратно-поступательное движение реакционной массы. Скорость движения в прямом направлении определяется обьемным . расходом исходной массы с площадью

:поперечного сечения трубы, а в обратном разностью давлений, при которых срабатывают регулирующий клвлан 6 и.регулирующий оргвл 7.

B качестве двухпозиционного гидрами лическсго распределителя дискретного действия могут использоваться, например, роторные, поршневые или кжшанные пульс аторы или трехходовой электромагнитный клапан, управляемый двумя реле вре-. мени. B качестве регулирующего клапана

6 могут бьггь использованы пружинные или мембранные клапаны. В качестве ре гулируюшего органа 7 могут быть использованы, например, пружинные или мембран ные клапаны, диафрагма или сливная труба, поднятая на заданную высоту с разрывом сифона. В качестве трубы могут быть использованы теплообменники ти а»труба в трубе», кожухотрубные теплообменники и каналы, образованные горизонталь чыми и вертикальньми перегородками в вертикально установленных колоннах.

Таким образом, сброса загрязненного вохдуха при работе установки не происходит, поскольку возвратное движение массы в трубе осуществляется за счет расширения одной и той же порции сжатого воздуха в пневмогидравлическом аккумуляторе. Ускорение массообмеиа . достигается за счет лучшего диспергиро вания фаз обеспечением болыпой скорости возвратно-поступательного диажения массы в трубе. Скорость возвратного движения зависит от перепада цавления сра», батывания регулирующего клапана к регулирующего органа, а перепад может бьггь очень большим, поскольку ограни чиввется только механической прочносъъю узлоь- реактора.

Составитель H. Рудько

Редактор Т. Киселева Техреду,Гергель Корректор O. p

Заказ 5882/6 Тираж 537 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсквя наб,; д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4