Способ проведения химических реакций

Способ проведения химических реакций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химическому производству и может быть использовано для защиты от коррозии емкостного оборудования в агрессивных реакционных средах, в частности. при проведении реакций сульфинирования в производстве ионообменных смол и позволяет повысить эффективность защиты корпуса от коррозии. Новым в способе является то, что в кольцевую полость между металлическим корпусом и керамической вставкой загружают пористый наполнитель. Металлическую стенку аппарата охлаждают до температуры ниже , после чего полость аппарата и сообщающуюся с ним кольцевую полость заполняют реакционной жидкостью, например серной кислотой 96,5%-ной концентрации. Затем в рубашку металлического корпуса подают хладагент, поддерживая в кольцевом .пространстве температуру . При этом в качестве пористого наполнителя применяют стекловолокно . 1 ил.1 табл. с iS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5D4 В 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3899512/23-26 (22) 10. 04. 85 (46) 23,06.87. Бюл. У 23 (7l) Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол (72) А.А.Кавера и В.Н.Степанов (53) 66.023(088,8) (56) Заявка. Великобритании N914526141 кл. В1Х, 1976, .

Патент США У 4057396, кл 23-252, 1977. (54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ

РЕАКЦИЙ (57) Изобретение относится к химическому производству и может быть использовано для защиты от коррозии емкостного оборудования в агрессивных реакционных средах, в частности, при проведении реакций сульфинирования в производстве ионообменных смол и позвоЛяет повысить эффективность защиты корпуса от коррозии. Новым в способе является то, что в кольцевую полость между металлическим корпусом и керамической вставкой загружают пористый наполнитель. Металлическую стенку аппарата охлаждают о до температуры ниже 20 С, после чего полость аппарата и сообщающуюся с ним кольцевую полость заполняют реакционной жидкостью, например серной кислотой 96,57.-ной концентрации.

Затем в рубашку металлического корпуса подают хладагент, поддерживая в кольцевом, пространстве температуру

7-10 С, При этом в качестве пористого наполнителя применяют стекловолокно. 1 ил. 1 табл.

1318285

Изобретение относится к способам проведения химических реакций и может быть использовано для защиты от коррозии емкостного оборудования от агрессивных реакционных сред, в частности, при проведении реакций сульфирования в производстве ионообменных смол.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты корпуса от коррозии.

На чертеже изображен реактор, в котором реализуется предлагаемый способ, продольный разрез.

Аппарат содержит корпус с нижней царгой 1, рубашкой 2, царгой 3 с рубашкой 4, керамические царги 5 и 6 и фторопластовый теплообменник

7. Внутри аппарата размещено пульсационное контактное устройство 8.Пространство между царгами 5 и 3 и 1 и 6 заполнено пористым заполнитепем, на.пример песком 9 или стекловатой 10.

Аппарат снабжен технологическими штуцерами 11-13 и термометрами 14 и 15 сопротивления.

Способ проведения химических ре,акций в реакторе с пористым заполнителем 9 и 10 расположенным между внутренней стенкой корпуса и реакционной зоной 16, осуществляется путем подачи реагентов в реакционную зону 16 и по крайней мере одного жидкого реагента в пористый заполнитель 9 и 10 и смешения реагентов в реакционной зоне с получением готового продукта, при этом температуру пористого заполнителя 9, 10 с жидким реагентом в процессе реакции поддерживают ниже температуры его кристаллизации.

Внутри зоны 16 и в пористом заполнителе 10 устанавливают образцысвидетели 17 из углеродистой стали для определения скорости коррозии, В рубашки 2 и 4 подводится захоложенная вода с температурой 10 С или антифриз с температурой — 15 С.

Аппарат заполняют серной кислотой

96,5 -ной концентрации.

Через штуцер 11 подают воздух для перемешивания жидкости. Время прове-. дения каждого из экспериментов 500 ч.

Результаты экспериментов даны в таблице.

Скорость коррозии образцов-свидетелей рассчитывают исходя из потери массы металла после удаления продуктов коррозии.

Z5

2

Пример l, В рубашки 2 и 4 по. дают эахоложенную воду с температурой 10 С. В трубчатый фторопластовый теплообменник через штуцер 12 подают воду с температурой 70 С.

Кольцевую полость между царгами не заполняют пористым наполнителем.

При испытании имеет место турбулентное перемешивание жидкости в зоне

16 и ограниченное движение жидкости в зоне 18, 11 р и м е р 2. В рубашки 2 и 4 подают эахоложенную воду с температурой 10 С. Пространство зоны 18 заполняют кварцевым песком 9. Температура теплоносителя в теплообменнике

6 аналогична примеру l. Наблюдается турбулентное перемешивание жидкости в зоне 16. Перемешивание жидкости в зоне 18 в начале опыта не наблюдается, По мере проведения опыта в зоне 18 повышается температура изза перераспределения песка через зазоры иэ зоны 18 в зону 16, Пример 3. Пространство зоны

18 заполняют стекловатой. В остальном условия проведения эксперим нта аналогичны примеру 1, Результат: стабилизация температуры и снижение скорости коррозии в зоне 18 за счет отсутствия перемешивания кислоты в

1 пространстве, заполненном стекловатой.

Пр имер 4. В рубашки 2и 4 подают антифриз с температурой -10 С.

В остальном условия проведения эксперимента аналогичны примеру 1.

В начале опыта наблюдается кристаллизация хмдкости в зоне 18. По мере -проведения опыта температура в зоне 18 повышается с -9,8 до -7 С, при этом кристаллизация кислоты имеет место только в пристеночной эо не царги 3 из-за воздействия перемешивающего фактора из зоры 16. Скорость коррозии образца снижается вследствие понижения температуры в зоне 18.

Пример 5. Пространство зоны

18 заполняют песком аналогично примеру 2. Остальные условия аналогичны примеру 4.

В начале опыта жидкость в зоне 18 подвергается кристаллизации. По мере проведения эксперимента температура о в зоне повышается с -9,8 до -7 С, при этом кристаллизация кислоты имеет место на 2/3 ширины зоны. Из-за воздействия перемешивающего фактора

При- Зона 16 мер

Зона 18

Скорость коррозии образцасвидетеля,мм/год

Вид теплоизолирующе го материала

Скорость коррозии образцасвидетеля, мм/год

Темпера тура, С емпеатура о

25

Нет

1,25

2 60

15-25

1,25

Песок кварцевый

3 60

4 60

5 60

Стекловата 12-15

0,125 (-9)-(-7) Нет

0,05

Песок кварцевый (-9,8)- 0,03 (-7) 6 60

Стекловата -9,8

0,001

3 13 из зоны 16 песок частично из зоны

18 через неплотности перемещается в зону 16..Скорость коррозии образца снижается из-эа нахождения последнего частично в зоне кристаллизации кислоты.

Пример 6. Пространство зоны

l8 заполняют стекловатой аналогично примеру 3. Остальные условия аналогичны примеру 4. Жидкость в зоне 18 подвергается кристаллизации, образуя

"ледяную шубу". Температура в зоне

18 на всем протяжении эксперимента не изменяется. Скорость коррозии образца-свидетеля минимальна по сравнению с предыдущими опытами. Следы коррозии имеют место из-за воздействия на образец коррозионных факторов в момент оттаивания "ледяной шубы" после окончания эксперимента.

Таким образом, при образовании в кольцевой полости "ледяной шубы", т,е. кристаллизации серной кислоты, коррозия практически отсутствует.

Это позволяет сделать вывод, что при использовании предлагаемого способа

18285 4 защиты емкостного оборудования очкоррозии в промышленном производстве. значительно удлинится срок безремонтной службы оборудования, выполненно5 го иэ дешевых конструкционных материалов, повысится надежность его работы. формулаиэобретения

Способ проведения химических реакций в реакторе с пористым заполнителем, расположенным между внутрен.ней стенкой корпуса и реакционной зоной, путем подачи реагентов в реакционную зону и по крайней мере одного жидкого реагента в пористый заполнитель и смешения реагентов в реакционной зоне с получением готового продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты корпуса от коррозии, температуру пористого заполнителя с жидким реагентом в процессе реак25 ции поддерживают ниже температуры его кристаллизации.

1318285

Составитель А.Тарасов

Редактор И.Николайчук Техред Л.Олийнык

Корректор А.Ильин

Заказ 2452/6

Тираж 510

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4