Кожухотрубный реактор

Кожухотрубный реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

36992I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.1.1971 (№ 1612668 23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания ЗЛ .1973

М. Кл. В 01j 9704 йотвитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 66.023(088.8) Авторы изобретения

Н. И. Свитка, А. С. Комаров, В. Б. Кваша, Н. И. Гельперин, В. Н. Федорук, Д. П. Челянова и P. В. Велик

Заявитель

КОЖУХОТРУБНЫЙ РЕАКТОР

Изобретение относится к области химической технологии и предназначено для проведения экзотермических и эндотер мических реакций при контактировании газа с жидкостью в присутствии твердого катализатора, в частности для осуществления гидрирования ацетофенона в производстве окиси пропилсна.

Известен кожухотрубный реактор-теплоооменник для проведения экзотермических и эндотермических реакций при контактировании газа с жидкостью, состоящий из корпуса, решеток с пучком труб, сопел, расположенных соосно над верхней решеткой, и патрубков для входа и выхода реагентов.

Однако известный реактор не может быть использован для проведения реакций в присутствии твердого катализатора, помещенного в трубное пространство. В этом случае нужно подавать жидкую фазу равномерно по каждой трубке, при этом в трубное пространство газ необходимо подавать также сверху для предотвращения образования барботажного режима, так как последний приводит к быстрому р азрушению катализ аторов. Использование форсунки в верхней части аппарата для разбрызгивания жидкости было бы не эффективно, так как орошается трубная решетка в промежутках между трубами, поскольку живое сечение труоного пространства обычно составляет 10 — 40%.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществить реакционные процессы в системе газ— жидкость — твердое тело с высокой интенсивностью и стабильным составом продуктов за

5 счет равномерного распределения жидкости по каждой трубке, так как неравномерное орошение приводит к снижению селективности процесса, и образованию побочных продуктов выше предельно допустимой концент10 рации и вызывает быструю потерю активности катализатора.

Это достигается тем, что над открытыми концами труб верхней решетки концентрично соплам установлены желобообразные элемеи15 ты, снабженные в нижней части полными усеченными конусами, а над соплами установлена отражательная пластина. Размещение желобообразных элементов на пути движения жидкостной пленки или капель жидкости

20 позволяет собрать часть разбрызгиваемой жидкости в устье желоба и направить ее вниз, в трубу, заполненную твердым катализатором.

При этом жидкость стекает с каждого желоба в виде маленькой струи.

25 Для равномерного распределения жидкости по всему сечению реактора в каждое плоскоразбрызгивающее сопло подают определенное количество жидкости, пропорциональное числу труб, находящихся на одной концентриче30 ской окружности. Равномерное распределение

369921 жидкости по каждой трубке позволяет получить готовый продукт высокого качества за счет того, что активность катализатора в каждой трубке будет находиться на одном уровне.

На фиг. 1 изображен предлагаемый реактор; на фиг. 2 — сечения по А — А и Б — Б на фиг. 1; на фиг. 3 — желобообразные элементы; на фиг. 4 — то же, с полым конусом; на фиг. 5 — то же, сечение.

Реактор выполнен в виде вертикального корпуса 1 с трубными решетками 2 и 8 и трубками 4.

Над верхней решткой 2 соосно размещены плоскообразные разбрызгивающие сопла 5.

Над верхним соплом установлена пластина б, а на уровне каждого сопла концентрично установлены желобообразные элементы 7, связанные между собой кольцами 8, которые прикреплены к корпусу планками 9.

Реактор установлен на основании 10 или на опорных лапах и снабжен патрубками 11 .и 12 для входа и выхода жидкости, патрубками

18 и 14 для входа и выхода газа, а также патрубками 15 .и 1б для входа и выхода теплоносителя.

Система подачи жидкости имеет коллектор

17 с регулируемыми вентилями 18, расходомерами 19 и общим вентилем 20. Желобообразные элементы могут быть снабжены полыми усеченными конусами 21.

Реактор работает следующим образом. В трубное пространство засыпают катализатор.

Жидкость подают в распределительное устройство через коллектор 17, чтобы в верхнее сопло направлялось большее количество жидкости, чем в нижерасположенные. Через патрубок 18 вводят газ, который, огибая пластину б, проходит по периферии и направляется через трубы, в которые стекает жидкость в виде струй, направляемых желобообразными элементами 7. Газ может быть введен также через коллектор, расположенный непосредственно над верхней трубной .решеткой.

В каждой трубке происходит прямоточное контактирование газа и жидкости, стекающей по твердому катализатору. Прореагировавшая

10 жидкость стекает в нижнюю часть реактора и выводится из аппарата через патрубок 12, а газ — через патрубок 14. Подачу жидкости регулируют так, чтобы расход жидкости на каждое сопло 5 был пропорционален числу

15 орошаемых труб.

Предмет изобретения

1. Кожухотрубный реактор для проведения

20 экзотермических и эндотермических реакций при контактировании газа с жидкостью в присутствии твердого катализатора, содержащий корпус, внутри которого размещены решетки с пучком труб, сопла, расположенные соосно

25 .над верхней решеткой, и патрубки для входа и выхода реагентов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества продукта, над открытыми концами труб верхней решетки концентрично соп30 лам установлены желобообразные элементы.

2. Кожухотрубный реактор по п. 1, отличающийся тем, что желобообразные элементы в нижней части снабжены полыми усеченными конусами.

35 3. Кожухотрубный реактор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что над соплами установлена отражательная пластина.

369921

Фиь. r

Фиъ 2

Фи 5

Составитель В. Харакоз

Техред Л. Грачева

Редактор T. Фадеева

Корректор И. Божко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1180/18 Изд. Ëî 251 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Чипистров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5