Реактор

Реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И Й

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1).)1.73 (21) )968540/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) Я Кл

В О).) 1 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (43) Опубликовано )5.09.78. Бюллетень № 34 (53) УДК 66).49).16 (088.8) (45) Дата опубликования описания 01.09.78 (72) Авторы изобретения

В. М. Задорский, В. В. Солодовников, П. И. Видман и В. И. Базакин

Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) РЕАКТОР

Изобретение относится к реакторам для газо-жидкостных процессов и может быть использовать в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, связанных с проведением химических процессов в гетерогенных системах, например, для получения диметилформамида из муравьиной кислоты и диметиламина.

Известны реакторы для проведения газожидкостных процессов, содержащие вертикальный цилиндрический корпус, секционированный по высоте массообменными тарелками с переточными патрубками, кожухотрубный теплообменник, штуцер подвода газа и устройства ввода и вывода реагентов.

Недостатком известных реакторов является невысокая интенсивность процесса в связи с невозможностью осуществить прямоточное движение контактирующих фаз (газовой и жидкой) на тарелках под трубной решеткой, невозможность обеспечения равномерного распределения жидкости по центральным трубкам теплообменника, что приводит к появлению температурных и концентрационных неравномерностей в зоне реакции и уменьшению выхода целевого продукта, и, наконец, невозможность организации прямоточно-противоточного движения контактирующих фаз для совмещения реакционного и ректификационного процессов в едином объеме.

С целью интенсификации процессов контактирования, между нижней решеткой

5 теплообменника и днищем корпуса установлена цилиндрическая обечайка с массообменными тарелками, а штуцеры подвода газа и жидкости размещены соответственно под и над нижней тарелкой, а трубы тепло)0 обменника, размещенные в обечайкс, снабжены расширителями.

На чертеже изображен продольный разрез общего вида реактора.

Реактор состоит из вертикального цн15 линдрического корпуса 1 со штуцерами 2 и

3 для подвода реагентов. В нижней части корпус 1 снабжен подогревателем 4 и штуцерами 5 и 6 для вывода диметилформамида и подачи диметиламина в реактор. По оси нижней части реактора установлена цилиндрическая обечайка 7, секционированная тарелками 8, примыкающая к нижней решетке трубчатого теплообменника 9, снабженного штуцерами 10 и 11 для подвода-отвода теплоагента. Выше трубчатого теплообменника расположены последовательно каплеотбойник 12, глухая тарелка

13 с перепускной трубой 14. Над перепускной трубой 14 укреплен отбойный козырек

30 15. На перепускной трубе 14 укреплены

623572 м ассообменные противоточные кольцевые тарелки 16, а между нижней массообменной тарелкой 16 и глухой тарелкой 13 размещен подогреватель 17 и штуцер 18 для отвода реакционной воды. Верхняя часть 5 реактора выполнена в виде трубчатого теплообменника 19 и снабжена штуцерами 20 и 21 для отвода-подвода хладоагента и 22— для отвода паров диметиламнна.

Реактор работает следующим образом. lp

Газообразный диметиламин подается через штуцер 2 в цилиндрическую обечайку 7 (зону синтеза). На первую тарелку 8 через штуцер 3 подается муравьиная кислота.

При прямоточном перемещении через та- 16 релки 8 диметиламин и муравьиная кислота взаимодействуют с образованием формиатдиметиламина. В связи с тем, что реакция протекает с выделением значительного количества тепла, реакционная смесь разо- 2п гревается до температуры ее кипения и параллельно с реакцией синтеза формиатдиметиламина протекает реакция его превращения в диметилформамид и воду., являющаяся эндотермичной. Реакционная смесь с избытком диметиламина поднимается затем по трубкам теплообменника 9, а затем опускается навстречу парам диметилформамида в куб реактора по периферийным трубкам теплообменника 9. Из реактора зо при температуре кипения диметилформамид выводится через штуцер 5.

Избыточный диметиламин в смеси с водяными парами через перепускную трубу 14 поступает в трубчатый теплообменник 19 (зона регенерации диметиламина), где происходит их охлаждение до 20 — 25 С и конденсация паров воды. Последняя стекает через тарелки 16, »а которых из нее отпаривают диметиламин, после чего вода выводится из реактора через штуцер 18.

IIHpbI диметиламина через штуцер 22 выводятся из реактора на конденсацию, либо для повторного использования на стадии синтеза формиатдиметиламина, Предлагаемый реактор обеспечивает возможность интенсификации процесса за счет проведения всех стадий в одном аппарате, а синтеза и частичного превращения формиатдиметиламина — в едином реакционном объеме, вследствие чего тепло реакции синтеза непосредственно используется для проведения реакции превращения. Совмещение реакций, а также реакции и ректификации позволяет уменьшить необходимые реакционные объемы и упростить аппаратурно-технологическое оформление процесса в целом.

Формула изобретения

1. Реактор для получения диметилформамида, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, секционированный Ilo высоте массообменными тарелками с переточными патрубками, кожухотрубный теплообменник, штуцер подвода газа и устройства ввода и вывода реагентов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процессов контактирования, между нижней решеткой теплообменника и днищем корпуса установлена цилиндрическая обечайка с массообменными тарелками, а штуцеры подвода газа и жидкости размещены соответственно под и над пи тарелкой.

2. Реактор по п. 1, отл ич а ющи йся тем, что трубы теплообменника, размещенные в обечайке, снабжены расширителями. о23572

Составитсль А. Тарасов

Техред Н. Рыбкина

Корректор Л. Орлана

Редактор Девятко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1689/4 Изд. Мю 644 Тираж 922 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5