Способ проведения химических реакций в трубчатом реакторе

ОПИСАНИЕ.ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 Ц 29350 Союз Советских Содиал 11 стических Ресгублии.(32) Приоритет Опубликовано 05.05,75. Бюллетен Государственный комите Совета Министров ССС 3) УДК 543,5по делам нзобретени и открытнЙДата опубликования описания 29.07.7 72) Авторы изобретени М, И. Яновский и Ю. А, ФранкИнститут химической физики АН СССР 71) Заявител) СПОСОБ ПР ЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ И О Сущностщем.Исходнопредваритеполненный5 веществагрев градитора. Темптора к его одят в р, заодногоразо- реак- реаке реаги льна э сорбен осу щес ентпого ератур выходу рующее вещество вв вакупрованпый реакто том. После ввода исх твляют программньп"температурного поля а поля падает от входа следующие обозн Введ30 ния:тх Изобретение относится к способам проведения химических реакций в условиях хроматографического режима и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленностях.Известны способы проведения реакций в условиях импульсного проявительного хроматографического режима в изотермических условиях, которых характеризуются разделением образующихся продуктов и исходных веществ в зоне реакции. Хроматографический режим позволяет иногда обходить термодинамические затруднения и существенно менять селективность процесса, При проведении обратимых реакций типа А В+С в изотермических условиях для смещения равновесия слева направо асорбционные коэффициенты Генри Гв и Гс продуктов В и С должны быть различными, чтобы обеспечить их разделение. В случае близости значений Г 6 и Гс реакция может протекать в обоих направлениях и смещения равновесия в желаемом направлении не будет. Часто бывают также случаи, когда при проведении реакции типа А - +В, где В - желаемый конечный продукт, одновременно при температуре реакции протекает также превращение В - С и т. д., что значительно понижает выход целевого продукта В. Предлагаемый способ позволяет устранить указанные недостаткч,2С целью повышения выхода основного продукта, понижения температуры реакции и проведения обратимых реакций до конца, осуществляют изменение градиентного темпера турного поля по заданной программе с одновременной непрерывной окачкой продукта на выходе из реактора. Для изменения температуры в реакционной зоне меняют градиент температурного поля, скорость разогрева и 10 скорость откачки продукта. Чтобы ускоритьреакцию, в реактор загружают смесь твердого илп жидкого катализатора с адсорбентом.Для того, чтобы улучшить эффективность разделения, в качестве сорбентов используют как 15 твердые адсорбенты, так и малолетучие жидкости, нанесенные на инертный твердый носитель. С целью непрерывного выделения продуктов в чистом виде устанавливают сершо реакторов с попеременным циклом работы.2 ь способа заключается в следуюАфВ+ С,Составитель Т. Журавлева Техред 3. Тараненко Корректор В. Брыксина Редактор Н. Воликова Заказ 1816/1 Изд, Уо 704 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 415= - а - температурный градиент поля, где Т - температура, х - длина слоя реактора;АТс 7 т --- скорость подъема температуры,йгде 1 - время.Легко показать, что скорость й 7 х движения точки по длине слоя реактора с данной темпеИратурой будет Юх= . Таким образом, меаняя 1 т и (или) а можно задавать любую скорость Ух. Если ввести в реактор вещество А и начать откачку с постоянной линейной скоростью Р при заданной величине Ц 7 х, то полоса А будет перемещаться со скоростью l определяемой коэффициентом Генри Гэтого вещества при температуре, в которой находится полоса Вначале У,а(Ух. Постепенно полосу А догонит некоторая область температуры Т,ар л, прр которой.4: 1 Рх Иосле вжго скорость движения полосы А стант постоянной.Аналогично соотношению, имеющему место в хромотермографии, для Тиар 1, будет справедливо следующее соотношение:Тхар -11 х7 сТ 1 пР где Я,а - теплота адсорбции вещества А.Таким образом, меняя параметры температурного поля (а или 7 т) и (или) скорость откачки Р можно менять Т,ар А чтобы полоса А вошла в температурную область Треакц л, при которой начинает протекать реакция, напри- мер Если Гл) Гв или Гс, тогда образовавшиеся В и С уйдут в зоны, соответствующие их Тр, В и Тиар, С и реакция будет протекать слева направо до конца. В отличие от проведения реакции в изотермических условиях возможно осуществление хроматографического режима и в том случае, когда Гв=Гс, поскольку обратная реакция будет замедленна из-за более низкой температуры в зоне Тхар, В, С. Воз можны и другие использования предлагаемогоспособа, Например, в случае реакции:А + В -+ С; С + В -э Р. Вследствие разделения В и С реакция бу. 10 дет идти до образования С, а вторая стадия протекать не будет. Таким образом, можно резко изменить направление (селективность реакции), 15 Предмет и во бр етения 1. Способ проведения химических реакций втрубчатом реакторе, заполненном сорбентомв условиях непрерывного разделения под ва 20 куумом в программируемом градиентном температурном поле, о тл и ч а ю щи й с я тем,что, с целью повышения выхода основногопродукта, понижения температуры реакции ипроведения обратимых реакций до конца, осу 25 ществляют изменение градиентного температурного поля по заданной программе с одновременной непрерывной откачкой продукта навыходе из реактора.2, Способ по п. 1, отличающийся тем,30 что, с целью изменения температуры в реакционной зоне, меняют градиент температурного поля, скорость разогрева и скорость откачки продукта,3, Способ по пп, 1 и 2, отличающийся35 тем, что, с целью ускорения реакции, в реактор загружают смесь твердого или жидкогокатализатора с адсорбентом.4. Способ по пп. 1 - 3, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения эффективности40 разделения, в качестве сорбентов используюткак твердые адсорбенты, так и малолетучиежидкости, нанесенные на инертный твердыйноситель.5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся45 тем, что, с целью непрерывного выделенияпродуктов в чистом виде, устанавливают серию реакторов с попеременным циклом работы.