Газожидкостной реактор

/00, 19ский И.ВЛ.: Марис, 4р Гез"6/22463 Газо ел ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ПИСАНИЕ И А ВТОРСНОМУ С 8 ИДЕ(54)(57) ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ РЕАКТОР, содержащий вертикальный корпус с днищеми крышкой центральную циркуляционную трубу, барботер, трубчатые теплообменники, расположенные в кольцевом зазоре между центральной трубойи корпусом, технологические штуцерыо т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительностиза счет интенсификации теплообмена,трубчатые теплообменники установленыпо винтовой линии и снабжены закрепленными цо винтовой линии, имеющейпротивоположное направление, отражательными пластинами с отверстиями,Изобретение относится к аппаратам для проведения газожидкостных реакций, например получение уксусной кислоты путем окисления воздухом лег- ких Фракций бензина.5Цель изобретения - повьппение производительности за счет интенсификации теплообмена,На фиг. 1 показана принципиальная схема аппарата; на фиг 2 " сечение 1 О А-А на Фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальное исполнение отражательной пластины.Аппарат содержит корпус 1 с днищем и крьппкой, циркуляционную трубу 15 2, расположенную соосно корпусу,теплообменные элементы 3 в виде пучков труб, размещенные в кольцевом зазо-, ре между корпусом 1 и циркуляционной трубой 2 по винтовой линии, барботер 20 4, расположенный в нижней части аппарата в кольцевом зазоре между корпусом 1 и циркуляционной трубой 2 отражательные пластины 5, установленные на теплообменных элементах 3 и 25 расположенные в кольцевом зазоре между корпусом и циркуляционной трубой по винтовой линии, имеющей противоположное направление относительно винтовой линии, по которой размещены теп.ЗО лообменные элементы 3, а верхние кромки 6 отражательных пластин 5 отогнуты вниз и снабжены отверстиями 7,штуцер 8 для подачи воздуха в .барботер 4, штуцер 9 для ввода сырья и штуцер 10 для вывода целевого компонента, штуцер 11 для выхода непрореагировавшего воздуха, штуцеры 12 для входа и выхода теплоносителя. Отражательные пластины 5 имеют отверстия 13 для прохода теплообменных трубок теплообменных элементов 3.1Аппарат работает, следующим образом.Исходйая смесь периодически или постоянно подается в аппарат через 45 штуцер 9, Через штуцер 8 в барботер 4 подается газовый реагент (воздух), который затем поступает в кольцевой зазор между корпусом 1 и циркуляционной трубой 2. В кольцевом зазоре 50 образуется газожидкостная смесь с плотностью меньшей, чем плотностьжидкости. В циркуляционной трубе 2 находится жидкость. За счет разностиплотностей жидкости и газожидкостной сме си в аппарате возникает замкнутая внутренняя циркуляция реакционной массы, В результате химической реакции между газом и жидкостью выделяетсяреакционное тепло, которое отводитсячерез встроенные теплообменные элементы 3.Непрореагировавший газ выходитчерез штуцер 11, а целевой продукт -через штуцер 10. Для интенсификации,процесса теплообмена трубчатка теплообменных элементов 3 устанавливается в кольцевом зазоре по винтовойлинии, под углом к восходящему газожидкостному потоку, Если процесс ведется при вьсоком давлении (например, 50 ати), то промышленный аппарат У = 50 м имеет толщину корпуса3не менее 55 мм, т,е. такие реакторыобычно не имеют внешней рубашки изза ее малой эффективности и высокойметаллоемкости. Реакционные компоненты являются коррозионно-агрессивными по отношению к конструкционным,.материалам. Поэтому все внутренниеустройства реактора, в т.ч. и теплообменные элементы, изготавливаютсяиз высоколегированной стали.Для создания поперечного обтекания теплообменных элементов газожидкостным потоком теплообменные элементы 3 снабжены отражательными пластинами 5, ширина которых равна величине кольцевого зазора, Пластины устанавливаются таким образом, что образуют с теплообменными трубками угол,облизкий к 90 . При этом они располагаются на отдельных теплообменныхэлементах как бы по винтовой линиис противоположным направлением относительно установки теплообменных элементов. Так как отражательные пластины расположены под углом в вертикалии под ними имеет место сепарация газа из жидкости, то каждая пластина 5заканчивается козырьком, отогнутымвниз. В совокупности пластина 5 и ееотогнутая вниз верхняя кромка 6 образуют радиально-расположенный желоб,обеспечивающий радиальное перерас-пределение газа. Для диспергированиягаза отогнутая кромка 6 снабжена отверстиями 7,Создание поперечного обтекания теплообменных элементов газожидкостным потоком и многократное радиальное перераспределение газового реагента и его многократное диспергирование обеспечивают интенсификацию процессов теплообмена и массообмена,1255 195 Интенсификация теплообмена позволяет уменьшить суммарную поверхность теплообменных элементов, что в свою Составитель А.ЛихановРедактор Г,Волкова Техред А.Кравчук Корректор липен акаэ Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д. П одственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 43/7 ВНИИПИ Го по дел 113035, МТираж 527ударственном изобретенсква, Ж,очередь позволяет снизить расход высоколегированных труб и металлоемкость конструкции в целом,