Реактор для проведения химических процессов во взвешенном слое

О П И С А Н И Е 252300ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства Л 968 (Юе 1247337/23-26 Заявлено(л. 12 д, 1/О рисоединением заявкиПриорите йомитет по ае ооретений и открытийри Совете МинистровСССР бликовано 22.1 Х.1969. Бюллетень29 УДЫ, 66.023.23(088,8 66.096.5 (088,8) ата опубликования описания 25.11.19 вторызобретен А, А, Воробьев, А. И. Карелин, И. А. Тихомиров,В. Л. Теплоухов, Г, Н, Колпаков и Г. П. Хандорин явите РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ХИМИЧЕС ВО ВЗВЕШЕННОМ СЛОРОЦЕССОВ Изобретение относится к аппаратам, используемым в химической технологии, а именно в плазмохимической технологии по переработке твердых порошкообразных вещесгв.В настоящее время при переработке пооошкообразных веществ широко используются аппараты кипящего слоя, в которых твердая фаза (порошок) взаимодействует с газообразными реагентами, находясь во взвешенном состоянии длительное время (изхеряемое секундами). Это обеспечивается за счет использования конусного корпуса, уменьяаощего скорость газового потока в направлении снизу вверх. Необходимое для реакции теп,О в аппаратах кипящего слоя подводится в зону реакции путем подогрева стенок кипящего реактора, а также газообразных реагентов в нагревательных устройствах, Аппарат состоит из конического корпуса, в вер- ней части которого расположено устройство для подачи твердой фазы, а в нижней части корпуса размещен генератор газа.Однако аппаратам кипящего олоя присущ тот недостаток, что температура в зоне реакции относительно невысока и достигает нескольких сот градусов, что ограничивает производительность аппаратов,Целью предлагаемого изобретения является увеличение производительности аппаратов кипящего слоя за счет существенного увеличения среднемассовой температуры,в зоне реагирования, а также уменьшение размеров аппаратов за счет увеличения скорости реакции, связанной с увеличением температуры.5 Это достигается благодаря выполнениюгенератора в виде плазмотрона факельного типа. В этом случае струя формируется плазмОООразуощп 1 (которы может быть и сходным газовым реагентом) газом в кониче ском сопле, являющемся нижней частьюаппарата кипящего слоя, Среднезассовзя температура газа в зоне реакции в этом слу сЕ ЗНаИТСЛЬ 1 О и)ВЬП 111 СТСЯ ПО СРавЕНИЮ С температурой в зоне реакции аппаратов ки пяпего слоя, до,3000 - -5000 К. Одновременно также увеличивается время пребывания твердых 1 асти и зос высоОЙ тсзпературы.Увели ение температуры газовых реагентов до 3000 - 5000 К вызывает существенное уве личенпе скорости хизических гетерогенныхпревращений, что позволяет уменьцать гаоариты такого типа аппаратов.На чертеже схематично представлен предлагаемый реактор.25 Он состоит из конического корпуса 1, нижняя часть которого выполнена в виде водоохлаждаемого сопла Лаваля 2, изолированного чластиной 3 от водоохлаждаемого электрода 4, на которыя подается высокочастотное 30 напряжение и с которого возбуждается высо 252300кочастотный факельный разряд; бункера 5 для сбора твердых отходов; циклона б для очистки газообразного продукта питагеля твердой фазы, состоящего из бункера 7, шнека 8 и диспергирующего устройства 9,Высокочастотный факельный разряд возбуждается с электрода 4 и формируется газовым потоком реагентов или плазмообразующего газа в сопле Лаваля 2, причем плазменная струя заполняет значительную часть конусообразного корпуса 1. Твердая фаза (порошок) подается с помощью диспергирующего устройства 9 в зону реагирования сверху вниз. Реагирование между твердой фазой и газовыми реагентами осуществляется в условиях плазменного состояния веществ.Среднемассовая температура в зоне разряда в зависимости от его мощности, давления в реакторе, расхода и рода газа может достигать 3000 в 50 К. Интенсивное конвективное перемешивание, а также свойства самой плазмы обеспечивают эффективный массо- и теплообмен между газовой и твердой фазами.5 В случае проведения гетерогенного химического процесса с выходом твердых продуктов реакции последние могут отводиться так же, как и в обычных аппаратах кипящего слоя,10 Предмет изобретенияРеактор для проведения химических процессов во взвешенном слое, состоящий из конического корпуса, в верхней части которого 15 расположено устройство для подачи твердойфазы, а в нижней части корпуса размещен генератор газа, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, генератор газа выполнен в виде плазмотрона факельного 20 типа.252300 оставитель Н. И. ЛебедеваТехред А. А. Камышникова Корректор С. М. Сигал орина едакт ипография, пр, Сапунова, 2 аказ 283/11 Т НИИПИ Комитета по делам изобретеМосква Ж,раж 480 Подписной и открытий при Совете Министров СССР аушская наб., д, 4/5