Реактор

ОП ИЯИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик,е авета Министров ССло левам изебретеии(54) РЕАКТОР 2 Изобретение относится к реакторам д газо-жидкостных процессов и может б использовать в химической, нефтехими ской и других отраслях промышленнос связанных с проведением химических п цессов в гетерогенных системах, наприм для получения диметилформамида из равьиной кислоты и диметиламина.Известны реакторы для проведения га жидкостных процессов, содержащие вер кальный цилиндрический корпус, секцио рованный по высоте массообменными релками с переточными патрубками, ко хотрубный теплообменник, штуцер подв газа и устройства ввода и вывода реаг ытьчети,Роер,музоти ни- таку- ода 15 тов.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 30 Государствеииый комитет (23) Приор олодовников, П. И. Видман Базакин о-технологический институтДзержинского реакционного и ректифик го процессов в едином объеме.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 нижней тарелкой, а трубы теплообменника, размещенные в обечайкс, снабжены расширителями.На чертеже изображен продольшлй разрез общего вида реактора.Реактор состоит из вертикального цилиндрического 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 , 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 15. На перепускной трубе 14 укрепленым 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. 10 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 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 гревается до температуры ее кипения и параллельно с реакцией синтеза формиатдиметиламина протекает реакция его превращения в диметилформамид и воду, являющаяся эндотермичной, Реакционная смесь эБ 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 теплообмен- з ник 19 (зона регенерации диметиламина), где происходит их охлаждение до 20 - 25 С и конденсация паров воды. Последняя стекает через тарелки 16, на которых из нее отпаривают диметиламин, после чего вода выводится из реактора через штуцер 18.11 ары диметиламина через штуцер 22 выводятся из реактора на конденсацию, либо для повторного использования на стадии синтеза формиатдиметиламина,11 редлагаемый 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 изобретения1, Реактор для получения диметилформамида, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, секционированный по высоте массообменными тарелками с переточными патрубками, кожухотрубный теплообменник, штуцер подвода газа и устройства ввода и вывода реагентов, о тл и ч а ющ и й с я 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 нижней тарелкой.2, Реактор по п. 1, отличающийся тем, что трубы теплообменника, размещенные в обечайке, снабжены расширителями.Составитсль А. Тар Заказ 1689/4 Изд, л 1 ь 6 НПО Государственног по делам 113035, МоскваТираж 922 Подписи окомитета Совета Министров СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб., д, 4/5 ипография, пр. Сапунов Редактор Девятко Техред Н. Рыбкина Корректор Л. Орла