Барботажный реактор

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 14. 09.67 (21) 1185096/23-26с присоединением заявки Мо 2400138/23-26(51)М. Кл.3 В 01 Э 19/00 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) БАРБОТАЖНЫЙ РЕАКТОР ЮИзобретение относится к конструкциям аппаратов, используемых в химической промышленности для проведения реакций в системе жидкость-газ, и может применяться для проведения з реакций хлорирования органических соединений.Известен барботажный реактор для проведения химических реакций в системе жидкость-газ, выполненный в О виде вертикальной колонны со штуцерами для ввода и вывода газовой и жидкой фазы. Внутри колонны расположены ситчатые секционирующие тарелки1 15едостатком этой конструкции является ее малая эффективность, а зачастую и невозможность применения для периодических процессов. Это обусловлено тем, что основная реакция 20 проходит в нижней части реактора и вследствие отсутствия перемешивания реакционной массы (из-за наличия секционирующих тарелок) состав продуктов по высоте реактора будет раз личен. Этот реактор также малоэффективен для тех непрерывных процессов, где скорость процесса не зависит или мало зависит от концентрации реагентов в жидкой фазе. Кроме того, не достатком конструкции является неравномерность тепловыделения по секциям и необходимость поэонного регулирования температуры. Это создает трудности в обеспечении изотермичности проведения процессов и значительно усложняет конструкцию реактора, так как в каждой секции необходимо устанавливать теплообменные устройства.Известен также барботажный реактор для проведения химических реакций в системе жидкость-газ, выполненный в виде вертикальной колонны со штуцерами ввода и вывода реагентов.Реактор снабжен циркуляционной трубой для создания естественной циркуляции жидкой фазы. Циркуляционная труба снабжена теплообменником (2 Д .Недостатком этого реактора явля-. ется его низкая эффективность,в частности при проведении процесса хлорирования органических соединений необходимо значительное время для проведения процесса, чтобы доСтичь высокой ссепени конверсии хлора.Цель изобретения - повышение эффективности реактора за счет равномерного распределения газа по сече нию.Указанная цель достигается тем,что барботажный реактор для проведения химических реакций в системежидкость-газ выполнен в виде вертикальной колонны со штуцерами вводаи вывода реагентов и снабжен циркуляционной трубой и теплообменником,и колонна снабжена установленнымивнутри нее на высоте циркуляционнойтрубы перфорированными тарелками.В качестве перфорированных тарелок .целесообразно использовать ситчатыетарелки провального .типа с живымсечением 1-20.В случае необходимости циркуляционная труба может быть снабженатеплообменником. 15На фиг,1 схематически изображенбарботажный реактор с циркуляционнойтрубой, расположенной снаружи колонны; на фиг.2 - то же, с циркуляционной трубой, расположенной внутри ко- щ 0лонны; на фиг.3 - то же, с циркуляционной трубой, снабженной теплообменником.Барботажный реактор представляетсобой вертикальную колонну 1 со штуцером 2 для ввода жидкости, штуцером3 для ввода газа, штуцером 4 для вывода жидкости и штуцером 5 для вывода газа. Колонна 1 снабжена циркуляционной трубой 6 для создания естественной циркуляции жидкой фазы. цир- З 0куляционная труба 6 может быть расположена либо снаружи колонны 1 (фиг.1), либо внутри колонны 1 (фиг.2).Иежду верхним и нижним концом циркуляционной трубы 6 внутри колонны 1 35расположены перфорированные тарелки7, В качестве.перфорированны. таререлок 7 могут быть использованы любые известиые секционирующие тарелки, но предпочтительно применять 40ситчатые тарелки провального типа сживым сечением 1-20. Если для проведения реакции между газом и жидкостью необходимо нагревать илиохлаждать реакционную смесь, то циркуляционную трубу снабжают теплообменником 8 (Фиг.З).В предлагаемом реакторе проводятпроцессы хлорирования различныхорганических соединений,П р и м е р 1. В реакторе диаметром 40 мм и высотой 1000 мм проводятпроцесс хлорирования парафина. Реакторимеет пять ситчатых тарелок с живым сечением 5 и снабжен внешнейциркуляционной трубой, В реактор через штуцер 2 загружают 0,65 л параФина и через штуцер 3 подают газообразный хлор. Процесс проводится в периодическом режиме до соцержания хлора в продукте.47 вес. Для достижения конверсии хлора 96,5 необходимое время хлорирования составляет 8 ч. При проведении процесса хлорирования в предлагаемом реакторе с циркуляционной трубой, но без перФорированных тарелок, для достижения конверсии хлора 96,5 необходимое время хлорирования составляет 20 ч. Если процесс хлорирования в реакторе проводят в течение 8 ч , то конверсия хлора составляет 86П р и м е р 2. В реакторе, имеющем пять перфорированных тарелок с живым сечением 10 и снабженном внешней циркуляционной трубой с теплообменником, проводят (при 99 С и давлении 1,6 атм)процесс хлорирования этилена до дихлорэтана в среде дихлорэтана. Реактор заполняют жидким дихлорэтаном и через штуцеры 2 и 3 подают газообразный этилен и хлор. При взаимодействии этилена и хлора образуется жидкий дихлорэтан, который отводят через штуцер 4, Процесс проводят в непрерывном режиме при избытке этилена 3 до начала появления проскока хлора. При этом максимальный съем составляет 890 г/л ч.При проведении процесса в предлагаемом реакторе с циркуляционной трубой без перфорированных тарелок максимальный объем составляет 370 г/л ч.Формула изобретения1. Барботажный реактор для проведения химических реакций в системе жидкость-газ выполненный в видевертикальной колонны со штуцерамиввода и вывода реагентов, снабженнойциркуляционной трубой и теплообменником,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью повышения эффективности процесса за счет равномерного распределения газа по сечению, колоннаснабжена установленными внутри неена высоте циркуляционной трубы перфорированными тарелками.2. Реактор по п.1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что перфорированныетарелки выполнены ситчатыми провального типа с живым сечением 1 - 20.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Химическая промышленность",Р 11,1966, с. 806.2. Патент США Р 2818447,кл. 260-663, опублик, 31.12.57 (прототип).787079 Составитель Ь. Гусев-ДонПетрушко Техред К.Гаврон акт П а Филиал ППП фпатент", г. Уагород, ул. тная, 4 ж 809ного коретений5, Рауш 8220/б Тира ВНИИПИ Государствен по делам изоб 113035, Иосква, Ж