Способ проведения химических реакций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТ овакольцеим кори тся к химиможет быть от коррозии в агрессивных к ГОСУДАРСВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Проектно-конструкторское бюропо проектированию оборудования дляпроизводства пластических масс исинтетических смол(54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХРЕАКЦИЙ(57) Изобретение относическому производству ииспользовано для защитыемкостного оборудованияреакционных средах, в частности,при проведении реакций сульфинир ния в производстве ионообменных смо и позвоЛяет повысить эффективность защиты корпуса от коррозии. Новым в способе является то, что в вую полость между металлическ пусом и керамической вставкой загружают пористый наполнитель. Метал лическую стенку аппарата охлаждаютодо температуры ниже 20 С, после чего полость аппарата и сообщающуюся с ним кольцевую полость заполняют реакционной жидкостью, например сер . ной кислотой 96,57.-ной концентраци Затем в рубашку металлического кор пуса подают хладагент, поддерживая кольцевом, пространстве температуру 7-10 С, При этом в качестве пористо го наполнителя применяют стекловоло но. 1 ил. 1 табл.1318285 Изобретение относится к способампроведения химических реакций и может быть использовано для защиты откоррозии емкостного оборудования отагрессивных реакционных сред, в частности, при проведении реакций сульфирования в производстве ионообменных смол.Цель изобретения - повышение эффективности защиты корпуса от коррозии.На чертеже изображен реактор, вкотором реализуется предлагаемыйспособ, продольный разрез.Аппарат содержит корпус с нижней царгой 1, рубашкой 2, царгой 3с рубашкой 4, керамические царги 5и 6 и фторопластовый теплообменник7, Внутри аппарата размещено пульсационное контактное устройство 8.Пространство между царгами 5 и 3 и 1 и 6заполнено пористым заполнитепем, на.пример песком 9 или стекловатой 10.Аппарат снабжен технологическими штуцерами 11-13 и термометрами 14 и 15сопротивления.Способ проведения химических ре,акций в реакторе с пористым заполнителем 9 и 10, расположенным междувнутренней стенкой корпуса и реакционной зоной 16, осуществляется путем подачи реагентов в реакционнуюзону 16 и по крайней мере одногожидкого реагента в пористый заполнитель 9 и 10 и смешения реагентов вреакционной зоне с получением готового продукта, при этом температурупористого заполнителя 9, 10 с жидкимреагентом в процессе реакции поддерживают ниже температуры его кристаллизации.Внутри зоны 16 и в пористом заполнителе 10 устанавливают образцысвидетели 17 из углеродистой сталидля определения скорости коррозии,В рубашки 2 и 4 подводится захоложенная вода с температурой 10 С илиантифриз с температурой -15 С,Аппарат заполняют серной кислотой96,57-ной концентрации.Через штуцер 11 подают воздух дляперемешивания жидкости, Время проведения каждого из экспериментов 500 ч,Результаты экспериментов даныв таблице.Скорость коррозии образцов-свидетелей рассчитывают исходя из потери массы металла после удаленияпродуктов коррозии,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2П р и м е р 1, В рубашки 2 и 4 подают эахоложенную воду с температурой 10 С. В трубчатый фторопластовый теплообменник через штуцер 12подают воду с температурой 70 С,Кольцевую полость между царгами незаполняют пористым наполнителем,При испытании имеет место турбулентное перемешивание жидкости в зоне16 и ограниченное движение жидкостив зоне 18,П р и м е р 2, В рубашки 2 и 4подают эахоложенную воду с температурой 10 С, Пространство зоны 18 заполняют кварцевым песком 9, Температура теплоносителя в теплообменнике6 аналогична примеру 1. Наблюдаетсятурбулентное перемешивание жидкостив зоне 16. Перемешивание жидкостив зоне 18 в начале опыта не наблюдается, По мере проведения опыта взоне 18 повышается температура изза перераспределения песка через зазоры иэ зоны 18 в зону 16,П р и м е р 3. Пространство зоны18 заполняют стекловатой. В остальном условия проведения эксперимента аналогичны примеру 1, Результат:стабилизация температуры и снижениескорости коррозии в зоне 18 за счетотсутствия перемешивания кислоты в1пространстве, заполненном стекловатой.П р и м е р 4, В рубашки 2 и 4подают антифриз с температурой -10 С.В остальном условия проведения эксперимента аналогичны примеру 1,В начале опыта наблюдается кристаллизация хмдкости в зоне 18. Помере .проведения опыта температурав зоне 18 повышается с -9,8 до -7 С,при этом кристаллизация кислоты имеет место только в пристеночной зоне царги 3 из-за воздействия перемешивающего фактора из зоры 16. Скорость коррозии образца снижаетсявследствие понижения температуры взоне 18.П р и м е р 5. Пространство зоны18 заполняют песком аналогично примеру 2. Остальные условия аналогичны примеру 4.В начале опыта жидкость в зоне 18подвергается кристаллизации. По мерепроведения эксперимента температураов зоне повышается с -9,8 до -7 С,при этом кристаллизация кислоты имеет место на 2/3 ширины зоны, Из-завоздействия перемешивающего фактораПри- Зона 16мер Зона 18 Вид теплоизолирующе го материСкорость коррозии образца- свидетеСкорость коррозии образца- свидетеля, мм/год Темпера тура, С емпе- атура ала я,мм/г 60 1,25 60 5(-7) Стекловата -9,8 001 3 13 из зоны 16 песок частично из зоны 18 через неплотности перемещается в зону 1 ЬСкорость коррозии образца снижается из-эа нахождения последнего частично в зоне кристаллизации кислоты.П р и м е р 6. Пространство зоны 8 заполняют стекловатой аналогично примеру 3. Остальные условия аналогичны примеру 4. Жидкость в зоне 18 подвергается кристаллизации, образуя "ледяную шубу". Температура в зоне 18 на всем протяжении эксперимента не изменяется. Скорость коррозии образца-свидетеля минимальна по сравнению с предыдущими опытами. Следы коррозии имеют место из-за воздействия на образец коррозионных факторов в момент оттаивания "ледяной шубы" после окончания эксперимента.Таким образом, при образовании в кольцевой полости "ледяной шубы", т,е, кристаллизации серной кислоты, коррозия практически отсутствует, Это позволяет сделать вывод, что при использовании предлагаемого способа 18285 4защиты емкостного оборудования откоррозии в промышленном производстве.значительно удлинится срок безремонтной службы оборудования, выполненно го иэ дешевых конструкционных материалов, повысится надежность его работы,Формула изобретения10 Способ проведения химических реакций в реакторе с пористым заполнителем, расположенным между внутрен.ней стенкой корпуса и реакционнойзоной, путем подачи реагентов в реакционную зону и по крайней мере одного жидкого реагента в пористый заполнитель и смешения реагентов в реакционной зоне с получением готовогопродукта, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности защиты корпуса от коррозии,температуру пористого заполнителяс жидким реагентом в процессе реак ции поддерживают ниже температуры егокристаллизации.1318285 Составитель А.Тарасовктор И,Николайчук Техред Л.Олийнык ектор А.Ильи аказ 2 ч 52 Тираж 510НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Б - 35, Раушская наб д пис