Реактор

(54 В Н ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИ ТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР(57) Изобретение относится к химическомуреакторному оборудованию и позволитувеличить производительность реактора, снизить металлоемкость и трудоемкость его изИзобретение относится к химическому реакторному оборудованию и можег быть использовано в теплообменных аппаратах емкостного типа, испо,чьзуемых в нефтехимической, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.11 ес ью изобретен и я является .повышен не производительности реактора, снижение метдллоемкости и трудоемкости его изготовлен ия.На фиг. 1 показан реактор с тепло- обменной рубашкой, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант выполнения рубашки из листового материала; на фиг. 4 - вариант выполнения рубашки из профильного материала - полутруб; на фиг. 5 вариант выполнения рубашки из профильного материала - уголка.Реактор содержит корпус 1, с наружной стороны которого приварена теплообменная рубашка, состоящая из кольцевых перегородок 2 и прикрывающих листов 3, изготавливаемых из листового материала или попу- труб 4 и уголков 5, изготавливаемых из стандартного профильного материала. Кроме указанных профилей также могут быть ис. пользованы швеллера, тавровые полки и дру 801518001 готовления. Реактор содержит корпус, тепло- обменную рубашку с размещенными внутри нее кольцевыми перегородками, илс; и или отверстия, расположенные на дидлтрдльно противоположных сторонах перегородок в цредуюшемся порядке. Лгя отвода теплоты реакции н патрубок для входа тенгоноснегя подается холодная вода, разделяясь и;,нд потока, онд обтекает снаружи крплс ре;к. тора и через отверстия н кольце е го родке на противоположнойторогс кор пуса по;пилдегся вверх, поочередн рох- дя через отдестия н пе)ег 1 к;х. 5 ,гие стандартные элементы. Колыц ысре городки 2 (или полутрубы 4 и ул и 5) образуют отдельнье замкнутые полости Б, С которье сообцаются отверстиями 6. К край ним и.остям Б приварены пдтрубки 7 и 8 соотнстстненно для нхочд и выхода теплохладдгента. Относительно пдтрубка 7 отверстия 6 на ближайпей к указанному патрубку перегородке 2, рдспогжен. на ди;- ф метрально противоположной стороне и далее (ф тдкое взаимно протнпгжиган рдспогоже. ние отверстий 6 н соседних перегородка ориентировано до крайней полости Б, к которой примыкает патрубок 8 выхода тепло. х.чадагента.На корпусе 1 расположены патрубки ), 10 и 11 для входа исходных компонентов и выхода готового продукта.Реактор может быть сн дбжен меха ни- с ческим перемешиваюшим устройством 12 для фф обработки жидких сред, как это показано на - ф фиг. 1, в случае использования реактора для пронедения процессов карбонилиронаия в производстве муравьинои кислоты. Однако реактор с теплообменной рубашкой ложет быть использонано и без мехаическсго перемешинаюшсго лстройстна с пер м пинд 15180013нием реакционной среды путем барботажа газом, струйного перемешивания и др, методов.Реактор устанавливается и крепится посредством опор 13. Для приведения в действие леремешивающего устройства имеется привод 14. Внутри аппарата установлена труба 15.Вариант выполнения рубашки из листового материала - проката, как показано на фнг. 3, предусматривает использование его в случае работы реактора под высоким избыточным давлением. В этом случае сплошные кольцевые перегородки 2 выполняются усиленными и играют роль ребер жесткости.При незначительных избыточных давлениях в реакторе наиболее оптимальными вариантами, с целью снижения металлоемкости, являются механические решения выполнения рубашек нз тонкостенных профильных материалов, как показано на фиг. 4 и 5. Проходная плошадь полостей Б и отверстий 6 определяется расчетным путем в зависимости от габаритов реактора, обеспечения требуемого теплового режима реакции, теплофизических свойств теплохладоносителя и других факторов и должна быть не меньше плошади поверхности патрубка 7Реактор работает следующим образом.Через патрубки 9 и 10 подаются исходные компоненты, включается привод 14 и с помо 1 цью леремешивающего устройства 12 всасывается по трубе 15 газообразный компонент, посгупающий через патрубок 10, и смешивается с жидкой средой. Получаемый продукт выводится через патрубок 11. Для отвода теплоты реакции (или нагрева содержимого) через патрубок 7 в крайнюю полость Б подается холодная вода, разделяясь на два потока, она обтекает снаружи корпус реактора и через отверстия 6 на противоположной стороне корпуса поступает в следующую полость Б. Здесь вода30 формула изобретения Реактор, содержащий корпус, теплообменную рубашку с размещенными внутри нее перегородками, патрубки для входа и выхода исходных компонентов, продукта н теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности реактора, снижения металлоемкости и трудоемкости изготовления, перегородки выполнены кольцевыми и имеют отверстия, расположенные на диаметрально противоположных сторонах перегородок в чередующемся порядке. 4вновь разделяется на два потока, обтекает снаружи корпус реактора и через отверстия 6, расположенные на противоположной полости Б, и так далее до выхода ее через патрубок 8 из рубашки.Таким образом, на своем пути теплохладагент неоднократно (при разделении потока на два направления и при протекании через отверстия 6) подвергается интенсивным гидродинамическим воздействиям - та ким как резкое изменение направленияпотоков, разделение и слияние потоков, изменение скорости потоков при циркуляции через отверстия 6, Перечисленные факторы позволяют на всем пути движения теплохладагента по рубашке изменять структуру потока, турбулизируя его, энергично перемешивать его нагретые и холодные слои и получать однородное температурное поле от патрубка входа до патрубка выхода,В результате этого повышается коэф фициент теплоотдачи от стенки к хладагенту (при охлаждении реактора) или от теплоносителя к стенке (при нагреве реактора).Предварительная оценка экономическогоэффекта от использования предлагаемого технического решения применительно к реактору карбонилирования объемом 32 м" на давление до 30 ати составляет 7 тыс. руб. на один реактор.1518001 Редактор М Банд 1 раЗаказ 6530,1" ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101