Реактор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК а 15 19) Я Л 10/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСА ЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВ 45(57) Изобретение относится к газо- жидкостным реакторам и позволяет п и внутреннего 13длиннее внешне утренний ндр ретение кой тех овано в тно олог имиится сти хими испо го, между цилин вих ительный эл ологич акло; ои иэобретельн е Цел произв Нара ся разрез иг1; А н бр В корпусе 1 реактора установлены патрубки 2 и 3 подачи реагентов, патрубки 4 и 5 отвода реагентов.Патрубок 3 соединен с устройством 6 для ввода реагентов. Патрубок 2 соединен через трубопровод 7 с коллектором 8, расположенным на оси аппарата вблизи дна корпуса 1 реактора. Коллектор 8 соединен с направляющим элементом 9, над которым установлена штанга 10, к которой крепится блок конусов 11, Устройство 6 ввода реагентов состоит из коллектора 8 и коаксиальных цилиндров: внешнего 12 бокати,(21) 4215601/23(56) АвторскоеУ 997788, кл. В и и может быть еской, микробий промышленности - увеличение еактора,ен реактор, проиг, 2 - разрез г, 3 - вид Б на высить производительность реактора.На оси реактора установлен вал с блоком усеченных полых конусов. Устройство для ввода реагента состоит изколлектора, соединенного с двумя коаксиальными цилиндрами, при этомвнутренний цилиндр длиннее внешнего.Между цилиндрами установлены пластины, наклоненные под углом к вертикали, а во внутреннем цилиндре установлены вертикальные перегородки.Большие основания конусов направленывверх и диаметры их уменьшаютсяснизу вверх. 3 ил. установлены за р е14, напримерненных под увнутреннемрегородки 15.Конусы 11 изготовлены иэ напластин 16, между которыми имезазоры.Реактор работает следующим в виде пластин, глом к вертикали,цилиндре установлен зом.Реагенты подаются через патру 3 внутрь устройства для ввода ре гентов 6, а оттуда в корпус 1 в виде пузырьков газа (или капель жидкос если вводится жидкая фаза, поступающая внутрь реактора), Второй жидкий реагент через патрубок 2 и трубопровод 7 поступает в коллектор 8, а из него часть реагента попадает в зазор между внешним 12 и внутренним 13 цилиндрами, проходит через эавихритель 14, закручивается и да 152680850 55 лее движется вдоль оси, постепеннорасширяясьЧасть реагента попадаетво внутренний цилиндр 13 и в видеструи движется вдоль оси, Так каквнутренний цилиндр длиннее внешнего,то вышедшая струя вступает в контактс закрученной струей после того,как в ней произошла перестройкаструктуры, и существенного обмена11 11молями вещества не происходит.Интенсивная центральная струя ударяется о нижний конус блока конусов 11,и основная масса реагента проходитчерез центральное отверстие в конусе вдоль оси аппарата. Внешние слоицентральной струи начинают двигатьсяот центра к периферии в виде осесимметричной струи и ускоряют развалзакрученной струи, являясь одновременно препятствием для прохождениязакрученной струи вверх. Закрученнаяструя движется под действием созданной радиальной струи к периферии иу стенки большая часть массы реагента поворачивает вниз, подсасываетсяцентральной струей к центру и снованачинается движение вместе с центральными струями вверх.Таким образом, в нижней части аппарата образуется интенсивное циркуляционное течение в меридиональнойплоскости с интенсивным азимутальнымтечением, что исключает возможностьосаждения на дно корпуса 1 реакторакатализаторов и побочных продуктовреакции,Внешние слои центральной струи,прошедшей через первый усеченный конус 11, попадают на второй конус 11,разворачиваются в сторону стенки,доходят до стенки корпуса, поворачивают вниз и образуют второй циркуляционный контур выше первого. Далеецентральная струя доходит до третье-.го конуса, образуется третий циркуляционный контур выше второго и т.д.Во всем объеме реактора образуютсяциркуляционные контуры, которые ликвидируют застойные зоны, резко интенсифицируют процессы перемешивания. Интенсивность данных теченийподдерживается энергией осевойструи, причем в цечтральных слояхструи энергия поддерживается высокой, так как при столкновении с конусами 11 удаляются периферийныеменее энергоемкие слои,5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 Скорость течения центральной струи возрастает при установке во внутреннем цилиндре 13 вертикальных перегородок 15, которые гасят азимутальные и турбулентные крупномасштабные колебания внутри внутреннего цилиндра и струя выходит более симметрично относительно оси реактора, что уменьшает расширение центральной струи.Вышедшие из коллектора 8 пузырьки газа или капли второго реагента попадают в циркуляционные контуры, движутся вдоль них, что приводит к выравниванию концентрации второго реагента по поперечному сечению реактора и увеличению времени пребывания газовых пузырьков в реакторе. Выполнение конусов 11 иэ набора пластин 16, между которыми оставлены зазоры 17, позволяет вращающимся слоям реагентов, находящимся ближе к оси аппарата, через зазоры 17 попадать в расположенный выше циркуляционный контур, что приводит к усилению вращения жидкости в этом цир" куляционном контуре.В результате во всех контурах устанавливается интенсивное азимутальное движение, что приводит к увеличению выхода продуктов реакции. Готовый продукт удаляется от корпуса 1 через патрубок 4, а газовая фаза через патрубок 5. В предлагаемом реакторе удается создать несколько циркуляционных контуров по высоте, что приводит к ликвидации застойных и малоэффективных зон, выравниванию компонентов реакции по поперечному сечению реактора, т.е. удается более рационально и полно использовать объем реактора и, следовательно, увеличить производительность реактора Формула из о брет ения Реактор, содержащий корпус, устройство ввода реагента, соединенное с коллектором, патрубки отвода реагентов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности реактора, он снабжен блоком усеченных полых конусов, расположенных на оси корпуса один над другим и ориентированных большими основаниями вверх, а устройство ввода реагента выполнено н виде двух коакскальных цилиндров, в зазоре междукоторыми установлен завихритель,1526808 6 при этом диаметры оснований конусов уменьшаются снизу вверх.