Кожухотрубный реактор-теплообменник12

-Ит 253766 Се 1 вэ Феветскнт Сециалистических РвспублинСПИ свидетельства-ависимое от ав аявлено 04.1.19 Ло 1047455(23-26) 12 д, 1/О 1171, 5/О 1 вкиениеь прис.ЧПК вмитет по дела Приорите а 11 уаб, о 28 с вбретвнин и открытирн Саввтв МннистрааСССР 69. Бюллетень31 описания 12.11.1970 ано 07.Х. УДК 66.096.5.045 1 :621.565.94 (088,8 Дат ован Авторы изобретени, Х. Мухутдинов и М ер аучно-исследовательскии институт нефтехимических производс вите ТРУБНЫЙ РЕАКТОР-ТЕПЛООБМЕННИК КО газов с давлеяемыми режи- ступают по патколлектор, отналы 10 сопло.1 порядка зву, ОхлаждаюИзобретение относится к аппаратам химической и нефтехимической промышленности, предназначенным для проведения теплообменных процессов или химических реакций с выделением тепла,Известны кожухотрубные аппараты для проведения, процессов, протекающих с выделением тепла, содержащие цилиндрический корпус с торцовыми крышками и размещенные в нем теплообменные трубы, концы которых закреплены в трубных решетках и соответственно подключены к распределительному и собирающему коллекторам, и впускные устройства, установленные,на входных концах труб.Предложенный реактор-теплообменник отличается от известных тем, что теплообменные трубы снабжены сопловыми камерами с тангенциальными каналами для ввода среды.Такое выполнение реактора теплообменника позволяет осуществить температурное разделение потока в теплообменной трубе и интенсифицировать процесс теплообмена,Для отбора из теплообменной трубы холодного потока каждая сопловая камера может быть снабжена осевой трубой, выходной конец которой закреплен в трубной доске, установленной между решеткой и крышкой.Кроме того, реактор-теплообменник может быть выполнен с несколькими распределительными коллекторами для различных сред, в каждом из которых на трубах установлены сопловые камеры.На фиг. 1 изображен предлагаемый реак тор-теплообменник в продольном разрезе; нафиг. 2 - сечение по А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант реактора-теплообменника, снабженного устройством для отвода холодного потока; на фиг. 4 - сечение по Б - Б на 10 фиг, 3; на фиг. 5 - вариант реактора-теплообменника, снабженного несколькими распределительны ми коллектора мн.Реактор-теплообменник содержит цилиндрический корпус 1 с крышками 2 и 3, разме щенные в нем теплообменные трубы 4, закрепленные в трубных решетках б и б. Трубы подключены к распределительному 7 и собирающему 8 коллекторам, Трубы 4 снабжены впускными устройствами, выполненными в.20 виде сопловой камеры 9 с тангечциальнымиканалами 10, сообщающими потоку обрабатываемой среды вращательное движение,Газ или смесь реакционных 5 нием и температурой, определмом той или иной реакции, по рубку 11 в распределительный куда через тангенциальные ка вых камер с высокой скоростью 0 ковой) плавно входят в трубьщая среда поступает в межтрубное пространство через патрубок 12.Благодаря завихрению газового потока в трубах происходит температурное разделение газов (эффект Ранка-Хильша), Периферийные слои нагреваются до оптимальной температуры, реакции, а слои, движущиеся вблизи геометрической оси, охлаждаются.Таким образом, эти два потока внутри каждой трубы имеют температуру выше и ниже, чем температура исходного потока. Регулируя параметры газа (давление, температуру и расход) внутри труб 4 с помощью запорного устройства (на чертеже не показано). установленного за выходным патрубком 18, можно создать условия для,возникновения той или иной химической реакции.Образование потока газа с пониженной температурой внутри вращающегося газового потока в трубах 4, с одной стороны, и действие хладагента в межтрубном пространстве 14, с другой, позволяют снимать температуру образования реакции и таким образом выравнивать температуру газа по поперечному сечению труб 4. Кроме того, организованный, быстро вращающийся напорный поток исключает образование местных завихрений, застойных зон и обеспечивает одинаковое время пребывания продуктов реакции в трубах 4. Таким образом, исключается опасность более глубоких превращений исходного сырья в трубках из-за возможного повышения температуры в зонах, удаленных от стенок реактора, выше оптимальной.Все это позволяет увеличить выход целевых. продуктов, например, при проведении процессов окисления природных газов кислородом воздуха или чистым кислородом.Для процессов, в которых необходимо осуществить отвод части охлажденного газа, предназначен аппарат, сопловые камеры 9 которого (см. фиг. 3) снабжены осевыми трубками 15. Выходные концы трубок 15 закреплены в трубной доске 1 б, Обрабатываемый газ поступает в коллектор 17 по патрубку 18, Холодный поток газа отводят в камеоу 19, откуда он выходит через патрубок 20 и поступает на рециркуляцию или используется для технологических нужд.Для осуществления гетерогенных реакций, когда компонентами являются газ и жид кость, предназначен реактор-теплообменник, изображенный на фиг, 5. Реактор снабжен распределительным коллектором 21 для ввода жидкои среды, в котором на трубах уста новлены такие же сопловые камеры 9, сообщающие жидкости вращательное движение.Газ поступает из коллектора 17. Потокжидкости, входя в трубу с большой скоростью, прижимается под действием центро бежных сил к стенке, образуя тонкую пленку,и движется, вращаясь около стенок, к собирающему коллектору 8. Благодаря вращательно-поступательному движению в реакционной зоне поверхность контакта между га зом и жидкостью значительно увеличивается,что обеспечивает хорошее взаимодействие фаз.Количественное соотношение газа и жидкого компонента легко регулируется, путем из менепия входных параметров, потоков,В таком аппарате жидкий компонент может служить как реагентом, так и катализатором. Предмет изобретения 25 1. Кожухотрубный реактор-теплообменникдля проведения окислительных процессов, содержащий цилиндрический корпус с торцоЗ 0 выми крышками и размещенные в нем теплообменные трубы, концы которых закреплены в трубных решетках и подключены к распределительному и собирающему коллекторам, отличающийся тем, что, с целью температур ного разделения в трубах обрабатываемойсреды и интенсификации теплообмена, тепло- обменные трубы на входных концах снабжены сопловыми камерами с тангенциальными каналами.40 2. Реактор-теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью отбора из теплообменной трубы холодного потока, каждая сопловая камера снабжена осевой трубой, выходной конец которой закреплен в трубной 45 доске, установленной между решеткой икрышкой корпуса.3. Реактор-теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен несколькими распределительными коллекторами для 50 различных сред, в каждом из которых на трубах установлены сопловые камеры.одписное ов СССР Мини ипография М 24 Главполиграфпрома, Москва, Г, ул. Маркса - Энгельса Заказ 95ЦНИИПИ Комитета 253766Ю Тираж 480делам изобретений и открытий при Сове Москва, Раушская наб., д. 4/5.