Трубчатый реактор

ОП ИСАНИ Е 1939060 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ олнительно авт. свид-ву 1)М Клз В 01 1 8/О 80 (21) 2957782/23-26 22) Заявле присОединением заявки-(23) Приоритет - Опубликован уланетеенаа квинтет СССР 3) УДК 66.09 (088.8) 06.82, Бюллетеньия описания 05.07.82 нзеретениитннмтий ата опубликов Авторы зобретения(71) Заявител 54) ТРУБЧАТЫЙ РЕАКТОР позволяет регулижтрубном простран 1Изобретение относится к конструкциям аппаратов, используемых для проведения физико-химических процессов, протекающих с выделением или поглощением тепла, в частности, аппарат может быть использован для процесса окислительного хлорирования метана.Известен трубчатый реактор, содержащий корпус, реакционные трубки, закрепленные в трубной решетке, штуцер ввода реагентов и штуцер вывода продуктов реакции 11.Недостатком этого реактора является низкий выход продукта и малая степень превращения холористого водорода при проведении процессов окислительного хлорирования углеводородов.Известен также трубчатый реактор для проведения процессов, протекающих с выделением большого количества тепла, содержащий корпус и реакционные трубки, закрепленные в трубной решетке. В межтрубном пространстве расположен коллектор, по которому подают циркуляционный газ 2.Такая конструкцияровать температуру в ме стве и в реакционных трубках и за счет этого несколько увеличить выход продукта. Однако, поскольку расход газа и, следовательно, среднее время контакта между компонентами реакционной смеси из-за неравномерности распределения газа по трубкам могут быть в каждой трубке различными, то и в этом реакторе наблюдаются пониженные выход продукта и степень превращения хлористого водорода. Известен также трубчатый реактор, содержащий корпус, реакционные трубки, закрепленные в трубной решетке, штуцер ввода исходных реагентов и штуцер вывода продуктов реакции, Между штуцером ввода исходных реагентов и трубной решеткой расположено распределительное устройство, выполненное в виде перфорированного конуса 3.Наличие распределительного устройства несколько улучшает распределение газа по реакционным трубкам, однако добиться равномерного распределения газа по всем трубкам, особенно в промышленных реакторах большого диаметра, не удается. Вследствие указанных причин и в данной конструк 939060ции наблюдается пониженный расход про,дуктов.Цель изобретения - повышение выхода конечных продуктов при осуществлении процессов, сопровождающихся выделением или поглощением тепла.5Указанная цель достигается тем, что в трубча;гом реакторе, содержащем корпус, реакционные трубки, закрепленные в решетке, штуцера ввода реагентов и вывода продуктов, каждая реакционная трубка 1 о снабжена регулятором расхода газа, проходящего через трубку в зависимости от температуры выходящего из трубки газа.Регулятор расхода газа через трубку целесообразно выполнить в виде биметаллической пластины, установленной на выход ном конце каждой трубки.Кроме того, каждая трубка может быть снабжена установленным в нижней части мундштуком с отверстием на боковой поверхности, над которым закреплена биметаллическая пластина.На фиг. 1 схематично изображен трубчатый реактор; на фиг. 2 - реакционная трубка с устройством для регулирования потока газа; на фиг. 3 - то же, вариант выполнения, 25Реактор имеет корпус 1 с эллиптическим днищем 2 и крышкой 3. Крышка 3 снабжена патрубками 4 и 5 для входа исходных реагентов, а днище 2 - патрубком 6 для вывода продуктов реакции. Внутри корпуса 1 трубных решетках 7 закреплены реакцион- Зв ные трубки 8, заполненные катализатором. У выходного конца каждой из реакционных трубок 8 размещена биметаллическая пластина 9. Для удобства монтажа и эксплуатации биметаллическая пластина 9 может быть закреплена на боковой поверхности мундштука 10 (фиг. 3).Аппарат работает следующим образом.11 ри работе реактора исходные реагенты через патрубки 4 и 5 поступают в реактор. В реакционных трубках происходит 40 реакция взаимодействия, сопровождающаязыде.,опием большого количества тепла. й одукты реакции выводятся из реактора через патрубок 6. Из-за неравномерности распределения газа количество тепла, 45 выделяющегося в каждой из трубок, может быть различным. При увеличенном поступлении газа в трубку количество тепла и, следоватльно, температура газа на выходе из трубку возрастают. При этом биметаллическая пластина 9 изгибается и уменьшает 50 живое сечение отверстия у выходного конца трубки 8, что приводит к уменьшению количества, газа, проходящего через данную трубКу.Соответственно, если количество газа, поступающего в трубку, меньше необходимого, то количество выделяющегося тепла и, следовательно, температура газа уменьшаются, что приведет к изгибанию биметаллической пластины 9 в другую сторону, увеличению живого сечения выходного отверстия трубки и к увеличению количества газа, проходящего через данную трубку.Таким образом, в предлагаемом реакторе обеспечивается равномерный расход газа по трубкам, что приводит к увелйчению выхода конечных продуктов.В частности, при проведении процесса окислительного хлорирования метана в заявляемом реакторе выход конечных продуктов (хлорметанов) на пропущенный хлористый водород составляет 65,15%, в то время как в известном реакторе при тех же условиях выход конечных продуктов составляет 61,5%, что ведет к увеличению мощности реактора на 5%.Формула изобретения1. Трубчатый реактор, содержащий кор.пус, внутри которого в решетках закреплены трубки, заполненные катализатором, иштуцеры ввода реагентов и вывода готовыхпродуктов, отличающийся тем, что, с цельюповышения выхода конечных продуктов, каждая трубка снабжена регулятором расходагаза, проходящего через трубку в зависимости от температуры выходящего из трубкигаза,2. Реактор по п. 1, отличающийся тем,что регулятор расхода выполнен в виде биметаллической пластины, установленной навыходном конце каждой трубки.3; Реактор по пп. 1 и 2, отличающийсятем, что каждая трубка снабжена установленным в нижней части мундштуком с отверстием на боковой поверхности, над которым закреплена биметаллическая пластина.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидтельство СССР129643, кл. В 01 1 1/14, 1959.2. Авторское свидетельство СССР321276, кл. В О 1 ,1 1/00, 1970.3. Авторское свидетельство СССР325983, кл. В 01 1 1/00, 1970 (прототип),едактор С. Тараиенко аказ 4535/ б ВНИИПИ Гос по делам 13035, Москва,филиал ППП ПатСоставительТехред А. БоТираж 583дарственногоизобретенийЖ - 35, Раунт, г. Ужго Н. Кацовскаякас Корректор В. БутяПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род, ул. Проектная, 4