Реактор — SU 912258 (original) (raw)
(6 ) Дополнительное к авт. свил-ву(22)Заявлено 16. 10. 79 (21) 2820200/23-2 В 01,1 8/02 с присоелиненнеи заявк еударстеенный квинтет 23) Приоритет СССР о делан изобретенийоткрытн Дат ублнковання описания 1 в, В. В. Барелко, Ф.И.Дубовицкий,;:А. Г, Иержа и И.Г.Слинько Л. В.то 72) Авторы изобретения(71) Заявите Отделение Ордена Ленина института химичес й физики АН СССР54) РЕАКТО тализатор выпол-,несенного на накаталитической ен в виде сл ужную поверх рубыВерхний то айки располо Фст ческой обеней гориец цилиндрен над вере городкойв ввиде г камере для дрозатвора ой гребензонтальввода ри снабжкой,гент делит ра во Изобретение относится к конструкциям химических реакторов и может быть использовано для получения серп ной кислоты из высококонцентрированного сернистого ангидрида.Известны каталитические трубы для хи мических реакторов, содержащие цилиндры-подложки с нанесенным на них слоем катализатора Л 1.Известен также реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонатльные перегородки, закрепленные в верхней и нижней частях корпуса и делящие его на камеры ввода и вывода реагентов и камеру для1 15 хладагента, каталитическую трубу.с катализатором, коаксиально установленную в корпусе, и штуцеры ввода и вывода реагентов и хладагента Г 23 .Недостатком известных устройств20 является низкая эффективность про- це сса. Цель изобретения - интенсификацияоцесса за счет увеличения поверхности контактирования реагентовв тонком слое и равномерного распрделения жидкого реагента. Для достижения цели реактор снабжен цилиндрической обечайкой, коаксиально расположенной в камере для хладагента снаружи каталитической тру бы, закрепленной своими концами в го ризонтальных перегородках и отделяющей камеру для хладагента от каталитической трубы.Дополнительно ка ичем отношение сечения коль зазора между каталитической й и цилиндрической обечайко58 4вщий тепло с боковой стенки обечайки 16. Каталитическая труба 7 нагревается посторонним источником тепла до температуры 400-900 С.На лабораторной установке, созданной в ОИХФ АН СССР, производительностью 1 кг в сутки (в пересчете на моногидрат серной кислоты), содержащей настоящий реактор, достигается производительность 18 кг кислоты на литр катализатора в сутки. Для промышленных аппаратов этот показатель равен 3-3,5 кг/л в сутки. Концентрация получаемой кислоты зависит от ко-. личества подаваемого пара и меняется в пределах 80 98Экономический эффект заключается в повышении производительности аппарата на единицу реакционного объема катализатора эа счет увеличения температуры процесса каталитическогоокисления до 600-900 С, упрощенияаппаратурного оформления в связи ссовмещением стадий окисления и абсорбции в одном корпусе, сокращениярасходов энергии на транспорт газови уменьшения объема аппарата и коммуникаций, сокращение производственных площадей и отсутствие вредных выбросов в атмосферу. Формула изобретения Реактор работает следующим обра 35эом,При окислении влажных газов вштуцер 10 подается водяной пар, Штуцер 9 при этом заглушен. В штуцер 1140поступают реакционные газы - смесьсернистого ангидрида и кислородав стехиометрическом соотношении, Полученная в камере 4 смесь газов и водяного пара поступает в кольцевойзазор 18 и контактирует с разогретой45поверхностью каталитической трубы 7,По мере движения реакционных газовпо зазору 18 происходит образованиесерного ангидрида и мгновенное связывание его парами воды в сернуюБОкислоту, собирающуюся в виде капельна охлаждаемой стенке цилиндрическойобечайке 16 и стекающую в камеру 5.Вывод кислоты осуществляется черезштуцер 14. Непрореагировавшие газывыходят из аппарата через штуцер 15.В камеру 6 через штуцеры 12 и 13 подается и отводится хладагент, отнима 3 9122к диаметру каталитической трубы составляет 0,0 1-0, 1.На чертеже изображен реактор, общий вид, продольный разрез.Реактор состоит из вертикальногоцилиндрического корпуса 1, горизонтальных перегородок 2 и 3, закрепленных в верхней и нижних частях корпуса и делящих его на камеры 4 и 5ввода и вывода реагентов и камеру 6 1 одля хладагента, каталитической трубы 7 с катализатором 3, коаксиальноустановленной в корпусе," штуцеров 915, ввода и вывода реагентов и хладагента, и цилиндрической обечайки 16,15коаксиально расположенной в камере 6для хладагента снаружи каталитическойтрубы 7, закрепленной своими концами в горизонтальных перегородках 2и 3 и отделяющей камеру 6 для хлада огента от каталитической трубы 7 Катализатор 8 выполнен в виде слоя,нанесенного на наружную поверхностькаталитической трубы 7. Верхний торец цилиндрической обечайки 16 расположен над верхней горизонтальнойперегородкой 2 в камере 4 для вводареагентов в виде гидрозатвора и снабжен распределительной гребенкой 17.Отношение сечения кольцевого зазора 18 между каталитической трубой 7и цилиндрической обечайкой 16 к диаметру каталити ческой трубы 7 составляет 0,01-0,1,1. Реактор для получения серной кислоты из высококонцентрированного сернистого ангидрида, содержащий вертикальный цилиндрический корПус, го- . ризонтальные перегородки, закрепленные в верхней и нижней частях корпуса и делящие его на камеры для ввода и вывода реагентов и камеру для хлад- агента, каталитическую трубу с катализатором, коаксиально установленную в корпусе, и штуцеры ввода и вывода реагентов и хладагента, подсоединенные к камерам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения поверхности контактирования реагентов в тонкоч слое и равномерного распределения жидкого реагента, он снабжен цилиндрической обечайкой, коаксиально расположенной в камере для хлад- агента снаружи каталитической трубы, закрепленной своими концами в горизонтальных перегородках и отделяющей камеру для хладагента от каталитической трубы."Патент",Ужгород, ул ектна лиал 52. Реакторпоп. 1, отличаю щ и й с я тем, что катализатор выполнен с виде слоя, нанесенного на наружную поверхность каталитической трубы.3. Реактор поп. 1, о тли чающ и й:с я тем, что верхний торец цилиндрической обечайки расположен над верхней горизонтальной перегородкой в камере для ввода реагентов в виде гидроэатвора и снабжен распределительной гребенкой,64. Реактор по пп. 1 - 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что отношениесечения кольцевого зазора между каталитической трубой и цилиндрическойобечайкой к диаметру каталитическойтрубы составляет 0,01-0, 1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка ФРГ У 2552646,1 О кл, В О 1 .1 8/02, 13.07.78.2. Патент Японии Нф 46-2325,кл, 16 В 511, 21.01.71.