Способ проведения газожидкостных многофазных реакций и вихревой центробежный барботажный реактор для его осуществления
Патенты
| Язык: |
Русский |
| Тип: |
Патент на изобретение |
| Номер (11) |
RU 2258559 C2 |
| Номер заявки (21): |
2002131403/15 |
| Дата подачи заявки (22): |
25 нояб. 2002 г. |
| Дата начала отсчета срока действия патента (24): |
25 нояб. 2002 г. |
| Дата публикации патента (44,45,46): |
20 авг. 2005 г. |
| Дата публикации заявки (43): |
27 мая 2004 г. |
| Авторы |
Кузьмин А.О.
,
Пармон В.Н.
,
Правдина М.Х.
,
Яворский А.И.
,
Яворский Н.И.
|
| Организации |
| 1 |
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
|
| 2 |
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
|
|
Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способам проведения и интенсификации газожидкостных многофазных химических реакций, а также других тепло- и массообменных процессов в вихревых центробежных барботажных реакторах, и может быть использовано в химической, микробиологической и смежных с ними отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ проведения газожидкостных многофазных реакций в вихревом центробежном барботажном реакторе, содержащем вихревую камеру с направляющим аппаратом и торцевыми крышками, заключается в том, что через поверхность торцевой крышки с отверстием для выхода газа в окрестности внутренней границы вихревого газожидкостного слоя вдувают газ, массовый расход которого регулируют в пределах до 20% от общего расхода газа через вихревую камеру; и/или вихревой газожидкостный слой оттесняют от поверхности одной или обеих торцевых крышек путем вдува газа через проницаемую часть их внутренней поверхности; и/или в приосевую зону вихревого газожидкостного слоя дополнительно вводят закрученный поток газа с возможностью регулирования расхода газа и положения источника газа по высоте, причем направление вращения дополнительного газа совпадает с направлением вращения вихревого газожидкостного слоя. Вихревой центробежный барботажный реактор включает вихревую камеру с направляющим аппаратом и торцевыми крышками, в котором поверхность торцевых крышек выполнена профилированной в области удержания вихревого газожидкостного слоя при соблюдении соотношения
способ проведения газожидкостных многофазных реакций и вихревой центробежный барботажный реактор для его осуществления, патент № 2258559
Н - высота вихревой камеры на радиусе R, Н0 - высота вихревой камеры, равная расстоянию между торцевыми крышками на радиусе R0, R0 - радиус вихревой камеры на границе с направляющим аппаратом или максимальный радиус, n=1.5±0.4; и/или торцевые крышки, частично или полностью, выполнены проницаемыми для газа с возможностью подачи газа через них с регулируемым расходом; и/или по оси вихревой камеры установлен патрубок с тангенциальным направляющим аппаратом для дополнительной подачи газа с возможностью регулирования расхода газа, таким образом, чтобы направление вращения дополнительного газа совпадало с направлением вращения вихревого газожидкостного слоя в вихревой камере; и/или в приосевой зоне вихревой камеры установлены коронирующие электроды, подключенные к источнику высокого напряжения, при этом другой полюс высокого напряжения подключен к направляющему аппарату и/или к торцевой крышке вихревой камеры. Технический результат состоит в повышении интенсивности взаимодействия газа и жидкости в вихревой камере вихревого центробежного барботажного реактора, а также в обеспечении возможности управления величиной выноса жидкости из вихревой камеры с потоком выходящего газа. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
FIELD: chemical engineering; methods of performing and intensification of gas-and-liquid multi-phase chemical reactions; chemical, microbiological and allied industries.
SUBSTANCE: proposed vortex centrifugal bubbling reactor includes vortex chamber with guide apparatus and end covers; proposed method includes injection of gas through surface of end cover provided with gas escape hole in the vicinity of inner boundary of vortex gas-andliquid layer; mass flow rate of this gas is regulated within 20% of total flow rate through vortex chamber or/and gas-and-liquid layer is forced back from surface of one or both end covers by injecting gas through permeable part of their surfaces and/or twisted flow of gas is additionally introduced into near-axis zone of gas-and-liquid layer at control of gas flow rate and position of gas source in height; direction of rotation of additional gas coincides with direction of rotation of vortex flow of gas-andliquid layer. Vortex centrifugal bubbling reactor is provided with vortex chamber with guide apparatus and end covers; surface of end covers is profiled in area of holding vortex flow of gasand-liquid layer, provided with following relationship is observed: where H is height of vortex chamber equal to distance between end covers at radius R0, R0 is radius of vortex chamber at boundary with guide apparatus or maximum radius; n=1.5±0.4 or/and end covers are permeable for gas either partially or fully for delivery of gas through them at adjustable flow rate or/and branch pipe with tangential guide apparatus is fitted along axis of vortex chamber for additional delivery of gas and adjustment of its flow rate in such way that direction of rotation of additional gas coincides with direction of rotation of vortex gas-and-liquid layer in vortex chamber or/and corona-forming electrodes are mounted in near-axis zone of vortex chamber which are connected to high-voltage source and/or to end cover of vortex chamber.
EFFECT: enhanced intensity of interaction of gas and liquid; possibility of performing control of efflux of liquid from vortex chamber.
3 cl, 1 dwg, 8 ex