SU1741847A1

SU1741847A1 - Multiphase contact apparatus

Info

Publication number: SU1741847A1
Application number: SU894772609A
Authority: SU
Inventors: Грант Николаевич Саргсян; Артак Ераносович Костанян; Анатолий Мордкович Табер
Original assignee: Научно-производственное объединение "Витамины"
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Использование: кристаллизаци продуктов при химических реакци х или кри2 сталлизаци из растворов. Сущность изобретени : многофазный контактный аппарат содержит сепаратор, теплообменники и газораспределители. Сепаратор соединен с вертикальным корпусом. В корпусе друг над другом установлены газлифтные трубы. Циркул ционна труба выходит из днища корпуса. Корпус выполнен цилиндрокониче- ским. Цилиндрический участок корпуса расположен под сужающимс вниз коническим . Газораспределители соединены с теплообменниками и размещены между нижними торцами газлифтных труб и перегородками . Верхний конец циркул ционной трубы соединен с цилиндрическим участком корпуса. 1 мл.Use: crystallization of products during chemical reactions or crystallization from solutions. The invention: a multi-phase contact apparatus contains a separator, heat exchangers and gas distributors. The separator is connected to a vertical casing. Gas-lift pipes are installed one above the other in the housing. The circulation pipe exits the bottom of the housing. The body is cylindrical. The cylindrical section of the housing is located under a tapered downward conical. The gas distributors are connected to heat exchangers and are placed between the bottom ends of the gas-lift pipes and partitions. The upper end of the circulation pipe is connected to the cylindrical section of the housing. 1 ml.

Description

Изобретение относитс к области конструкций контактных аппаратов, примен емых дл проведени процессов в многофазных системах, и может быть использовано в химической, микробиологической и других отрасл х промышленности дл кристаллизации продуктов из растворов или в качестве химического реактора дл систем газ-жидкость и газ-жидкость-твердое.The invention relates to the field of contact apparatus designs used for carrying out processes in multiphase systems, and can be used in the chemical, microbiological and other industries for the crystallization of products from solutions or as a chemical reactor for gas-liquid and gas-liquid systems. solid.

Известны контактные аппараты с газ- лифтной трубой и газораспределителем дл кристаллизации продуктов из растворов, в которых интенсивное перемешивание достигаетс за счет эффекта газ-лифта. Однако такие аппараты представл ют собой реактор полного перемешивани и могут обеспечить лишь одноступенчатую кристаллизацию. Они поэтому непригодны дл процессов, в которых получаютс мелкие кристаллы и требуетс многостадийна постепенна кристаллизаци .Contact apparatuses with a gas lift pipe and a gas distributor for the crystallization of products from solutions are known, in which intensive mixing is achieved due to the gas lift effect. However, such apparatuses are a fully agitated reactor and can provide only one-step crystallization. They are therefore unsuitable for processes in which small crystals are obtained and multistage gradual crystallization is required.

Наиболее близкой к изобретению вл етс конструкци многофазного контактного аппарата, состо ща из вертикального цилиндрического корпуса, верхн часть которого соединена с сепаратором, а нижн - с теплообменником. В цилиндрическом корпусе одна над другой установлены газлифтные трубы, разделенные кольцевыми перегородками, Теплообменник снабжен выносной циркул ционной трубой, в которой размещен газораспределитель. Газ через газораспределитель подаетс в циркул ционную трубу, при этом возникает интенсивна циркул ци раствора через трубу и теплообменник, обеспечивающа эффективное охлаждение жидкости (суспензии или реакционной смеси), котбра затем вместе с газом поступает в цилиндрический корпус с газлмфтнымм трубами.Closest to the invention is the construction of a multi-phase contact apparatus consisting of a vertical cylindrical body, the upper part of which is connected to the separator and the lower part to the heat exchanger. In a cylindrical housing one above the other is installed gas-lift pipes, separated by annular partitions. The heat exchanger is equipped with an external circulation pipe in which the gas distributor is located. The gas is supplied through the gas distributor to the circulation pipe, which results in intensive circulation of the solution through the pipe and the heat exchanger, which ensures effective cooling of the liquid (suspension or reaction mixture), then adds the gas to the cylindrical body with the gas pipes with the gas.

Недостатками известного многофазного контактного аппарата вл ютс периодическа забивка теплообменника кристаллическим продуктом и сложность организации оптимальных дл конкретного процесса теплового и гидродинамического режимов работы. Последнее обусловлено тем, что газ подаетс в одну точку при одной температуре , что исключает возможность регулировани температурного и гидродинамического режимов по высоте аппарата. Все это существенно снижает эффективность работы известного контактного аппарата.The disadvantages of the known multiphase contact apparatus are the periodic clogging of the heat exchanger crystalline product and the complexity of organizing the thermal and hydrodynamic modes of operation optimal for a particular process. The latter is due to the fact that gas is supplied at one point at one temperature, which excludes the possibility of controlling the temperature and hydrodynamic regimes along the height of the apparatus. All this significantly reduces the efficiency of the known contact apparatus.

Цель изобретени - повышение эффективности аппарата за счет создани гидравлически автономных зон.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the apparatus by creating hydraulically autonomous zones.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном многофазном контактном аппарате , содержащем сепаратор, теплообменники , газораспределители, вертикальный корпус, в котором друг над другом установлены газлифтные трубы, разделенные кольцевыми перегородками, и выносную циркул ционную трубу, выход щую из сужающегос днища, газораспределители соединены с теплообменниками и размещены между нижними торцами газлифтных труб и перегородками, при этом корпус выполнен в виАе усеченного конуса, соединенного верхним большим основанием с сепаратором и малым - с цилиндрическим участксм, в верхнюю часть которого входит циркул ционна труба.The goal is achieved by the fact that in a well-known multi-phase contact apparatus containing a separator, heat exchangers, gas distributors, a vertical case in which gas-lift pipes separated by annular partitions are installed one above the other, and a remote circulation pipe extending from the narrowing bottom, the gas distributors are connected to heat exchangers and placed between the lower ends of the gas-lift pipes and partitions, while the body is made in the form of a truncated cone connected by an upper large base with sepa Rotor and small - with a cylindrical section, the upper part of which includes a circulation pipe.

Существенными отличи ми предложенного аппарата вл ютс : размещение газораспределителей между нижними торцами газлифтных труб и перегородками и соединение их с теплообменниками; выполнение корпуса в виде усеченного конуса, соединенного верхним большим основанием с сепаратором и нижним с малым - с цилиндрическим участком, в верхнюю часть которого входит циркул ционна труба.The essential differences of the proposed apparatus are: the placement of gas distributors between the lower ends of gas-lift pipes and partitions and their connection with heat exchangers; making the body in the form of a truncated cone connected by an upper large base with a separator and a lower one with a small base with a cylindrical section, the upper part of which includes a circulation pipe.

На чертеже изображен один из возможных вариантов исполнени предложенного многофазного контактного аппарата.The drawing shows one of the possible variants of the proposed multi-phase contact apparatus.

Аппарат содержит вертикальный, выполненный в форме усеченного конуса корпус 1, соединенный большим верхним основанием с сепаратором 2 и нижним малым - с цилиндрическим участком 3. Цилиндрический участок 3 нижним основанием соединен с сужающимс днищем 4, из которого выходит выносна циркул ционна труба 5. В трубе 5 размещен газораспределитель 6, и она входит в верхнюю часть цилиндрического участка 3. В корпусе 1 друг над другом установлены газлифтные трубы 7 и кольцевые направл ющие перегородки 8. Между нижними торцами труб 7 и перегородками 8 расположены газораспределители 9, соединенные с теплообменниками 10.The apparatus comprises a vertical, truncated cone-shaped body 1, connected by a large upper base with a separator 2 and a lower small base with a cylindrical section 3. A cylindrical section 3 with a lower base is connected to a narrowing bottom 4, from which the outflow circulation pipe 5 exits. 5 a gas distributor 6 is placed, and it enters the upper part of the cylindrical section 3. In the case 1, gas-lift pipes 7 and annular guide partitions 8 are installed one above the other. Between the lower ends of the pipes 7 and the partitions and 8 are gas distributors 9, connected to the heat exchangers 10.

Газораспределитель 6 соединен с теплообменником 11, Аппарат снабжен патрубками дл подачи исходного раствора 2 и выгрузки продукта 13, а также патрубками выводаThe gas distributor 6 is connected to the heat exchanger 11, the Apparatus is equipped with nozzles for feeding the initial solution 2 and unloading the product 13, as well as nozzles for output

газа 14.gas 14.

Контактный аппарат в случае кристаллизации из растворов работает следующим образом: аппарат заполн етс исходным раствором и через газораспределители 6, 9In the case of crystallization from solutions, the contact apparatus works as follows: the apparatus is filled with the initial solution and through gas distributors 6, 9

0 подаетс газ, охлажденный в теплообменниках 10,11. При этом в аппарате возникает р д гидравлически автономных циркул ционных зон: циркул ционный контур, включающий цилиндрический участок 3 с0, gas cooled in heat exchangers 10.11 is supplied. In this case, a series of hydraulically autonomous circulation zones arises in the apparatus: a circulation loop including a cylindrical section of 3 s

5 циркул ционной трубой 5 и контуры между перегородками 8 с газлифтными трубами 7. Интенсивность циркул ции, а следовательно , и гидродинамический режим в каждой зоне регулируетс подачей газа через соот0 ветствующий газораспределитель. Температурный режим в зонах регулируетс температурой и количеством подаваемого газа. Таким образом, достигаетс постепенное понижение температуры поступающего5 by the circulation pipe 5 and the contours between the partitions 8 with gas-lift pipes 7. The circulation intensity, and hence the hydrodynamic regime in each zone, is regulated by the gas supply through the corresponding gas distributor. The temperature regime in the zones is controlled by the temperature and the amount of the feed gas. Thus, a gradual decrease in the temperature of the incoming

5 по патрубку 12 исходного раствора и рост кристаллов суспензии при ее перемещении по аппарату. Через патрубок 13 происходит выгрузка продукта-суспензии с заданным интервалом размеров кристаллов.5 through the pipe 12 of the initial solution and the growth of suspension crystals as it moves through the apparatus. Through the pipe 13 is the discharge of the product-suspension with a given interval of the size of the crystals.

0Несмотр на увеличение потока по ходу0Inspection of upstream flow.

движени , средн скорость его падает по высоте аппарата благодар конусной форме корпуса 1, и он легко отдел етс от жидкости в сепараторе.movement, its average velocity drops along the height of the apparatus due to the conical shape of the housing 1, and it is easily separated from the liquid in the separator.

5 Размещение газораспределителей между нижними торцами газлифтных труб и перегородками и соединение их с теплообменниками позвол ют регулировкой гидро- ди намического и теплового режимов5 Placement of gas distributors between the bottom ends of gas-lift pipes and partitions and their connection with heat exchangers allow adjustment of hydrodynamic and thermal conditions.

0 создать оптимальные услови дл роста кристаллов в аппарате, что повышает качество кристаллического продукта и упрощает дальнейшую технологию его выделени и сушки.0 to create optimal conditions for the growth of crystals in the apparatus, which improves the quality of the crystalline product and simplifies the further technology of its isolation and drying.

5 Предложенный контактный аппарат позвол ет проводить процесс с замкнутым по теплоносителю-газу циклом. Дл этого достаточно выходной газовый патрубок 14 через компрессор соединить с теплообмен0 никами 10,11. Дл циркул ции в нижней зоне аппарата (в контуре 3-4-5) может также использоватьс насос.5 The proposed contact apparatus allows the process to be carried out with a cycle closed in the heat carrier-gas. For this purpose, it is sufficient to connect the gas outlet pipe 14 through the compressor to heat exchangers 10.11. A pump can also be used to circulate in the lower zone of the apparatus (circuit 3-4-5).

Преимущество предложенного многофазного контактного аппарата по сравнению с прототипом заключаетс в повышении эф5 фективности путем повышени качества продукта и надежности процесса.The advantage of the proposed multiphase contact apparatus in comparison with the prototype consists in increasing the efficiency by improving the quality of the product and the reliability of the process.

Благодар описанному выше расположению и соединению отдельных элементов конструкции (газораспределителей, теплообменников корпуса и циркул ционной трубы ) исключаютс инкрустаци поверхностей и забивка аппарата кристаллами продукта. Этому способствует также использование в качестве теплоносител газа.Due to the arrangement and connection of the individual structural elements described above (gas distributors, body heat exchangers and the circulation pipe), incrustation of surfaces and clogging of the apparatus with product crystals are excluded. This is also facilitated by the use of gas as a heat carrier.

Claims

Claims of the Invention A multiphase contact apparatus comprising a separator connected to a vertical housing in which gas-lift pipes, separated by annular partitions, an external circulation pipe extending from a constricted bottom, heat exchangers and

0

gas distributors, characterized in that, in order to increase the efficiency of the crystallization process by creating hydraulically autonomous zones, the vertical body of the apparatus is cylindro-conical, consisting of conical tapering downward and cylindrical sections located underneath, gas distributors are connected to heat exchangers and placed between the lower ends gas lift pipes and partitions, with the upper end of the circulation pipe connected to the cylindrical section of the housing.

6

13