SU1150013A1 - Реактор синтеза хладонов - Google Patents

Abstract

1. РЕАКТОР СИНТЕЗА ХПАДОНОВ метанового и этанового,р да, содержащий корпус с крышкой, штуцера ввода реагентов и вьшода продуктов реакции , центральную трубу с распределительньм элементом, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью увеличени  степени конверсии, уменьшени  уноса катализатора, повьшени  производительности реактора за счет обеспечени  ускоренного запуска синтеза в в зких средах с твердыми частицами , распределительный элемент выполнен в виде цилиндрической камеры с гидрозатвором и радиальнЕл и пальцами с отверсти ми, при этан отверсти  в пальцах расположены симметрично относительно вертикальной оси реактора, в интервале угловп t oii-j- ; 71. ot i 21 2. Реактор по п. 1, о т л и ч a- :5 ю щ и и с   тем, что пальцы вьтолне- сл ны с отверсти ми, расположенными в нижней их части по вертикальной оси.

Description

со

Изобретение относитс  к области химической технологии, а именно к реакторам получени  фторхлорметанов и фторхлорэтанов, в которых органическое сьфье, представл ющее собой хлорпроизводные метана или этана, фторируют посредством фтористого водорода и катализатора: галида металла IV или V группы в жидком состо нии .

Известен реактор, содержащий корпус с крышкой и днищем, раздельный сифонный ввод органического и фтористого водорода lj .

Однако известный реактор характеризуетс  невозможностью интенсификации массообмена и недостаточной надежностью в работе.

Наиболее близкой к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту  вл етс  конструкци , содержаща  корпус со штуцерами дл  ввода и вывода целевых продуктов и вертикальную трубу, проход щую сверху до низу реактора, с распределительным элементом на нижнем конце, представл ющим собой фто1 опластовый чулок, одетый на трубу с просверленными на нижних 30 см отверсти ми диаметром

1 см DQ.

Недостатки этой установки заключаютс  в том, что во врем  вьшужденных остановок процесса и охлаждени  смеси в реакторе происходит загустение катализатора и образование твердых перефторированных комплексов дл  запуска процесса в таких услови х на известном реакторе приходитс  предварительно вытаскивать трубу с распределительньм элементом, служащую дл  диспергировани  газообразного HF, и чистить забившиес  отверсти , 1

Кроме того, размер отверстий определ ет наличие слишком крупных пузьфей, а также низкую .скорость истечени , что приводит к конденсации на выходе из барботажных отверстий и вследствие этого к гейзерному эффекту , в результате которого проис ходит повышенный унос катализатора по системе (уменьшение отверстий приводит к ухудшению перемешивани ) При этом распределение отверстий таково, что за счет разности в гид- ростатических давлени х пузыри HF выход т в основном из верхних отверстий и всплывают лишь в небольшой

окрестности трубы - не обеспечиваетс  равномерное перемешивание реакционной массы.

В данном реакторе не обеспечиваетс  также эффективного тепломассообмена , что сказываетс  на величине конверсии HF, котора  составл ет в среднем 95%. Непрореагировавший НЕ осложн ет систему очистки хладонов, а в некоторых процессах безвозвратно тер етс  и вызывает загр знение окружающей среды (хл-22).

Цель изобретени  - увеличение степени конверсии, уменьшение уноса катализатора, повьштение производительности реактора за счет обеспечени  ускоренного запуска синтеза в в зких средах с твердыми частицами.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в реакторе синтеза хладонов метанового и этанового р да, содержащем корпус с крьшкой, штуцера ввода и вывода продуктов реакции, центральную трубу с распределительным элементом , последний выполнен в виде цилиндрической камеры с гидрозатвором и радиальными пальцами с отверсти ми , при этом отверсти  в пальцах расположены симметрично относительfHO вертикальной оси реактора в интервале углов . , J-iT

4

а также пальцы выполнены с отверсти ми , расположенными в нижней их части по вертикальной оси пальца.

На фиг. 1 изображен реактор синтеза хладонов, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Реактор имеет корпус 1 с рубашкой 2 и основными штуцерами: дл  ввода органического сырь  - А, дл  ввода HF - В, дл  вывода продуктов синтеза - С, дл  загрузки катализатора - D, сливной штуцер - Е , а также вертикальную трубу 3, выполненную из нихрома и футерованнук) фторопластом 3 с внешней стороны. На нижнем конце трубы имеетс  распределительньй элемент 4 в виде цилиндрической камеры с гидрозатвором 5 и радиально отход щими от ее наружной поверхности барботажными радиальными пальцами 6, каждый из которых снабжен гидрозатворным отверстием 7 и барботажными отверсти ми 8. Наиболее сильна  коррози  идет на поверхности раздела фаз, т.е. на барботажных отверсти х - барботажные 3 пальцы выполнены из фторопласта 3, которьй не корродирует в этих услови х , но под воздействием повышенной температуры и давлени  может деформироватьс . Дл  обеспечени  жесткости на пальцы одеты металлические направл ющие корпуса 11 из стали Х18Н9Т, В зоне контакта с HF основную опасность представл ют (дл  коррозии) сварные швы, поэтому камера выполнена из цельного куска нихрома и соединение с Трубой 3 осуществл етс  с помощью сальника 1 а с пальцами - при помощи фланцевых соединений,, В качестве герметизирую щего соединени  прокладок и набивок используетс  ФУМ. Синтез сопровожда етс  обильным газов ьщелением - газо распределительное устройство подвер гаетс  сильной вибрации и может быть перекошено или даже сорвано в процессе работы. Дл  обеспечени  жесткости и горизонтального центрировани  имеетс  упор 9 в стенке сли ного штзщера. Реактор работает следующим образом . Через штуцер D в реактор загружа етс  (единовременно) жидкий катализатор , через штуцер А непрерывно подаетс  органическое сырье, через штуцер В - газообразный HF, который по трубе 3 поступает в распределительн то камеру 4. После остановки и охлаждени  смеси барботажные отверсти  могут быть забиты твердами перефторированными комплексами 8ЬР5.„С1„, SnF.Cl, TiF.Clf, , а сама реакционна  масса превращаетс  в в зкую жидкость с твердам осадком у дна реактора. В начале запуска га зообразный перегретый осадок пойдет как по сифону через большой гидро134 затвор 5, представл ющий собой отверстие в днище камеры 4 диаметром около 4 см и высотой стенки около 5 см. По мере прогрева и перемешивани  реакционной массы твердые комплексы, забивающие барботажные отверсти  8, расплавл ютс  и вытекают через гидрозатворы пальцев 7, представл ющие собой отверсти  диаметром около 1 см. По мере вытеснени  реакционной массы из пальцев и их прогрева HF начинает барботировать через отверсти  8, а гидрозатворы 5,7 запираютс  столбами реакционной массы за счет разницы в гидростатических давлени х. Описанное распределение барботажных отверстий позвол ет направить пузьфи в область образовани  осадка, что способствует его расплавлению и перемешиванию с основной массой реакционной жидкости, а также обеспечивает хорс пие услови  дл  равномерного и тонкого диспергировани  по объему. Предлагаемый реактор позвол ет увеличить степень использовани  дефицитного и дорогого сырь  (до 99% и более) и снизить унос катализатора вдвое, что существенно облегчает очистку целевых хладонов. Вследствие обеспечени  запуска процесса после вынужденных остановок и охлаждени  смеси без предварительной чистки барботажных отверстий снижаютс  потери рабочего времени на непроизводительный ручной труд при контакте с сильнодействующими  довитыми веществами. Испытани  предложенного реактора показали, что он надежен и долгосрочен в работе, не требует существенных капитальных затрат при перемонтаже старых реакторов.

В

utJ

Claims (2)

1. РЕАКТОР СИНТЕЗА ХЛАДОНОВ метанового и этанового ряда, содержащий корпус с крышкой, штуцера ввода реагентов и вывода продуктов реакции, центральную трубу с распределительным элементом, отличаю щийся тем, что, с целью увеличения степени конверсии, уменьшения уноса катализатора, повышения производительности реактора за счет обеспечения ускоренного запуска синтеза в вязких средах с твердыми частицами, распределительный элемент выполнен в виде цилиндрической камеры с гидрозатвором и радиальными паль цами с отверстиями, при этом отверстия в пальцах расположены симметрично относительно вертикальной оси л 511“ реактора, в интервале угловίι < i

71? ⁴ — ί· ос £

4 ·

2. Реактор по π. 1, отличающийся тем, что пальцы выполнены с отверстиями, расположенными в нижней их части по вертикальной оси.