155732. lajstromszámú szabadalom • Gázelosztó és keverő berendezés filmreaktorokhoz

3 áramlású készüléket szemléltet, hossztengely menti metszetben, az la, lb és le ábrák ahhoz tartozó részleteket mutatnak, a 2. ábra a gázbevezetéssel azonos folyadékáramlású készülék hosszmetszetét mutatja, a 5 2a és 2b ábrán pedig ahhoz tartozó részletek láthatók, végül a 3. és 3a ábrák egy másik kiviteli változatot és hozzátartozó harántmetszetet szemléltetnek. Az 1 készüléket, a több részre osztott hűtő- 10 fűtő köpenyek veszik körül, melyek a fűtő, ill. hűtőközeg bevezetésére, elvezetésére szolgáló, 11, ill. 12 csonkokkal vannak ellátva. Az anyag (folyadék vagy gáz) bevezetése a készüléktest felső részén lévő 9 csonkon át történik. 15 Az alsórészben van elhelyezve a kúpos anyagelvezető 2 csonk, és a gazbevezető, illetve elvezető 8 csonk. Az 1 készüléktest és az alsó kúpos anyagelvezető 2 csonk között van elhelyezve a 3 csap- 20 ágyazás, melyben a 6 csőtengely van elforgathatóan ágyazva. A készülék felső részén van a 4 páratér, melybe a gáz be-, ill. elvezető 7 csonk van becsatlakoztatva. A csapágyazás az ékszíjtárcsával a készülék 5 felső részén helyezkedik 25 el. A 6 csőtengelyen a reakcióban résztvevő gáz elosztására való furatok, ül. nyílások vannak. A gáz mennyiségének elosztása, ill. szabályozása a nyílások számával, ill. az egyes furatok 17 műanyagdugóval végrehajtható elzárásával tör- 30 ténik. A 6 csőtengelyen a 15, ill. 16 lapátok vannak elrendezve. A lapátozás lengő 15, ill. merev 16, vagy bármely megoldású lehet. Az 1. ábra 15 lengő lapátozással a 2. ábra merev 16 lapátozás- 35 sal működő készüléket szemléltet. A 15 lapátok nyomóereje a termék viszkozitásától függően változik. A nyomóerő változtatása a lapátsúly különböző megválasztásával történik. 40 A 6 csőtengelyen az anyagbevezető 9 csonk magasságában a 14 anyagelosztó helyezkedik el, amelynek felső részére műanyagú 13 tömítőgyűrű van felerősítve abból a célból, hogy a gáz Útját elzárja és a 6 csőtengely felé terelje. Ha- 45 sonlóképpen az alsó 3 csapágyazás fölé is egy műanyag tömítéssel ellátott 13a zárógyűrű van elhelyezve, amely csak a lefelé csurgó folyadékfilmet engedi át, a gázt nem. A reakcióval egyidőben végrehajtandó sem- 50 legesítés, ül. más kémiai művelet végrehajthat tósága céljából a készülék alsó részén tangenciális irányú 10 anyagbevezető csonk van. Az anyagbevezető 10 csonk felett kettős 13a zárógyűrű biztosítja azt, hogy a készülék alsó részé- 55 be gáz ne juthasson. A 4 páratér cseppleválasztási kialakítására az 1. és 2. ábrákon eltérő kiviteli változat látható. A gáz bevezetése ellenáramban, az 1. ábra esetén alul a kúpos 8 fenéken keresztül — el- 60 vezetése a cseppleválasztó 4 téren keresztül történik. Egyenáram esetén 2. ábra szerint felül, a cseppleválasztó 4 téren keresztül vezetjük be, és alul, a kúpos 2 fenéken elhelyezett csonkon keresztül vezetjük el a gázt. 65 4 A 6 csőtengely alul nincs lezárva, a tömszelencét alsó bevezetés esetén a műanyag 3 csúszó csapágyazás pótolja és így az alsó szakaszba gáz nem kerülhet be. A fent ismertetett gázelosztó és keverő berendezéssel a szokásos típusú filmreaktorok alkalmassá tehetők a gázfolyadék közötti reakciók, illetőleg műveletek elvégzésére, azzal, hogy a továbbfejlesztéssel ebben az esetben biztosítva vannak a filmreaktorok ismert előnyei, nevezetesen a jó hűtési, ül. fűtési körülmények, turbulens folyadékáramlás, viszonylag rövid tartózkodási idő (reakció idő), valamint a készülék fajlagosan nagy kapacitása. Példaként említve, ha dodecilbenzol szulfonálását kéntrioxid gázzal kell elvégezni, a reakciót az 1. ábra szerinti készülékben lehet jól megvalósítani azáltal, hogy az anyagbevezető 9 csonkon 50 kg/ó dodecilbenzolt 20 C°-on vezetünk a készülékbe és reagáltatjuk 6—7 térfogat%-os kéntrioxid gázzal, melyet a készülék alján lévő 8 csonkon, majd a 6 csőtengelyen át juttatunk be. A fümreaktor ellenáramban üzemel, a készülék 4 cseppfogóján, ül. a gázelvezető 7 csonkon át a véggáz, és a készülék alján lévő anyagelvjezető 2 csonkon át 94%-os dodecilbenzolszulfonsav távozik. A betáplálásnál a kéntrioxid-dodecilbenzol mólarányt 1,0—1,3 értéken kell tartani. A reakcióhoz kb. 60 C° átlaghőmérsékletet kell biztosítani, ezért a reakció során keletkező hőmennyiséget hűtéssel kell elvonni. A hűtést az 1 készüléktest köpenyében áramló 15—20 C hőmérsékletű vízzel lehet biztosítani. A reakció optimális lefolytatásához a túlszulfonálás elkerüléséhez szükséges, hogy a kéntrioxid gáz a készülék hosszában egyenletes elosztású legyen. Ezt a 6 csőtengelyen elhelyezett nyílásokon át, azok szabályozásával lehet elérni. A szabályozás egyes nyílások műanyag dugókkal történő lezárásával történhet, a nyitva hagyott nyílások helyzetének és számának megválasztásával. A gázelosztás tökéletesebb és kívülről kezelhető megoldású is lehet, amit a 3. és 3a ábrák szemléltetnek. E kivitelnél a gázelosztó furatokkal ellátott 6 csőtengely belsejében a lapátszektoroknak megfelelő számú 18 gázbevezető csövek vannak elrendezve. A 18 gázbevezető csövek a ö csőtengelybe alulról torkolnak be és minden lapátszektorban meglevő gázelosztó 19 nyílások irányában orgonasípszerűen, az egyes lapátszektorok térségében végződnek. Az egyes 18 csövekbe betorkolásaik előtt az összekötő 20 karimákhoz csatlakoztathatóan szelepek vannak beiktatva, .úgyhogy minden egyes cső külön elzárható, ületve azok révén a gáz mennyisége, ül. összetétele szektoronként külön-külön változtatható, ül. szabályozható. A 18 csövek elzárása, ületve a szektoronkénti gázszabályozás kívülről és a berendezés üzemeltetése közben is elvégezhető. A leírt elrendezés révén az egyes lapátszektorokba különböző összetételű gázok is vezethetők be, úgyhogy a készülék különböző gázok keverésével is működtethető. 2