168492. lajstromszámú szabadalom • Berendezés folyadékfázisú kémiai reakciók folyamatos levezetésére
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1973. VI.28. (CE-946) Elsőbbsége: Német Demokratikus Köztársaság 1973.1.12. (WP B 01 j/168 207) Közzététel napja: 1975. XI. 28. Megjelent: 1979.VI.15. 168492 Nemzetközi osztályozás: B 01 J 1/00 Feltalálói k): Junghans Dietei dr., oki. vegyészmérnök, Dessau, Kelling Karl-Ludwig, oki. vegyészmérnök, Wolfen, Kojtscheff Tódor dr., oki. vegyészmérnök, Lipcse, Wolter Gerhard dr., oki. vegyészmérnök, Wolfen, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: VEB Chemiekombinat Bitterfeld, Német Demokratikus Köztársaság Berendezés folyadékfázisú kémiai reakciók folyamatos levezetésére 1 A találmány tárgya berendezés folyadékfázisú kémiai reakciók folyamatos levezetésére. Jelen leírásunkban a folyadékfázisú reakciók alatt olyan kémiai reakciókat értünk, melyeknél a komponensek közül legalább egy az adott reakció feltételei között folyékony halmazállapotú, míg a másik ül. a többi komponens gáz-, folyékony és/vagy szilárd halmazállapotú lehet. E fogalomkörhöz tartozónak tekintjük azokat a reakciókat is ahol legalább egy induló komponens és/vagy végtermék a folyékony fázisban oldott állapotban van jelen. A végterméket folyékony- és/vagy gázhalmazállapotban kapjuk ezeknél a reakcióknál. A találmány tárgykörébe vágó szakterület ismét intézkedése az, hogy külöféle kémiai reakciókat folyékony fázisban, folyamatosan vezetnek le. A reakciók folyamatos levezetésére a leggyakrabban ismert folyamatos átömlésű keverős készülékeket, kaszkád-rendszerbe összekapcsolt keverős készülékeket, csőreaktorokat (Strömungsrohr), valamint spirál -csöves reaktorokat (Schlaufenreaktor) használnak. Jóllehet a felsorolt készülékek mindegyikének kiképzése széles határok között változatható, az egy megadott feladat elvégzésére már megépítetteknél mégis jelentékeny hátrányos tulajdonságokat mutathatunk ki. Az egyszerű keverős készülékeknél a folyamatos üzemeltetéshez szükséges folyamatos átömlés mellett a tartózkodási időeloszlás kedvezőtlen és a kihozatal egyenlőtlen. Alkalmazása rendkívül nagy reakciósebességű reakciókat feltételez, az átalakult reakciótermék egy részének a készülékben maradását viszont nem 168492 10 15 20 25 30 lehet elkerülni.Egy további jelentős hátrányos tulajdonsága az egyszerű keverős készülékeknek a hőközlő felület viszonylag kis mérete, ennek következtében a hőbevitel vagy -elvitel mértéke korlátozott, továbbá a meghatározott hőállapotszabályozási program (Temperaturregime) betartása rendkívül nehéz. A spirálcsöves reaktoroknál a reakció szabályozása jelentékeny mértékben kedvezőbb, mivel gyakorlatilag a hőcseréhez szükséges méretű hőközlő felület beépíthető. A hőállapotszabályozási programot ezekben a készülékekben sem lehet megvalósítani, a komponensek tartózkodási időeloszlása pedig a folyamatos átömlésű keverős készülékekéhez hasonlóan kedvezőtlen jelleget mutat. A csőreaktorok azzá az optimális elméleti tulajdonságukkal tűnnek ki, hogy a reakcióelegy a csőreaktor teljes hossza mentén ideális áramlási viszonyok (Pfropfenstömung) között van. A gyakorlatban természetesen ezt soha nem lehet elérni a feltétlenül bekövetkező visszakeveredési jelenségek miatt. Különösen azokban az esetekben, amikor a reakció közben az egyes komponensek viszkozitása között különbségek keletkeznek az áramlási kép a csőreaktorban már egyáltalán nem egyértelmű. A csőreaktorok legfőbb hátrányos tulajdonsága abban van, hogy a gázképződéssel járó reakciók bevezetésének, ahol a fejlődött gázokat a reaktortérből folyamatosan el kell vezetni ez a reaktortípus nem alkalmazható. A felsorolt hátrányos tulajdonságok a csőreaktorok vélt univerzális alkalmazhatóságát jórészt illuzórikussá teszik. Az ismert reaktortípusok közül a legszélesebb határok között változó feltételekhez legjobban a
