168492. lajstromszámú szabadalom • Berendezés folyadékfázisú kémiai reakciók folyamatos levezetésére

3 168492 4 kaszkád-rendszerű keverős készülékekkel lehet igazodni. A fokozatok számának növelésével a tartózkodási időt meghatározó viszonyokat az ideális csőreaktor viszonyaihoz lehet jól közelíteni, a fokozatonkénti tartózkodási idő állandó érték, a térkitöltés ill. a térátjárás pedig homogén megoszlású. Különösen elő- 5 nyös az a körülmény, hogy adott esetben a keletkező reakciógázok akár fokozatonként külön-külön is elvezethetők a reaktortéből. A fenti gondolatmenetből következik, hogy ezek az előnyös áramlási feltételek és a tartózkodási idő kedvező megoszlása csak na- 10 gyobb fokozatszámoknál, legalább három fokozatból összeállított készülékeknél következnek be. E tény hátrányos jellege nyilvánvaló és gazdasági megfontolásokból két fokozatnál többet nem is építenek be a készülékekbe. A háromfokozatú kaszkód-rendszerű 15 keverős készülékek technikai bonyolultsága gazdaságilag csak ritkán indokolja alkalmazásukat. A találmány feladata különféle kémiai reakciók folyamatos levezetésére alkalmas kis befoglalóméretű és tömegű berendezés kidolgozása, melyben a megvá- 20 lasztott reakciófeltételek között folyékony vagy folyadékban oldott és adott esetben gázhalmazállapotú komponenseket kedvező tartózkodási időmegoszlási viszonyok és fokozott hőszínezet (Wärmetönung) mellett is nagy teljesítménnyel és maga kihozatallal 25 lehet elreagáltatni. A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy a berendezés célszerűen vízszintesen vagy közel vízszintesen elrendezett tartályának alsó félhengere a tartály geometriai tengelyére merőlegesen 30 beépített válaszfalakkal, hűthető ül. fűthető reaktorcellákra van felosztva, felső félhengere az összes reaktorcella közös gáztereként van kiképezve, az egyes reaktorcellák pedig legalább egy-egy a tartály átmenő keverőtengelyére felékelt keverőelemmel van- 35 nek ellátva. A találmány szerinti berendezés célszerű példakénti kiviteli alakjainak tartálya egy hengeres köpenyként vagy kúppalástként vagy eltérő átmérőjű hengeres és/vagy kúpos övekből összeállított lépcsőstartályként 40 van kiképezve: tartálya 1—22, célszerűen 3—12 reaktOTcellára van felosztva: az egyes reaktorcellák egymástól függetlenül fűtő ül. hűtőelemekkel vannak ellátva, továbbá adott esetben a szomszédos reaktorcellák között elrendezett hőszigetelő-fallal vannak 45 egymástól elhatárolva, keverőelemei pedig célszerűen profilozott és áttörésekkel ellátott keverőtárcsák. A találmány szerinti berendezés előnyös tulajdonságait az alábbiakban foglajuk össze. A reaktor sokoldalúan felhasználható különféle, tetszőleges fo- 50 lyadékfázisú reakciók folyamatos levezetésére, mégpedig úgy, hogy az effektív reaktortér mindenkori térfogatának az átömlési teljesítményhez viszonyított értéke igen alacsony és a tartózkodási idő megoszlása megközelíti az ideális csőreaktorra számított elméleti °° értékeket. A találmány szerinti berendezés különösen előnyös tulajdonságaként kell azt értékelnünk, hogy közepes reakciósebességű reakciók levezetésére is alkalmas. __ így jól felhasználható különösen aromás vegyületek szulfonálására és nitrálására, továbbá különféle közömbösítő-, deszorpciós- és klórozási folyamatok levezetésére. Egyértelműen előnyös pl. aromás nitrovegyületek szulfonálására, mivel a kis reaktortérfogat __ és az egyenletes hőszabáyozás miatt az ismert eljárások veszélyességét minimálisra csökkenti. A találmányt a továbbiakban a rajz segítségével részletesen ismertetjük. A rajzon az Lábra a találmány szerinti berendezés egy hengeres tartályként kiképzett, célszerű példakénti kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete; az l/a ábra az 1. ábra A—A vonala mentén vett keresztmetszete; a 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy hengeres tartályként kiképzett másik célszerű példakénti kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete; a 2/a ábra a 2. ábra A-A vonala mentén vett keresztmetszete; a 3. ábra a találmány szerinti berendezés egy kúpos tartályként kiképzett, további célszerű példakénti kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete; a 4. ábra a találmány szerinti berendezés egy eltérő átmérőjű kúpos övekből összeállított lépcsőstartályként kiképzett, további célszerű példakénti kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete; az 5. ábra a találmány szerinti berendezés egy eltérő átmérőjű hengeres övekből összeállított lépcsőstartály^ként kiképzett, további célszerű példakénti kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete; a 6. ábra a találmány szerinti berendezés egy körhagyó keresztmetszetű tartályként kiképzett, további célszerű példakénti kiviteli alakjának vázlatos látszati képe; a 7. ábra áttörésekkel ellátott, sík keverőtárcsa elölnézete; a 8. ábra '• hullámosított felületű, profilozott keverőtárcsa elöl- és oldalnézete; a 9. ábra keverőszámyszerű áttörésekkel ellátott sík keverőtárcsa elöl- és oldalnézete. Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés egy hengeres 1 tartályként kiképzett célszerű példakénti kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszetét tüntettük fel: A hengeres 1 tartály célszerűen vízszintesen vagy közel vízszintesen van elrendezve és hossza mentén a geometriai tengelyére merőlegesen beépített és az 1 tartály keresztmetszetének alsó felét kitöltő 2 válaszfalakkal tetszőleges számú cdszeruen azonos méretű 3 reaktorcellákra van felosztva. Kísérleteink során azt találtuk, hogy a 3 reaktorcellák számát 1-22, célszerűen 3—12 között kell megválasztani. A 3 reaktorcellák közül két kitüntetett helyzetűt külön is megjelöltünk, nevezetesen az adott reakcióban résztvevő komponensek áramlási irányának értelmében az első 4 kezdőcellát és az utolsó 5 végcellát. A találmány szerinti berendezés 1 tartályát, melyet az 1. és 2. ábrán hengeres kiképzésben mutattunk be, a találmány szerint kúposán vagy eltérő átmérőjű hengeres és/vagy kúpos övekből lépcsősen is ki lehet képezni. A 3. ábrán egy kúpos, a 4. ábrán egy kúpos övekből összeállított lépcsős, az 5. ábrán pedig egy hengeres övekből összeállított lépcsős 1 tartályt tüntettünk fel. Az 1 tartály keresztmetszetének felső része az összes 3,4 ül. 5 reaktorcellák közös 6 gáztereként van 2