174092. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázfázisú és folyadékfázisú anyagok reagáltatására buborékoltató reaktorban
MAGYAR NÉPKÖZTARSASAG SZABADALMI LEÍRÁS 174092 Nemzetközi osztályozás: Bejelentés napja: 1974. VIII. 13. (ZA—375) B 01 J 8/22 Lengyelország elsőbbsége: 1973. VIII. 13. (P-164 662) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1979. III. 28. Megjelent: 1980. IV. 30. Feltalálók: Szabadalmas: Matuszewska Lucja vegyészmérnök, Chorzów Zaklady Azotowe „Pulawy , Pulawy, Krzysztoforski Andrzej, vegyészmérnök, Tarnów Lengyelország Pochwalski Marek vegyészmérnök, District-Tarnów Lengyelország Eljárás gázfázisú és folyadékfázisú anyagok reagáltatására buborékolíató reaktorokban 1 A találmány tárgya eljárás gázfázisú és folyadékfázisú anyagok reagáltatására buborékolíató reaktorokban. A buborékoltató reaktorok széles korben elterjedt és alkalmazott berendezések a vegyiparban és 5 a rokon iparágakban. A buborékoltató reaktorokat elsősorban olyan oxidációs és hidrogénező reakciók esetében alkalmazzák, amelyek vagy gázhalmazállapot ú és folyékony halmazállapotú reagensek, vagy pedig gázhalmazállapotú reagensek között mennek 10 végbe olyan folyadékban szuszpendált katalizátor jelenlétében, amely folyadék a reakció egyik terméke. Számos szakirodalmi publikációban, így például a 64 440 számú lengyel szabadalmi leírásban ismertetnek ilyen típusú eljárásokat, valamint ilyen ]5 típusú eljárások megvalósítására alkalmas reaktorokat. A buborékoltató reaktorokban végbemenő reakciók lehetnek úgynevezett kinetikus reakciók. Ebben az esetben a folyamat hidrodinamikai para- 20 méterei nem döntőek, minthogy a folyékony reakcióközegben a gázhalmazállapotú reagensek oldódásának sebessége sokkal nagyobb, mint a reakciósebesség. Ezekben az eljárásokban olyan gázok használhatók, amelyek átalakulási foka gyakorla- 25 tilag nem befolyásolja a termelési költségeket. Példaként az ilyen típusú eljárásokra megemlíthetjük a szénhidrogének oxidálását levegő oxigénjével, így például a cíklohexán oxidálását cíklohexanollá és dklohexanonná. 30 2 Ezzel szemben sok olyan reakciót ismerünk, amelyek a diffúziós '/agy közbenső (a szakirodalomban diffúziós-kinetikusnak is nevezett) zónában mennek végbe. Ebben az esetben a hidrodinamikai paramétereknek, így a folyadék áramlási sebességének, a gázbuborékok átmérőjének és emelkedési sebességének, illetve ezáltal a gázbuborékok tartózkodási idejének a folyadékban döntő jelentősége van a reakció lefolyását illetően. Az ilyen típusú eljárásoknál alkalmaznak viszonylag drága, szintetikus úton előállított gázhalmazállapotú reagenseket is, tehát igen lényegessé válik a gázhalmazállapotú reagensek teljes elválasztása a folyadékfázistól. Ilyen típusú reakciókra példaként megemlíthetjük a nitrogén(ll)-oxid kénsavas közegben szuszpendált katalizátor, például platinakatalizátor jelenlétében hidrogéngázzal végzett redukálásán alapuló hidroxüamin-szulfát szintézist és az oxigén vagy nitrogén(II)-oxid és hidroxilamin-szulfát kénsavas közegben végzett reagáltatásán alapuló dinitrogén-oxid (nitrogén(I)-oxid] szintézist. A napjainkig ismert, buborékoltató reaktorokban megvalósított eljárások esetében külön kivezetőnyílást alkalmaztak a folyékony reakcióközeg (rendszerint a reaktor alsó részében) és a reakciógáz (rendszerint a reaktor felső részében) elvezetésére. Ismeretes, hogy a folyékony reakcióközeg rendszerint magával viszi a reakciógáz egy részét annak következtében, hogy vagy gázbuborékokat ragad 174092
