193912. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés és részleges szeparátor exoterm gáz/folyadék vegyesfázisú reakciók kivitelezésére
193912 zött, miközben a gázfázisú reagens teljes tömegében átáramlik valamennyi sorba kapcsolt reaktoron. A folyadékfázis részáramokra bontását a részleges szeparátor aljáról kivezető csonkok és szűkítő elemek (rendszerint szelepek) teszik lehetővé. Feleslegessé válik nyomás alatti rendszerekben az ehhez hasonló részáramokra bontáshoz párhuzamos szivattyúk, esetleg kompresszorok (vagy más gázáramlást előidéző szerkezetek) alkalmazása, csupán egyetlen szivattyú és kompresszor elegendő a folyamat irányításához. Az egymással sorbakapcsolt reaktorok elé és/vagy után célszerűen hőcserélők vannak iktatva, amelyek biztosítják a felesleges hőmennyiség eltávolítását. Ez az elrendezés biztosítja, hogy adiabatikus reaktorok esetén — kellő számú részáramra való bontással — csak olyan mértékű hőfejlődés lép fel az egyes reaktorokban, ami még nem indít meg káros mellékreakciókat. A találmány tárgya tehát kapcsolási elrendezés exoterm gáz/folyadék vegyesfázisú kémiai reakciók kivitelezésére, amelynek egymással, adott esetben H,, E2, H2, E3 hőcserélőkön keresztül sorba kapcsolt I, II, III reaktorai vannak, és adott esetben az utolsó III reaktor kiömlő vezetéke H3 hőcserélőhöz, míg adott esetben az első I reaktor beömlő vezetéke E, hőcserélőhöz van kapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésben minden egyes I, II, III reaktor beömlő vezetéke Sz részleges szeparátor egy-egy folyadékelvezető 6, 7, 8 csonkjához van kapcsolva. A találmány tárgya továbbá részleges szeparátor gáz/folyadék rendszerek szétválasztására és a folyadékfázis részáramokra bontására, amelynek gáz- és folyadékfázis befogadására alkalmas 1 üreges teste, a gáz- és folyadékfázisok külön-külön vagy együttes bevezetésére szolgáló 2, 3, 4 csonkja (i), a gáz- és folyadékfázis egy részének elvezetésére szolgáló, 5 szűkítő szerelvénnyel ellátott, az 1 üreges testbe benyúló 6 csonkja, és a folyadékfázis megosztott elvezetésére szolgáló, az 1 üreges test alsó részén elhelyezett m számú 7, 8 csonkja és ezekhez csatlakozó 9, 10 szűkítő szerelvényei vannak. A találmány szerinti részleges szeparátor egy lehetséges kiviteli alakját az 1. ábrán, a részleges szeparátor és a reaktorok egy lehetséges kapcsolási elrendezését a 2. ábrán mutatjuk be*. Az 1. ábrán bemutatott részleges szeparátornak gáz- és foiyadékfázis befogadására alkalmas 1 üreges teste, a gáz- és folyadékfázisok külön-külön vagy együttes bevezetésére szolgáló n számú — az ábrán három darab — 2, 3, 4 csonkja, a gáz- és folyadékfázis egy .részének elvezetésére szolgáló, 5 szűkítő szerelvénnyel ellátott, az 1 üreges testbe benyúló 6 csonkja, és a folyadékfázis megosztott elvezetésére szolgáló, az 1 üreges test alsó részén elhelyezett m számú — az 3 ábrán két darab — 7, 8 csonkja és ezekhez csatlakozó 9, 10 szűkítő szerelvénye van. A gázt és a folyadékot külön-külön vezetjük be az 1 üreges testbe, de az a megoldás is kivitelezhető, amikor a gáz- és folyadékfázist előre összekeverve vezetjük be. A fázisok megosztására a 6, 7 és 8 csonk szolgál: ezeket szűkítő szerelvényekkel. — rendszerit szabályozó szelepekkel — láttuk el. A 7 és 8 csonkon és a hozzájuk tartozó 9 és 10 szűkítő szerelvényen keresztül távozik el a folyadék, míg a 6 csonkon és az 5 szűkítő szerelvényen keresztül távozik el a gázfázis teljes mennyisége és a folyadékfázis egy része. A 7 és 8 csonkhoz tartozó 9 és 10 szűkítő szerelvény fojtásával megnő a gázfázissal együtt távozó folyadékfázis mennyisége, míg az 5 szűkítő szerelvény fojtása a 7 és 8 csonkokon keresztül távozó folyadék hányadát növeli meg. A 2. ábrán bemutatott kapcsolási elrendezésen a fentiekben ismertetett részleges szeparátor folyadékelvezető 6, 7, 8 csonkjához egy-egy I, II és III reaktor van kapcsolva, célszerűen E,, E2, illetve E3 hőcserélőkön keresztül, és az egyes reaktorok beömlő vezetékei a megfelelő reaktor kiömlő vezetékével — célszerűen Hh H2, illetve H3 hőcserélőn keresztül — össze vannak kapcsolva. A 9, 10 és 5 szűkítő szerelvények segítségével beállított arányú folyadékfázisú anyag kerül az I, II, illetve III reaktorokba. A gázfázisú reagens már az első reaktorban teljes tömegében áthalad, és csak a reakcióban elhasználódott anyagmennyiséggel csökkentett iramban halad át a következő — II, illetve III — reaktorokon. A reaktorok számát és ezzel az adiabatikus hőmérsékletlépcső nagyságát a körülményeknek megfelelően tetszés szerint állíthatjuk be. Az 5, 9, 10 ... stb. szűkítő szerelvények például kézi beállítású szelepek, automatikus mennyiségszabályozó műszerek vagv egyéb fojtóelemek lehetnek. Az egyes reaktorokból kilépő anyagáramokat célszerűen a Hb H2, illetve H3 hőcserélőn vezetjük át, ahol az anyagáram hőmérsékletét a kívánt értékre állítjuk be. A reaktorokba belépő friss anyagáramok hőmérsékletét is tetszés szerint szabályozhatjuk az Eu E2, E3 hőcserélők segítségével. Megjegyezzük, hogy ha a részleges szeparátorban lévő anyag hőmérséklete megegyezik az első I reaktorban elérni kívánt belépési hőmérséklettel, az E, hőcserélő alkalmazására nincs szükség. Ugyanígy a további hőcserélők, illetve azok bármelyike elhagyható azokon a helyeken, ahol az anyagáram hőmérséklete már a kívánt értéknek felel meg. A találmány szerinti megoldás főbb előnyei a következők:-Bármilyen folyadék- és gázfázis között lejátszódó katalitikus kémiai reakció megvalósítására alkalmas. A reaktorok számának 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
