158595. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gázok és folyadékok érintkeztetésére, valamint a folyadékok és az esetleg bennük levő szilárd részecskék keverésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1969. VI. 30. (MA—2004) Közzététel napja: 1970. IX. 28. Megjelent: 1971. X. 20. 158595 Nemzetközi osztályozás:. B 01 f 3/04 U ^ * Feltalálók: Dr. Nagy Zoltán oki. gépészmérnök, 50%, Budapest, Kovács Attila oki. vegyészmérnök, 18%, Veszprém, Felméri József oki. vegyészmérnök, 10%, Budapest, Dr. Csikós Rezső oki. vegyészmérnök, 9%, Veszprém, Dr. Szepesy László oki. vegyészmérnök, 9%, Budapest, Fehér István oki. vegyészmérnök, 4% Veszprém Tulajdonos: Magyar Ásványolaj és Földgáz Kísérleti Intézet, Veszprém Eljárás és berendezés gázok és folyadékok érintkeztetésére, valamint a folyadékok és az esetleg bennük levő szilárd részecskék keverésére A találmány tárgya eljánás és berendezés gázok és folyadékok érintkeztetésére, valamint a folyadékok és az esetleg bennük levő szilárd részecskék keverésére. Gáz — folyadék érintksztetés számos iparilag 5 hasznosított folyamathoz szükséges. Ilyenek például az oldási és mosási feladatok, az egyre nagyobb jelentőségű mikrobiológiai (fermentációs) eljárások, továbbá a különböző ;

hidrogénező, oxidáló és klórozó reakciók. Érintkezte- lü tés közben az anyag- és hőátadás javítása, továbbá az egyenletes realkciófeltételek biztosítása érdekében legtöbbször a folyadék keverésére is szükség van. Gáz — folyadék érintkeztetéséhez elsősorban 15 keverős tartályreaktorokat, utóbbi időben pedig függőleges csőreaktorokat alkalmaztak. . Mindkét megoldásnál a reaktor alján vezetik be a gázokat és a gázbuborékok felfelé haladva érintkeznek a folyadékkal. 20 • A tartályreaktorökban a keverés a gázok diszpergáláísát — és ezáltal az anyagátadást — is fokozza, továbbá többé-kevésbé egyenletes reakciófeltételieket biztosít. A méretek növelé- 25 sekor azonban egyre nagyobb lesz a keverés energiafogyasztása, valamint a keverőszerkezet költsége. A keverés hatására keletkező hab-fázis megszüntetése is számos esetben nehézséget jelent. További hátránya a keverős .o tartályreaktoroknak, hogy megfelelő hatásfokú folytonos üzemet csak kaszkádrendszerben lehet megvalósítani, amihez igen nagy fajlagos realktortérfogat szükséges. A csőreaktoroknál alkalmazott nagy hosszúság/átmérő viszony elvben kedvezőbb lehetőséget biztosít a folytonos üzem megvalósítására, ugyanis a reaktor két vége között koncentrációváltozásra van lehetőség. Gáz — folyadék érintkeztetésénél azonban az alul bevezetett gázbuborékok felfelé haladva egyre inkább összeolvadnak és ezért az anyagátadás nagy mértékben romlik. Ez a hatásfok-csökkenés azáltal is fokozódik, hogy a hosszú keverőtengely csapágyazási nehézségei miatt mechanikus keverőt nem alkalmaznak. Ismeretesek olyan megoldások, amelyeknél a csőreaktor belsejében, vagy a tartályreakitoron kívül elhelyezett csőbe vezetik be az érintkeztetai kívánt gázokat és ezáltal a folyadék a gázzal átjárt csőben felfelé, a készülék többi részében pedig lefelé áramlik (mammutsziwatytyú-elv). Ez a megoldás csekély függőleges irányú keverést eredményez ugyan, de a geometriai elrendezés következtében a szivattyúzás hatásfoka alig néhány százalékos. A rossz hatásfokú és a méretnöveléskor egyre egyenlőtlenebb keveredés miatt egyenletes gáz — folyadék érintkeztetésre ezek a reaktorok nem váltak be.