165159. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékfázisban vagy folyadék-gáz-rendszer határfelületén végbemenő folyamatos, különösen exoterm reakciók fokozott sebességgel való levezetésére

3 165159 4 intézkedések lényegében más-más módokon, de ugyanazon eredmény eléréséhez vezettek, a reakció megszaladásának veszélye miatt kombinált alkalmazásuk sem lehetséges. Az ismert eljárások és berendezések hátrányos tulajdonságaként említhető az is, hogy a végtermékek hatóanyagtartalma ill. tisztasága a melléktermékek nem megfelelő eltávolítása következtében nem megfelelő, így sok esetben a folyamatba még egy tisztítási műveletet is be kell iktatni. A találmány feladata olyan eljárás és berendezés kidolgozása, mely alkalmas minden reakciótípus önszabályozó, valamint a végterméket a kívánt tisztasággal és egy lépésben előállító teljes lefolytatására. A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy a reakciótér nyomását állandóan az atmoszférikus nyomás alatt tartjuk és a reakciókomponenseket állandóan atmoszférikus nyomású előterekből a mindenkori, a reakcióval módosított tényleges nyomáskülönbséggel vezetjük be a reakciótérbe. A találmány szerinti eljárás foganatosítására való berendezésben a reaktor a fejtartályokkal szifonszerűen, a vákuumszivattyúval pedig a kondenzátoron át van összekötve. A találmány szerinti berendezés egyes célszerű példakénti kiviteli alakjainál a kondenzátor 10 és a vákuumszivattyú 14 közé legalább egy gázmosó 11 ill. 12 és egy cseppleválasztó 13 van bekötve; a reaktor 7 és a kondenzátor 10 közé a szedőtartály 18 van bekötve; a kondenzátor 10 és a szedőtartály 8 közé egy visszacsatoló vezeték 16 van bekötve; a reaktora párhuzamosan vagy sorosan, egymás alatt elrendezve vannak kapcsolva; a reaktorok 7 a megelőző reaktorral és/vagy fejtartályokkal vannak összekötve; a reaktorban 7 nemezeit, 10—100 mikron átmérőjű elemi szálból képzett, célszerűen üveggyapot töltet van elrendezve; a reaktor belső felülete porózus szerkezetű, végül a töltet vagy a reaktor belső felülete katalizátorral van bevonva vagy anyaga a katalizátor. A továbbiakban a találmányt részletesen ismertetjük. A találmány szerinti eljárásnál a reakciókomponensek folyékony-vagy gázhalmazállapotúak lehetnek, ami igen széles körű alkalmazást tesz lehetővé; oldószerben oldott szilárd anyagok éppúgy, mint olvadékok, elegyek, vagy folyadékok reagáltathatok akár egymással, akár pedig gőzökkel, vagy gázokkal. Utóbbi esetekben a gőz, vagy gáz bevezetése történhetik külön adagolással, vagy úgy, hogy a gőz — vagy gázállapotú reakciópartnert használjuk porlasztóközegként. Természetesen a porlasztás történhet levegővel, inertgázzal, oldószer, vagy adott reakciókomponens gőzével is. A reakciókomponensek beadagolása önmagában ismert adagolóberendezés segítségével, vagy a reaktorvégeken, vagy az oszlop alakú reaktor tetszőleges magasságában elhelyezett munkanyúlásokon keresztül történhet. Ezek közül egyeseken keresztül lehetséges a reakciótermékek folyamatos elvezetése is. A folyékony komponensek esetenként diszpers állapotban katalizátort is tartalmazhatnak. Ugyan úgy szerepelhet katalizátorhordozóként, a reaktortért ese tenként, részben, vagy teljesen kitöltő nagyfelületű, porózusos anyag, vagy szövedék. A reaktor többnyire függőleges elrendezésű, de alkalmanként rézsüs felállítása is lehetséges. Az esetenként alkalmazott labirintusrendszer lehet pl. harangtányéros megoldású. A végtermékek elvezetése folyamatosan, pl. szifon vagy zsilip segítségével történik. Több reaktor párhuzamosan, vagy sorba kapcsolható, így elérhető közti termékek közvetlen továbbreagáltatása is. Ugyan így 5 teszi lehetővé az esetleges továbbreagáltatást, vagy bizonyos részreakció késleltetését, a reaktortest bizonyos magasságában elhelyezett munkanyíláson keresztül történő reakciókomponens beadagolás, ill. termék elszívás is. Ilyen munkanyílásokon keresztül mintavé-10 tel is lehetséges, ami a reakció előrehaladásának ellenőrzését biztosítja a kontaktidő függvényében. Hűtés vagy fűtés megoldható úgy is, hogy a reaktortest duplafalú, vagy úgy, hogy a paláston csőkígyó és/vagy elektromos fűtés van elhelyezve, de úgy is, 15 hogy a reaktortestben függőlegesen, keresztben, vagy spirálisan hűtő és/vagy fűtőelemeket helyezünk el. A találmány szerinti berendezésben a reakciókomponensek rendkívül finom eloszlásban, egyenlete-20 sen elkeverve, folyamatosan találkoznak és ezt követően igen nagy felületen reagálnak egymással, ami együttesen rendkívül intenzív körülményeket teremt az adott reakció számára. Ezeket a hatásokat esetenként hűtéssel, vagy fűtéssel még fokozhatjuk. Azzal, 25 hogy a képződött reakciótermékeket folyamatosan elvezetjük, vagy esetenként ezek közül egyeseket a reakciótérből elvonunk, biztosítjuk a reaktor fokozott hatású, folyamatos működését. Ilyen módon tudunk arra is módot nyújtani, hogy a reakció 30 egyensúlyát a kívánt folyamatra nézve kedvező irányba tolhassuk el. A beadagolás történhetik egymásba porlasztással, ismert módon, pneumatikus-, forgótárcsás-, vagy forgókefés porlasztó felhasználásával, filmszerű összefolyatással, egymásba áramoltatással, egy-35 másba keveréssel, vagy egymásba kenéssel. A beadagolt reakciókomponensek lehetnek előzetesen hűtve, vagy előmelegítve, esetenként pedig egymással előzetesen elkeverve, elegyítve is. A reaktor töltetként tartalmazhat nagyfelületű, porózusos, szivacsos szer-40 kezetű anyagot, habot, indifferens porokat vagy szemcséket, a reakcióknak ellenálló, filc-, vagy nemezszerkezetű, ill. textilszerű szövedéket, amelyek részben vagy teljesen kitölthetik a reakcióteret. Ilyenkor a töltet lehet aktiválva is, amennyiben katalizátor-45 hordozóként is szerepelhet úgy, hogy felületére katalizátort viszünk fel, akár kicsapva rá oldhatatlan csapadék formájában, akár adszorpciós úton. A találmány szerinti megoldás célszerű kiviteli alakja lehet olyan is, hogy maga a töltet, vagy a reaktor fele a 50 katalizátor. A találmány szerinti megoldásban inertgáz, levegő, gáz alakú reakciókomponens, oldószer-, vagy reakciókomponens gőzének bevezetése történhet a reaktorba egyenáramban, vagy ellenáramban. 55 Endoterm reakcióknak a találmány szerinti berendezésben történő lefolytatásánál a hőközlésre lehetőség van, azonban a berendezés biztosította intenzív körülmények miatt általában alacsonyabb hőmérséklet alkalmazása elégséges, mint az ismert 60 reaktorokban kivitelezett ugyanazon reakcióknál. A továbbiakban a találmányt a rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 65 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy célszerű 2