181612. lajstromszámú szabadalom • Fluidizációs berendezés, főleg háromfázisú rendszerekhez
9 181612 10 Ha a műveleti cél azt kívánja meg, hogy az alsó egységből kilépő gázfázist ne vezessük tovább a felső egységbe, az elválasztó 2 elemhez folyadék- és gázfázist szétválasztó J elemet csatlakoztatunk. Az alsó egységből kilépő áram ekkor körgyűrű alakú K horonyhoz csatlakozó, körkörösen elren- 5 dezett L furatokon (az egység keresztmetszetétől függően 6—20 db) keresztül körgyűrű alakú M horonyba, onnan pedig az elválasztó 2 elem ugyancsak körgyűrű alakú N hornyába áramlik. Az N horony felső terében a gáz összegyűlik és 0 csonkon át elvezethető. Az eltávozó gáz fojtását úgy 10 kell beállítani, hogy a gá2 egyenletesen eltávozhasson és ne szorítsa le a folyadékot az A test és a J elem között képződő P résig. A folyadék a P résen és kiegyenlítő R téren keresztül a friss gázáram pedig a G fúvókákon át kerül a B furatokba, onnan pedig a felső egységbe. 15 Az A testhez, illetve a szétválasztó J elemhez alulról szűkítő vagy bővítő 14 betételem is csatlakoztatható abban az esetben, ha az egymás feletti egységek keresztmetszete különböző (lásd a 2. ábrát). A találmány szerinti berendezés előnyei a következőkben 20 foglalhatók össze: Kedvező lehetőségeket nyújt számos olyan művelet folyamatos üzemű megvalósításához, amelyek gáz(ok), folyadékok és szemcsés szilárd anyag(ok) intenzív érintkeztetését igénylik. 25 A berendezés megtartja a hagyományos egyréteges háromfázisú fluidizációs berendezések előnyeit, ugyanakkor kiküszöböli azoK korábban említett hiányosságait. A több réteg alkalmazása és a fázisok rétegenkénti be és elvezethetősége révén a készüléken belül a fő művelet mellett egyéb, 30 előkészítő vagy utólagos műveletek (pl. mosás, ioncsere) is megvalósíthatók. A berendezés előnyös tulajdonságai jól észrevehetően mutatkoznak meg gáz(ok) és folyadék(ok) közötti, szilárd fázisú katalizátor(ok) jelenlétében lejátszódó kémiai reakciók és szilárd hordozóra felvitt ún. rögzített 35 enzimek által katalizált biokémiai folyamatok folytonos üzemben történő megvalósításánál. A találmány szerinti berendezésnél az axiális keveredés mértéke minimálisra csökken, elsősorban a fluidizációs tér függőleges irányban való részekre osztása, másodsorban az 40 alkalmazott elválasztó elemekkel biztosítható kisebb és egyenletesebb buborékméret miatt. Ily módon nő az egyszeri átáramoltatással elérhető konverzió, tehát csökken a recirkulációs hányad. A kisebb buborékméret következtében nö a gáz- és a 45 folyadékfázis közötti átadási felület. Ennek a ténynek főleg akkor van jelentősége, ha a gáz rosszul oldódik a folyadékban; az abszorpciós gátlás ilyen módon való csökkentésével szintén konverziónövekedést lehet elérni. Megoldható a katalizátor (rögzített enzim) folyamatos 50 vagy szakaszos cseréje a készülék üzemének leállítása nélkül, ill. a katalizátor (rögzített enzim) rétegről rétegre történő ellenáramú továbbítása szakaszosan és folyamatosan egyaránt. A találmány szerinti fluidizációs berendezés előnyösen alkalmazható folyadék-szilárd fluidizációval kapcsolatos he- 55 terogén katalitikus vagy (buboTékkolonnaként üzemeltetve) gáz és folyadék közötti, a folyadékfázisban oldott homogén katalizátorral elősegített reakciók megvalósítására. Különö sen kedvező lehet a készülék alkalmazása olyan folyadékszilárd heterogén katalitikus reakciók esetében, amikor a szilárd fázis egy részét a folyadékfázis magával viszi, vagy a folyamat körülményeit a készülék hossza mentén változtatni kell. A találmány szerinti fluidizációs berendezésben előnyösen valósíthatók meg olyan oldási folyamatok, amelyeknél a szilárd szemcsés anyagok oldódása a gáz- és a folyadékfázis egymásrahatása következtében játszódik le, különösen olyan esetekben — ha heterodiszperz és az adott körülmények között nem nagyon kis oldhatóságú szemcsehalmaz képezi a szilárd fázist, mivel a rétegenkénti keresztmetszet változtatásával a különböző szemcsemérettartományokhoz tartozó fluidizácics sebességek beállíthatók, és a készülékben a szilárd anyag megfelelő tartózkodási ideje és méretcsökkenése biztosítható. A készülék alkalmazásával tehát a finomőrlés, szemcsefrakcionálás (szitálás) energiaszükséglete megtakarítható, — ha a gáz nehezen oldódik a folyadékban, ugyanis a kis buborékméret miatt a fázishatárfelület, következésképpen az abszorpciósebesség jelentősen megnövekszik, — ha az oldódási folyamat körülményeit a készülék hossza mentén változtatni kell (fluidáramok rétegenkénti betáplálása és elvétele stb.). A készülék széleskörűen alkalmazható a szerves és szervetlen vegyipar, a gyógyszer- és élelmiszeripar, a petrolkémia és a szennyvíztisztítás területén. Szabadalmi igénypontok 1. Fluidizációs berendezés, főleg háromfázisú rendszerekhez, amelynek függőleges irányban elválasztó elemekkel egymás fölött elhelyezkedő egységekre osztott tartálya van, azzal jellemezve, hogy az elválasztó elemeknek (2, A) legalább egy, az alattuk, illetve felettük levő egységek (I, II, III) belső tereit összekötő járata — célszerűen furata (B) — van, amely Ventury-szűkülettel (C) van ellátva, és felülről célszerűen szeleppel (D) van lezárva. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a járatban — célszerűen furatban (B) — elrendezett fúvókája (G) van. 3. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egységeinek (I, II, III) keresztmetszete különböző, és az elválasztó elemek (2, A) járatainak — célszerűen furatainak (B) — szétágazó vagy összetartó szakaszai vannak, amelyek célszerűen az elválasztó elemek (2, A) alsó oldalához csatlakozó betételemekben (14) vannak kialakítva. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egységei (I, II, III) kerülő szelepeken (b, c, d, e, f, g) át össze vannak kötve egymással. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az elválasztó elemek (2, A) folyadék- és gázfázist szétválasztó elemmel (J) vannak ellátva. 2 rajzlap 4 ábrával A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 85.5414.66-4 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető. Benkő István igazgató
