Реакторы для процессов жидкофазного окисления

Подавляющее число процессов окисления осуществляют в жидкой фазе путем барботирования воздуха через исходный органический реагент, в котором постепенно накапливаются продукты реакции. Если выбор температуры определяется ТД возможностью протекания реакции, то давление подбирают главным образом с целью поддержива­ния реакционной массы в жидком состоянии.

В качестве промышленных реакторов наибольшее применение получили барботажные колонны высотой до 10-15 м и диаметром до 2-3 м; их в некоторых случаях секционируют горизонтальными ситчатыми или колпачковыми тарелками или соединяют в каскады. Поскольку карбоновые кислоты корродируют обычную сталь, для изготовления аппаратуры применяют алюминий, титан или некоторые легированные стали, стабильные к действию органических кислот.

Важным обстоятельством является способ отвода большого количества выделяющегося тепла. Имеются системы с внутренними теплообменниками, что усложняет конструкцию реактора. Более предпочтительны реакторы с выносными теплообменниками и циркуляцией жидкости через них. Еще выгоднее отводить тепло за счет испарения исходного углеводорода или растворителя, которые через систему ПЦО возвращаются в реактор. На новых установках, работающих при температурах выше 150 °С, за счет реакционного тепла вырабатывают пар, а давление используют для частичного разделения смеси, для получения холода и т. д.

Проведение процесса в единичной борботажной колонне возможно при получении продуктов, стойких к дальнейшему окислению, напр., уксусная кислота или ароматические кислоты, в этом окисляемое в-во и воздух подают вниз реактора прямотоком, а продукт отбирают сверху.

Отвод тепла может осуществляться с помощью хладагента

Отвод тепла в каскаде ракторов

При использовании каскада реакторов продуктовая смесь последовательно перетекает из колонны в колонну и тепло отводится за счет испарения продуктов.

При жидкофазном окислении необходимо исключить образование взрывоопасных смесей в местах, где имеется сплошная газовая фаза. Иногда в пространство над жидкостью предусмотрена подача азота. Тем не менее пожаро- и взрывоопасность рассматриваемых производств (за исключением окисления твердого парафина) достаточно велики, и эти производства должны быть снабжены самыми современными средствами предупреждения, локализации и тушения пожаров.

Дата добавления: 2015-06-04