JPH0824624A - 気泡塔型ループリアクターにおける反応制御方法 - Google Patents
気泡塔型ループリアクターにおける反応制御方法Info
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- JPH0824624A JPH0824624A JP6160058A JP16005894A JPH0824624A JP H0824624 A JPH0824624 A JP H0824624A JP 6160058 A JP6160058 A JP 6160058A JP 16005894 A JP16005894 A JP 16005894A JP H0824624 A JPH0824624 A JP H0824624A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 設定温度と反応温度とのずれに応じて、液循
環量を調節することにより、反応温度を制御し、反応を
定常的に行うことができる気泡塔型ループリアクターの
反応制御方法を提供する。 【構成】 液上昇流部、塔頂での気液分離部、液下降流
部及び液流が反転する塔底部から構成される気泡塔型ル
ープリアクターにおいて、液循環ラインに液流量調節弁
を設けるとともに、設定温度と反応温度とのずれを液流
量調節弁と連動させ、反応温度に応じて液流量調節弁を
調節することにより、反応温度を制御することを特徴と
する。
環量を調節することにより、反応温度を制御し、反応を
定常的に行うことができる気泡塔型ループリアクターの
反応制御方法を提供する。 【構成】 液上昇流部、塔頂での気液分離部、液下降流
部及び液流が反転する塔底部から構成される気泡塔型ル
ープリアクターにおいて、液循環ラインに液流量調節弁
を設けるとともに、設定温度と反応温度とのずれを液流
量調節弁と連動させ、反応温度に応じて液流量調節弁を
調節することにより、反応温度を制御することを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気泡塔型ループリアク
ターを用いた気液接触反応の反応制御方法に関する。
ターを用いた気液接触反応の反応制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】気泡塔型ループリアク
ターは、その構造が簡単で、かつ混合、伝熱、物質移動
などの効率がよいため、発酵装置や気液接触反応装置と
して注目されている。この気泡塔型ループリアクターに
は、容器内に上下端を開口させたドラフトチューブを設
け、該ドラフトチューブ下方の容器底部に設けたガス分
散器からガスをドラフトチューブ内に連続的に吹き込
み、容器内の反応液をドラフトチューブの内外部の水圧
差より循環させて気液接触を行う内部循環型のものと、
上昇管と下降管からなり、上昇管にガスを吹き込むこと
により密度差により液循環を行わせる外部循環型のもの
がある。
ターは、その構造が簡単で、かつ混合、伝熱、物質移動
などの効率がよいため、発酵装置や気液接触反応装置と
して注目されている。この気泡塔型ループリアクターに
は、容器内に上下端を開口させたドラフトチューブを設
け、該ドラフトチューブ下方の容器底部に設けたガス分
散器からガスをドラフトチューブ内に連続的に吹き込
み、容器内の反応液をドラフトチューブの内外部の水圧
差より循環させて気液接触を行う内部循環型のものと、
上昇管と下降管からなり、上昇管にガスを吹き込むこと
により密度差により液循環を行わせる外部循環型のもの
がある。
【０００３】このような気泡塔型ループリアクターを用
いて、例えば触媒含有ガス−液系の発熱反応を行う場
合、原料液供給量の不安定性や触媒活性の不均一性等の
外乱によって、反応が変動するため、特に大量の発熱を
伴う反応では、反応温度が上昇し、好ましくない副生物
の生成や暴走が起こってしまうという問題がある。この
ため、反応を定常的に行わせるためには、反応温度を制
御する必要があり、大量の発熱を伴う反応には気泡塔型
ループリアクターは使用されていないのが現状である。
いて、例えば触媒含有ガス−液系の発熱反応を行う場
合、原料液供給量の不安定性や触媒活性の不均一性等の
外乱によって、反応が変動するため、特に大量の発熱を
伴う反応では、反応温度が上昇し、好ましくない副生物
の生成や暴走が起こってしまうという問題がある。この
ため、反応を定常的に行わせるためには、反応温度を制
御する必要があり、大量の発熱を伴う反応には気泡塔型
ループリアクターは使用されていないのが現状である。
【０００４】
【発明の目的】本発明の目的は、前記問題点を解決し、
設定温度と反応温度とのずれに応じて、液循環量を調節
することにより、反応温度を制御し、反応を定常的に行
うことができる気泡塔型ループリアクターの反応制御方
法を提供することにある。
設定温度と反応温度とのずれに応じて、液循環量を調節
することにより、反応温度を制御し、反応を定常的に行
うことができる気泡塔型ループリアクターの反応制御方
法を提供することにある。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明は、液上昇流
部、塔頂での気液分離部、液下降流部及び液流が反転す
る塔底部から構成される気泡塔型ループリアクターにお
いて、液循環ラインに液流量調節弁を設けるとともに、
設定温度と反応温度とのずれを液流量調節弁と連動さ
せ、反応温度に応じて液流量調節弁を調節することによ
り、反応温度を制御することを特徴とする反応制御方法
に関する。
部、塔頂での気液分離部、液下降流部及び液流が反転す
る塔底部から構成される気泡塔型ループリアクターにお
いて、液循環ラインに液流量調節弁を設けるとともに、
設定温度と反応温度とのずれを液流量調節弁と連動さ
せ、反応温度に応じて液流量調節弁を調節することによ
り、反応温度を制御することを特徴とする反応制御方法
に関する。
【０００６】本発明において用いられる気泡塔型ループ
リアクターは、液上昇流部、塔頂での気液分離部、液下
降流部及び液流が反転する塔底部から構成されるもので
あり、主として内部循環型と外部循環型がある。特に大
量の熱を発生する反応に用いる場合には、熱交換の効率
の良い外部循環型が好ましい。本発明の特徴は、この気
泡塔型ループリアクターの液循環ラインに液流量調節弁
を設けるとともに、設定温度と反応温度とのずれを液流
量調節弁と連動させ、反応温度に応じて液流量調節弁を
調節することにより、反応温度を制御することにある。
リアクターは、液上昇流部、塔頂での気液分離部、液下
降流部及び液流が反転する塔底部から構成されるもので
あり、主として内部循環型と外部循環型がある。特に大
量の熱を発生する反応に用いる場合には、熱交換の効率
の良い外部循環型が好ましい。本発明の特徴は、この気
泡塔型ループリアクターの液循環ラインに液流量調節弁
を設けるとともに、設定温度と反応温度とのずれを液流
量調節弁と連動させ、反応温度に応じて液流量調節弁を
調節することにより、反応温度を制御することにある。
【０００７】これについて、以下、図１を用いて説明す
る。図１は、本発明に用いられる気泡塔型ループリアク
ターの概略図である。図１において、反応ガスは、ガス
供給管５から液上昇流部１に送入される。この液上昇流
部１は、塔底部２及び気液分離部３を経て液下降流部４
に連結している。気泡となって分散されたガスは、気液
分離部３において分離され、そしてガス排出管７から排
出される。液下降流部４は、反応により発生した熱を取
り出すための多管式熱交換器となっている。そして、塔
底部２には液流量調節弁１０が設けられている。温度指
示調節計１２で反応温度を設定し、この設定温度と実際
の反応温度とのずれに応じて、これと連動させた流量指
示調節計１１により、液流量調節弁１０を調節して液循
環量を増減することができるようになっている。
る。図１は、本発明に用いられる気泡塔型ループリアク
ターの概略図である。図１において、反応ガスは、ガス
供給管５から液上昇流部１に送入される。この液上昇流
部１は、塔底部２及び気液分離部３を経て液下降流部４
に連結している。気泡となって分散されたガスは、気液
分離部３において分離され、そしてガス排出管７から排
出される。液下降流部４は、反応により発生した熱を取
り出すための多管式熱交換器となっている。そして、塔
底部２には液流量調節弁１０が設けられている。温度指
示調節計１２で反応温度を設定し、この設定温度と実際
の反応温度とのずれに応じて、これと連動させた流量指
示調節計１１により、液流量調節弁１０を調節して液循
環量を増減することができるようになっている。
【０００８】一般に気泡塔型ループリアクターにおいて
は、例えば、混相流５巻４号（１９９１）３０７頁Ｆｉ
ｇ．６に記載されているように、液循環速度ＵLと気液
物質移動量ｋLａとは図２に示す関係にある。即ち、液
循環速度ＵLが大きくなると気液物質移動量ｋLａは減少
し、逆に液循環速度ＵLが小さくなると気液物質移動量
ｋLａは増加する関係にある。一方、気液物質移動量ｋL
ａが減少すると反応量が減るので反応温度は下がり、逆
に気液物質移動量ｋLａが増加すると反応量が増えるの
で反応温度は上昇する。また、液循環速度ＵLが小さく
なると熱交換の効率が下がるので反応温度は上昇し、逆
に液循環速度ＵLが大きくなると熱交換の効率が上がる
ので反応温度は下がる。
は、例えば、混相流５巻４号（１９９１）３０７頁Ｆｉ
ｇ．６に記載されているように、液循環速度ＵLと気液
物質移動量ｋLａとは図２に示す関係にある。即ち、液
循環速度ＵLが大きくなると気液物質移動量ｋLａは減少
し、逆に液循環速度ＵLが小さくなると気液物質移動量
ｋLａは増加する関係にある。一方、気液物質移動量ｋL
ａが減少すると反応量が減るので反応温度は下がり、逆
に気液物質移動量ｋLａが増加すると反応量が増えるの
で反応温度は上昇する。また、液循環速度ＵLが小さく
なると熱交換の効率が下がるので反応温度は上昇し、逆
に液循環速度ＵLが大きくなると熱交換の効率が上がる
ので反応温度は下がる。
【０００９】そこで、液循環ラインに液流量調節弁を設
けるとともに、設定温度と反応温度とのずれを液流量調
節弁と連動させ、反応温度に応じて液流量調節弁を調節
して、液循環量及び気液物質移動量を増減させることに
より、反応温度を制御することができる。即ち、液流量
調節弁により液循環量を減少させれば、熱交換の効率が
下がることにより反応温度は上昇し、同時に図２の関係
から気液物質移動量も増加して反応量が増えることによ
り、さらに反応温度は上昇することになる。逆に、液流
量調節弁により液循環量を増加させれば、熱交換の効率
が上がることにより反応温度は下がり、同時に図２の関
係から気液物質移動量も減少して反応量が減ることによ
り、さらに反応温度は下がることになる。したがって、
設定温度と反応温度とのずれを液流量調節弁と連動させ
ておくことにより反応温度を一定に保つことができる。
けるとともに、設定温度と反応温度とのずれを液流量調
節弁と連動させ、反応温度に応じて液流量調節弁を調節
して、液循環量及び気液物質移動量を増減させることに
より、反応温度を制御することができる。即ち、液流量
調節弁により液循環量を減少させれば、熱交換の効率が
下がることにより反応温度は上昇し、同時に図２の関係
から気液物質移動量も増加して反応量が増えることによ
り、さらに反応温度は上昇することになる。逆に、液流
量調節弁により液循環量を増加させれば、熱交換の効率
が上がることにより反応温度は下がり、同時に図２の関
係から気液物質移動量も減少して反応量が減ることによ
り、さらに反応温度は下がることになる。したがって、
設定温度と反応温度とのずれを液流量調節弁と連動させ
ておくことにより反応温度を一定に保つことができる。
【００１０】例えば、ブタジエンを三量化してＣＤＴ
（シクロドデカトリエン）とし、次いでＣＤＴを水添し
てＣＤＡＮ（シクロドデカン）とし、ＣＤＡＮを酸化し
てＣＤＯＮ／ＯＬ（シクロドデカノン／シクロドデカノ
ール）を製造する工程において、下記反応式に示すＣＤ
Ｔを水添してＣＤＡＮを製造する工程は、気液固触媒反
応であるとともに、発熱反応であるので、水素の反応液
中への移動及び大量の反応熱除去が効率的に行われるこ
とが必要であり、そのための反応器としては気泡塔型ル
ープリアクターが適している。上記反応では、特に、高
温でＣＤＴの水素化分解や異性化が起こるので反応温度
の制御が重要となる。したがって、上記反応に、本発明
の反応制御方法を適用することにより、反応温度を一定
に保つことができるので、副生物の生成を防止でき、安
全で経済的にＣＤＡＮを生産することが可能となる。
（シクロドデカトリエン）とし、次いでＣＤＴを水添し
てＣＤＡＮ（シクロドデカン）とし、ＣＤＡＮを酸化し
てＣＤＯＮ／ＯＬ（シクロドデカノン／シクロドデカノ
ール）を製造する工程において、下記反応式に示すＣＤ
Ｔを水添してＣＤＡＮを製造する工程は、気液固触媒反
応であるとともに、発熱反応であるので、水素の反応液
中への移動及び大量の反応熱除去が効率的に行われるこ
とが必要であり、そのための反応器としては気泡塔型ル
ープリアクターが適している。上記反応では、特に、高
温でＣＤＴの水素化分解や異性化が起こるので反応温度
の制御が重要となる。したがって、上記反応に、本発明
の反応制御方法を適用することにより、反応温度を一定
に保つことができるので、副生物の生成を防止でき、安
全で経済的にＣＤＡＮを生産することが可能となる。
【００１１】
【化１】
【００１２】
【実施例】以下に、実施例を示す。 実施例１ ＣＤＴを水添してＣＤＡＮを合成する水添反応を図１に
示す気泡塔型ループリアクターを用いて行った。図１に
おいて、液上昇流部１は、ＣＤＴとＨ2が反応してＣＤ
ＡＮになる反応部、液下降流部４は、反応により発生し
た熱を取り出すための多管式熱交換器部となっている。
そして、温度指示調節計１２で反応温度を設定し、この
設定温度と実際の反応温度とのずれに応じて、これと連
動させた流量指示調節計１１により、液流量調節弁１０
を調節して液循環量を増減することにより、反応温度を
コントロールすることができるようになっている。反応
部の容積が０．８４ｌのループリアクターへ、ＣＤＡＮ
に対し水素添加触媒（Ｎｉ６６％担持ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ
3触媒）を０．３ｗｔ％添加したスラリー溶液を入れ、
Ｈ2ガスを５６．５Ｎｌ／ｈｒ、４ｋｇ／ｃｍ2Ｇでガス
供給管５から送入し、反応部と熱交換器部の間に液循環
を形成させた。次に、原料供給口６からＣＤＴに対し触
媒を０．３ｗｔ％添加したスラリー溶液を０．５４７ｋ
ｇ／ｈｒで供給して反応を開始し、反応液排出管８より
反応液をオーバーフローにより排出させた。温度指示調
節計１２で各温度に設定し、定常状態に達したときの反
応器内温度の設定温度からのずれ、出口反応率及び液循
環量を表１に示す。なお、各設定温度への移行はスムー
ズに行うことができた。
示す気泡塔型ループリアクターを用いて行った。図１に
おいて、液上昇流部１は、ＣＤＴとＨ2が反応してＣＤ
ＡＮになる反応部、液下降流部４は、反応により発生し
た熱を取り出すための多管式熱交換器部となっている。
そして、温度指示調節計１２で反応温度を設定し、この
設定温度と実際の反応温度とのずれに応じて、これと連
動させた流量指示調節計１１により、液流量調節弁１０
を調節して液循環量を増減することにより、反応温度を
コントロールすることができるようになっている。反応
部の容積が０．８４ｌのループリアクターへ、ＣＤＡＮ
に対し水素添加触媒（Ｎｉ６６％担持ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ
3触媒）を０．３ｗｔ％添加したスラリー溶液を入れ、
Ｈ2ガスを５６．５Ｎｌ／ｈｒ、４ｋｇ／ｃｍ2Ｇでガス
供給管５から送入し、反応部と熱交換器部の間に液循環
を形成させた。次に、原料供給口６からＣＤＴに対し触
媒を０．３ｗｔ％添加したスラリー溶液を０．５４７ｋ
ｇ／ｈｒで供給して反応を開始し、反応液排出管８より
反応液をオーバーフローにより排出させた。温度指示調
節計１２で各温度に設定し、定常状態に達したときの反
応器内温度の設定温度からのずれ、出口反応率及び液循
環量を表１に示す。なお、各設定温度への移行はスムー
ズに行うことができた。
【００１３】
【表１】
【図１】 図１は、本発明に用いられる気泡塔型ループ
リアクターの概略図である。
リアクターの概略図である。
【図２】 図２は、本発明の実施例における液循環速度
ＵLと気液物質移動量ｋLａとの関係を示す図である。
ＵLと気液物質移動量ｋLａとの関係を示す図である。
１ 液上昇流部 ２ 塔底部 ３ 気液分離部 ４ 液下降流部 ５ ガス供給管 ６ 原料供給口 ７ ガス排出管 ８ 反応液排出管 ９ ガス分散板 １０ 液流量調節弁 １１ 流量指示調節計 １２ 温度指示調節計 １３ 冷却液出口 １４ 冷却液入口
Claims (1)
- 【請求項１】 液上昇流部、塔頂での気液分離部、液下
降流部及び液流が反転する塔底部から構成される気泡塔
型ループリアクターにおいて、液循環ラインに液流量調
節弁を設けるとともに、設定温度と反応温度とのずれを
液流量調節弁と連動させ、反応温度に応じて液流量調節
弁を調節することにより、反応温度を制御することを特
徴とする反応制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160058A JPH0824624A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 気泡塔型ループリアクターにおける反応制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160058A JPH0824624A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 気泡塔型ループリアクターにおける反応制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0824624A true JPH0824624A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15707000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6160058A Pending JPH0824624A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 気泡塔型ループリアクターにおける反応制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824624A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100464832C (zh) * | 2006-12-30 | 2009-03-04 | 中国石油大学(北京) | 双喷嘴气提式外环流反应器 |
| JP2010131590A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-06-17 | Shinshu Univ | 化学反応装置および攪拌機構 |
| JP2016536349A (ja) * | 2013-09-26 | 2016-11-24 | ダウ テクノロジー インベストメンツ リミティド ライアビリティー カンパニー | ヒドロホルミル化プロセス |
| CN106582460A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-04-26 | 南京工业大学 | 一种新型气升式外循环反应器装置及工艺 |
| KR20220009397A (ko) | 2019-05-16 | 2022-01-24 | 닛소 엔지니아링 가부시키가이샤 | 소유량 플로 반응에 적합한 화학 반응 시스템 및 장치 |
| JP2024513740A (ja) * | 2021-03-31 | 2024-03-27 | ダウ テクノロジー インベストメンツ リミティド ライアビリティー カンパニー | ヒドロホルミル化プロセス |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5513295A (en) * | 1978-07-13 | 1980-01-30 | Ugine Kuhlmann | Hydroformylation chemical reactor |
| JPS58238A (ja) * | 1981-06-06 | 1983-01-05 | ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト | ガスリフトル−プ型反応器における反応制御の改善方法 |
| JPS61208494A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-16 | Mitsubishi Corp | 潜熱利用蓄熱装置 |
| JPS62197140A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-08-31 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 反応器の内部温度制御方法 |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP6160058A patent/JPH0824624A/ja active Pending
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| JP2019059765A (ja) * | 2013-09-26 | 2019-04-18 | ダウ テクノロジー インベストメンツ リミティド ライアビリティー カンパニー | ヒドロホルミル化プロセス |
| CN106582460A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-04-26 | 南京工业大学 | 一种新型气升式外循环反应器装置及工艺 |
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| JP2024513740A (ja) * | 2021-03-31 | 2024-03-27 | ダウ テクノロジー インベストメンツ リミティド ライアビリティー カンパニー | ヒドロホルミル化プロセス |
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