PL85073B1 - Reaction between a liquid and a gas[au4366572a] - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadze¬ nia reakcji miedzy ciecza a gazem, zwlaszcza reak¬ cji tworzenia zwiazków chemicznych lub reakcji obejmujacych adsorpcje lub desorpcje. Sposób na¬ daje sie szczególnie do zastosowania w tych przy¬ padkach, gdy ilosc cieczy jest mala w porównaniu z iloscia gazu, co ma miejsce np. przy odsiarcza¬ niu ropy naftowej, przy wytwarzaniu podchlorynu i przy wytwarzaniu kwasu siarkowego.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze ciecz spienia sie gazem róznym od gazu, z któ¬ rym ma ona reagowac, ewentualnie stosujac do¬ datek substancji obnizajacej napiecie powierzchnio¬ we, piane wprowadza sie do komory i utrzymuje w niej za pomoca perforowanego elementu w taki sposób, ze piana pokrywa caly jej przekrój i prze¬ puszcza przez komore reagujacy ze spieniona cie¬ cza gaz.Sposób wedlug wynalazku zapewnia najwieksza z mozliwych do uzyskania powierzchnie styku cie¬ czy z gazem, co z kolei umozliwia bardzo szybka reakcje miedzy obiema fazami i stwarza, warunki do przereagowania calej ilosci doprowadzonego ga- zu,z ciecza.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie do stoso¬ wania szczególnie wówczas, gdy duza ilosc gazu reaguje z mala iloscia cieczy, a reaktywny gaz stanowi jedynie czesc mieszaniny gazów. Jezeli w takim przypadku stosuje sie sposób znany dotych¬ czas, polegajacy na przepuszczaniu gazu przez roz- pylona w komorze ciecz, jedynie niewielka czesc gazu reaguje z ciecza. Dla zapobiezenia wynosze¬ niu z komory kropel cieczy przez obojetne sklad¬ niki mieszaniny gazowej, szybkosc przeplywu gazu musi byc stosunkowo niewielka. Konsekwencja po¬ wyzszego jest to, ze np. produkcja stezonego kwa¬ su siarkowego, której jednym z etapów jest prze¬ puszczanie mieszaniny S03, S02 i N2 przez komore z mgla wodna, musi odbywac sie w kilku eta¬ pach, to znaczy, ze ciecz musi byc kilkakrotnie rozpylana zanim przereaguje z nia wystarczajaco duza ilosc gazowego S03.Spienienie cieczy, w miejsce rozpylania, umozli¬ wia doprowadzenie do kontaktu z ciecza wiekszej ilosci gazu, bez ryzyka wyniesienia cieczy przez gaz. Poniewaz ciecz w postaci piany jest faza ciag¬ la, moze byc utrzymana w komorze reakcyjnej na¬ wet wówczas, gdy nie reagujace z ciecza sklad¬ niki gazu przeplywaja' ze stosunkowo duza szyb¬ koscia.Jezeli to jest pozadane, ciecz moze byc usuwana z komory w postaci spienionej, jednak korzystniej¬ sze jest usuwanie jej po rozbiciu piany, nastepu¬ jacym w wyniku reakcji miedzy ciecza a gazem.Swieza piane wprowadza sie do komory w pew¬ nej odleglosci od miejsca doprowadzenia reaktyw¬ nego gazu, co zapobiega zbyt szybkiemu jej roz¬ biciu. Korzystne jest doprowadzenie piany, w mia¬ re jej zuzywania, w taki sposób, by przesuwala sie ona w kierunku przeciwnym do kierunku prze- 85 07385 073 3 plywu gazów. Korzystne jest doprowadzenie piany w sposób nieciagly.Jezeli mieszanina przeplywajacych przez komo¬ re gazów zawiera wiecej niz jeden reaktywny skladnik, a jeden z tych skladników reaguje z 5 ciecza szybciej niz pozostale, to regulacje szybkos¬ ci przeplywu gazu przez piane iAub gruboscia war¬ stwy piany mozna doprowadzic do selektywnej reakcji z ciecza tylko skladnika reagujacego szyb¬ ciej. Grubosc warstwy piany mozna równiez zmie- 10 niaic w zaleznosci od zawartosci w mieszaninie ga¬ zowej skladnika, który ma z nia reagowac.Przedmiot wynalazku jest zilustrowany ponizszy¬ mi przykkffli^,,l Przyklad I.jSiarke usuwa sie zwykle z ropy 15 naftowej przepusiczajac przez rope wodór, który r^agttfe*^ SHffl^fz wytworzeniem siarkowodoru.,, Siarfców^)3or,tkfópy podobnie jak wodór jest ga¬ zem, wydziela sie z ropy i jest doprowadzany do reakcji z dwusiarczkiem wegla, w wyniku czego 20 nastepuje jego rozklad, a wydzielona siarka roz¬ puszcza sie w dwusiarczku wegla.Do dwusiarczku wegla dodaje sie substancji ob¬ nizajacej napiecie powierzchniowe, a nastepnie miesza go z wodorem i rozpyla na siarke o drób- 25 nych oczkach. Powstajaca po drugiej stronie siatki piane wprowadza sie do pionowej komory, w prze¬ kroju której umieszczony jest perforowany ele¬ ment, utrzymujacy piane na stalym poziomie. Po¬ przez wymieniony element doprowadza sie do pia- 30 ny siarkowodór, co powoduje jej rozbicie, a pow¬ stajacy w wyniku reakcji wodór opuszcza komore.Ciekly dwusiarczek wegla odprowadza sie jakim¬ kolwiek odpowiednim sposobem, np, przez wyzlo¬ bienie zbiorcze w scianach komory. Uwolniony wo- 35 dór moze byc uzyty do przemywania surowej ropy. ^ Przyklad II. Przy produkcji podchlorynu ga¬ zowy chlor doprowadza sie do reakcji z roztworem wodorotlenku sodu.W sposób opisany w przykladzie I tworzy sie piane roztworu wodorotlenku sodu z powietrzem.W tym przypadku dodawanie srodków obnizaja¬ cych napiecie powierzchniowe nie jest potrzebne.Wytworzona piane wprowadza sie, w sposób opi¬ sany w przykladzie I, do pionowej komory, wy¬ posazonej w perforowany element nosny. Pod wy¬ mieniony element doprowadza sie gazowy chlor, który rozbija piane, a uwolnione powietrze opu¬ szcza komore. Wytworzony w wyniku reakcji ga¬ zowego chloru ze spienionym wodorotlenkiem sodu podchloryn jest odprowadzany z reaktora w po¬ staci wodnego roztworu.Przyklad III. Przy produkcji kwasu siarko- 55 wego gazowy S03 rozpuszcza sie w wodzie. Mie¬ szanine gazów zawierajaca S03 otrzymuje sie przez spalanie substancji zawierajacej siarke do gazo¬ wego S02 i utlenienie S02 do S03 w specjalnym konwertorze. 60 W sposób opisany w poprzednich przykladach otrzymuje sie piane powietrza i wody, stosujac do¬ datek substancji obnizajacej napiecie powierzchnio¬ we, takiej jak sól amonowa siarczanu eteru lau- rylowego. Piane wprowadza sie do pionowej ko- 65 LZG Zakl. Nr 3 w Pato., zam. nr Cena 10 4 mory, przez która przeplywa mieszanina gazów za¬ wierajacych S03. Piane utrzymuje sie w komorze na perforowanym elemencie umieszczonym w przekroju komory, a mieszanine gazów zmusza sie do przejscia przez warstwe piany. Zawarty w mieszaninie gazów S03 rozpuszcza sie w wodzie z wytworzeniem kwasu siarkowego, a pozostale skladniki gazu po przejsciu przez warstwe piany opuszczaja komore. W miare powstawania kwasu siarkowego piana ulega rozbiciu, kwas siarkowy splywa pnzez warstwe piany i po scianach ko¬ mory do zbiornika pod perforowanym elementem, a zawarte w pianie powietrze opuszcza komore wraz z obojetnymi skladnikami mieszaniny gazo¬ wej. W produkcji stezonego kwasu siarkowego pia¬ ne mozna tworzyc z kwasu o nizszym stezeniu.Sposobem wedlug wynalazku mozna równiez wytwarzac oleum. W tym przypadku piane mozna tworzyc z wody lub kwasu siarkowego o róznym stezeniu. PL

Claims (12)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób prowadzenia reakcji miedzy ciecza a gazem, znamienny tym, ze ciecz spienia sie gazem róznym od gazu, z którym ma ona reagowac, piane wprowadza do komory i utrzymuje w niej za po¬ moca perforowanego elementu w taki sposób, ze piana pokrywa caly jej przekrój, przy czym prze¬ puszcza sie przez komore gaz reagujacy ze spie¬ niona ciecza.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gaz wprowadza sie do komory w taki sposób, ze przed wejsciem w piane musi on przejsc przez per¬ forowany element.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze swieza piane wprowadza sie do komory stop¬ niowo, w miare jej ubywania.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zuzyta piane usuwa sie z komory w postaci cie¬ czy, a gaz, za pomoca którego ciecz zostala spie¬ niona, uchodzi z komory.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze swieza piane wprowadza sie do komory w pewnej odleglosci od miejsc doprowadzenia reagujacego z ciecza gazu.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze piane wprowadza sie do komory stopniowo, w miare jej ubywania, w taki sposób, by nadac jej ruch przeciwny kierunkowi przeplywu, reagujace¬ go z ciecza gazu.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze swieza piane wprowadza sie do komory w sposób nieciagly.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przez dwusiarczek wegla, spieniony nie reagujacym z nim gazem, przepuszcza sie siarkowodór.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze dwusiarczek wegla spienia sie wodorem.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gaz zawierajacy S03 przepuszcza sie przez spie¬ niona wode.
11. 11. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gaz zawierajacy S03 przepuszcza sie przez spie¬ niony kwas siarkowy.
12. 12. Sposób wedlug zastrz. 10 lub 11, znamienny tym, ze piane wytwarza sie za pomoca powietrza. 1174-76, nakl. 110 + 20 egz. zl PL