днище полимеризационного реактора, распределяющее и направляющее часть потока подаваемой в реактор текучей среды под углом к его центральной оси

Формула изобретения

1. Устройство для распределения и направления под углом к центральной оси части потока текучей среды, подаваемого в полимеризационный реактор с псевдоожиженным слоем, содержащее кольцевой дефлектор с наружной поверхностью в форме усеченного конуса с вершиной и основанием, внутренней поверхностью, которая образует вытянутую вдоль центральной оси открытую с двух сторон внутреннюю полость с двумя концами, первый из которых совпадает с вершиной конуса наружной поверхности, и верхней поверхностью, которая совпадает с основанием конуса и вторым концом внутренней поверхности, у которого наружная поверхность, внутренняя поверхность и верхняя поверхность образуют, по существу, закрытую камеру, при этом кольцевой дефлектор взаимодействует с конической нижней частью корпуса полимеризационного реактора с псевдоожиженным слоем, и его наружная коническая поверхность расположена, по существу, параллельно внутренней стенке нижней конической части корпуса реактора и кольцевой дефлектор разделяет поток проходящей через полимеризационный реактор с псевдоожиженным слоем полимеризирующейся текучей среды на два или несколько потоков, проходящих, по меньшей мере, по двум траекториям, по меньшей мере, по одной из которых текучая среда проходит вверх между наружной поверхностью кольцевого дефлектора и внутренней стенкой нижней конической части корпуса реактора, а, по меньшей мере, по другой - через кольцевой дефлектор вверх, по существу, вдоль центральной оси реактора.

2. Нижняя часть, по существу, цилиндрического корпуса полимеризационного реактора с псевдоожиженным слоем, состоящая из выполненного в виде обратного конуса днища корпуса, соединенного с входным патрубком для непрерывной подачи в реактор полимеризующихся текучих сред, и кольцевого дефлектора с наружной поверхностью в форме усеченного конуса с вершиной и основанием, внутренней поверхностью, которая образует вытянутую вдоль центральной оси открытую с двух сторон внутреннюю полость с двумя концами, первый из которых совпадает с вершиной конуса наружной поверхности, и верхней поверхностью, которая совпадает с основанием конуса и вторым концом внутренней поверхности и состоит из двух сегментов, образующих наклонную поверхность кольцевого дефлектора, при этом наружная поверхность, внутренняя поверхность и верхняя поверхность кольцевого дефлектора образуют, по существу, закрытую камеру и наружная поверхность кольцевого дефлектора расположена, по существу, параллельно внутренней стенке выполненного в виде обратного конуса днища, а дефлектор разделяет поток проходящей через входной патрубок полимеризующейся текучей среды на два или несколько потоков, проходящих, по меньшей мере, по двум траекториям, по меньшей мере, по одной из которых текучая среда проходит вверх между наружной поверхностью кольцевого дефлектора и внутренней стенкой выполненного в виде обратного конуса днища, а, по меньшей мере, по другой - через кольцевой дефлектор вверх, по существу, вдоль центральной оси реактора.

3. Полимеризационный реактор с псевдоожиженным слоем, который имеет, по существу, цилиндрический корпус с продольной осью, расположенную внутри цилиндрического корпуса перпендикулярно его продольной оси распределительную решетку, отделяющую расположенную над ней зону псевдоожиженного слоя от расположенной под ней смесительной камерой, расположенный в нижней части цилиндрического корпуса входной патрубок для непрерывной подачи в смесительную камеру потока полимеризующихся текучих сред со скоростью газа, достаточной для удержания частиц в зоне псевдоожиженного слоя во взвешенном и ожиженном состоянии, и выходной патрубок для непрерывного отбора из зоны псевдоожиженного слоя непрореагировавших полимеризующихся газов, отличающийся наличием соединенного с цилиндрическим корпусом днища, которое имеет форму обратного конуса, и кольцевого дефлектора с наружной поверхностью в форме усеченного конуса с вершиной и основанием, внутренней поверхностью, которая образует вытянутую вдоль центральной оси открытую с двух сторон внутреннюю полость с двумя концами, первый из которых совпадает с вершиной конуса, и верхней поверхностью, которая совпадает с основанием конуса и вторым концом внутренней поверхности и состоит из двух сегментов, образующих наклонную поверхность кольцевого дефлектора, при этом наружная поверхность, внутренняя поверхность и верхняя поверхность кольцевого дефлектора образуют, по существу, закрытую камеру, а наружная поверхность кольцевого дефлектора расположена, по существу, параллельно внутренней стенке выполненного в виде обратного конуса днища.

4. Способ проведения реакций газофазной полимеризации в реакторе с псевдоожиженным слоем, при осуществлении которого поток полимеризующейся текучей среды подают в полимеризационный реактор с псевдоожиженным слоем по п.3.

5. Полимеризационный реактор с псевдоожиженным слоем по п.3, в котором кольцевой дефлектор делит поток проходящей через реактор полимеризующейся текучей среды на два или несколько потоков, проходящих, по меньшей мере, по двум траекториям, по меньшей мере, по одной из которых текучая среда проходит вверх между наружной поверхностью кольцевого дефлектора и внутренней стенкой выполненного в виде обратного конуса днища, а, по меньшей мере, по другой - через внутреннюю полость дефлектора вверх вдоль центральной оси реактора таким образом, что скорость потока, поднимающегося вдоль внутренней стенки днища, достаточна для того, чтобы напряжения сдвига на стенке были больше приблизительно 0,0013 фунта на кв.дюйм, а скорость потока, поднимающегося через внутреннюю полость дефлектора, достаточна для того, чтобы процент увлекаемых газом капелек жидкости был больше приблизительно 81%.

6. Устройство по п.1, в котором верхняя поверхность кольцевого дефлектора имеет тороидальную форму и образована вращением вокруг центральной оси дефлектора треугольника, одна из сторон которого совпадает с основанием конуса и вторым концом внутренней поверхности дефлектора.

7. Способ подачи полимеризующейся текучей среды в реактор газофазной полимеризации, при осуществлении которого

а) используют соединенное, по существу, с цилиндрическим корпусом днище, которое имеет форму обратного конуса,

б) используют расположенный в днище кольцевой дефлектор с наружной поверхностью в форме усеченного конуса, имеющего вершину и основание, и с внутренней поверхностью, которая образует вытянутую вдоль центральной оси открытую с двух сторон внутреннюю полость с двумя концами, при этом наружная поверхность дефлектора расположена, по существу, параллельно внутренней стенке выполненного в виде обратного конуса днища,

в) разделяют кольцевым дефлектором поток проходящей через реактор полимеризующейся текучей среды на два или несколько потоков, проходящих, по меньшей мере, по двум траекториям, по меньшей мере, по одной из которых текучая среда проходит вверх между наружной поверхностью кольцевого дефлектора и внутренней стенкой выполненного в виде обратного конуса днища, а, по меньшей мере, по другой - через кольцевой дефлектор вверх, по существу, вдоль центральной оси реактора таким образом, что скорость потока, поднимающегося вдоль внутренней стенки днища, достаточна для уноса твердых частиц и капелек жидкости и удержания их во взвешенном в текучей среде состоянии и для того, чтобы твердые частицы полимера не оставались на внутренней стенке корпуса реактора, скорость потока, поднимающегося через внутреннюю полость дефлектора вдоль центральной оси, была достаточной для того, чтобы твердые частицы полимера не падали в кольцевой дефлектор, и суммарная скорость и направление потоков, протекающих по всем траекториям, могли обеспечивать эффективное перемешивание и равномерное распределение полимеризующихся текучих сред на входе в зону псевдоожиженного слоя в реакторе.

8. Способ по п.7, в котором поток проходящей через реактор полимеризующейся текучей среды разделяют таким образом, что скорость потока, поднимающегося вдоль внутренней стенки днища, достаточна для того, чтобы напряжения сдвига у стенки были больше приблизительно 0,0013 фунта на кв.дюйм, а скорость потока, поднимающегося через внутреннюю полость дефлектора вдоль центральной оси, была достаточной для того, чтобы процент увлекаемых газом капелек жидкости был больше приблизительно 81%.

9. Способ по п.8, в котором внутренняя поверхность дефлектора имеет два конца, первый из которых совпадает с вершиной конуса наружной поверхности, верхняя поверхность дефлектора совпадает с основанием конуса наружной поверхности и вторым концом внутренней поверхности, а верхняя поверхность дефлектора состоит из двух сегментов, образующих наклонную наружную поверхность кольцевого дефлектора, наружная поверхность, внутренняя поверхность и верхняя поверхности которого образуют при этом, по существу, закрытую камеру.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к днищу полимеризационного реактора с псевдоожиженным слоем, распределяющему и направляющему часть потока подаваемой в реактор текучей среды под углом к его центральной оси. Изобретение относится, в частности, к усовершенствованию конструкции используемых в полимеризационых реакторах с псевдоожиженным слоем кольцевых дефлекторов, распределяющих и направляющих часть потока подаваемой в реактор текучей среды под углом к его центральной оси.

Предпосылки создания изобретения

Получение полимеров в реакторах с псевдоожиженным слоем известно уже в течение многих лет. В промышленном масштабе такие реакторы стали впервые использовать для получения полимеров еще в 1968 г.

Полимеризующуюся текучую среду обычно подают в реактор через его днище. До попадания в зону реакции, в которой фактически и протекает реакция полимеризации, полимеризующаяся текучая среда проходит через зону равномерного перемешивания. Реактор обычно имеет патрубок для отбора полученного полимера и зону, из которой отделенную от полученного полимера непрореагировавшую полимеризующуюся текучую среду направляют обратно в зону реакции.

Для формирования и поддержания в реакторе псевдоожиженного слоя в реактор снизу подают циркулирующий по замкнутому контуру сжижающий газ. Циркулирующий по замкнутому контуру газ, который состоит из непрореагировавших мономеров и инертных материалов, выходит из верхней части реактора, проходит через сепаратор, в котором из него удаляют находящиеся в нем частицы, охлаждают и возвращают в реактор. Полученный полимер непрерывно или периодически отбирают из реактора и направляют на дальнейшую переработку.

В настоящее время известно множество патентов на реакторы с псевдоожиженным слоем и их отдельные компоненты (см., например, US 2611685, US 4518750, US 4933149, US 5059664, US 5213768, US 5401890, US 5627243, US 5723401 и US 6441108).

В этих патентах описаны разные формы реакторов, дополнительные элементы для разделения реактора на отдельные зоны и дополнительные элементы, влияющие на распределение в реакторе потока подаваемого в него сжижающего газа. Однако несмотря на достаточно большое количество различных рекомендаций в настоящее время все еще существуют проблемы, связанные с подачей в корпус реактора сжижающего газа, чистотой внутренней поверхности корпуса реактора, на которой могут оставаться частицы образующегося в реакторе полимера, возможным попаданием содержащихся в полимеризующейся текучей среде частиц обратно в поток сжижающего газа и забиванием ректора. В настоящем изобретении предлагаются кольцевой дефлектор, днище реактора, распределяющее и направляющее часть потока подаваемой в реактор текучей среды под углом к его центральной оси, и корпус реактора, предназначенные для эффективной подачи в слой катализатора потока сжижающего газа и удаления примесей и полимера с боковых стенок реактора и препятствующие попаданию содержащихся в полимеризующейся текучей среде частиц обратно в поток сжижающего газа.

Краткое описание сущности изобретения

В одном из вариантов в изобретении предлагается кольцевой дефлектор, распределяющий и направляющий часть потока подаваемой в реактор текучей среды под углом к его центральной оси. Предлагаемый в изобретении кольцевой дефлектор с конической наружной поверхностью и открытой с двух концов центральной внутренней полостью расположен в нижней конической части корпуса полимеризационного реактора с псевдоожиженным слоем, и при этом его наружная коническая поверхность расположена под углом, при котором она, по существу, параллельна внутренней стенке нижней конической части корпуса реактора.

В другом варианте нижняя часть реактора представляет собой днище, по существу, цилиндрического корпуса реактора, выполненное в форме обратного конуса, соединенного с патрубком, через который в реактор непрерывно подают поток полимеризующихся текучих сред. Внутри днища расположен кольцевой дефлектор с конической наружной поверхностью и открытой с двух концов центральной внутренней полостью, наружная коническая поверхность которого расположена по существу параллельно внутренней стенке днища.

В предпочтительном варианте кольцевой дефлектор делит поток проходящей через реактор полимеризующейся текучей среды по меньшей мере на два потока, движущиеся по меньшей мере по двум траекториям, по меньшей мере по одной из которых полимеризующаяся текучая среда проходит вверх между наружной поверхностью кольцевого дефлектора и внутренней стенкой конического днища реактора, а по меньшей мере по другой - через кольцевой дефлектор вверх вдоль центральной оси реактора, при этом поднимающийся вдоль внутренней стенки корпуса реактора поток имеет скорость, при которой жидкие капли и твердые частицы полимера удерживаются во взвешенном состоянии в потоке текучей среды и не налипают на внутреннюю стенку корпуса реактора, а поднимающийся через дефлектор вдоль центральной оси реактора поток имеет скорость, при которой образующиеся в реакторе твердые частицы полимера не падают обратно в кольцевой дефлектор, а суммарная скорость и направление потоков, протекающих по всем траекториям, обеспечивают эффективное перемешивание и равномерное распределение полимеризующихся текучих сред на входе в зону формирования псевдоожиженного слоя реактора.

Предлагаемое в изобретении днище реактора с коническим дефлектором повышает эффективность подачи в реактор потока полимеризующейся текучей среды и увеличивает выход протекающих в реакторе газофазных реакций полимеризации.

Более подробно все перечисленные выше в наиболее общих чертах основные особенности и технические преимущества настоящего изобретения рассмотрены в последующем описании. В нем рассмотрены и другие особенности и преимущества изобретения, которые составляют объект изобретения, защищаемый его формулой. Следует подчеркнуть, что подробно рассмотренный ниже принцип и конкретный вариант возможного осуществления изобретения можно использовать в качестве основы для разработки других вариантов, отвечающих целям настоящего изобретения. Очевидно, что все изменения и усовершенствования, внесенные в рассмотренный в описании вариант, не должны выходить за объем изобретения в том виде, как он изложен в формуле изобретения. Предлагаемые в изобретении новые решения, касающиеся конструкции реактора и принципа его работы, вместе с другими особенностями и преимуществами изобретения подробно рассмотрены в последующем описании со ссылкой на прилагаемые к нему чертежи. В этой связи необходимо особо подчеркнуть, что все прилагаемые к описанию чертежи лишь иллюстрируют, но не ограничивают объем изобретения.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - схематичный вид в разрезе днища реактора с предлагаемым в изобретении кольцевым дефлектором, распределяющим и направляющим часть потока подаваемых в реактор полимеризующихся текучих сред под углом к его центральной оси,

на фиг.2 - вид предлагаемого в изобретении кольцевого дефлектора в разрезе плоскостью В-В и

на фиг.3 - вид предлагаемого в изобретении кольцевого дефлектора в разрезе плоскостью А-А.

Подробное описание изобретения

Очевидно, что любой специалист в данной области может внести в рассмотренные ниже варианты самые различные изменения и усовершенствования, не выходя при этом за объем изобретения.

Встречающееся в формуле изобретения и/или в описании в единственном числе слово "содержащий" (или "состоящий") относится, если из контекста не следует иное, не только к "одному" объекту, но и к "одному или нескольким" объектам или "по меньшей мере одному" объекту. Кроме того, все встречающиеся в формуле изобретения и в описании слова "имеет", "включает" или "содержит" являются взаимозаменяемыми, имеют широкий смысл и, по существу, не являются специальными терминами.

Для специалиста в данной области очевидно, что в непрерывно работающем полимеризационном реакторе с псевдоожиженным слоем (см., например, US 4933149) повысить выход реакции полимеризации можно за счет формирования определенного режима течения на входе из нижней части реактора в зону реакции. Работа таких реакторов существенно зависит от эффективного распределения потока, которое позволяет избежать налипания полимера и/или других различных частиц на внутреннюю поверхность боковых стенок корпуса реактора.

В настоящем изобретении предлагается более эффективный по сравнению с обычными реакторами способ распределения потока подаваемого в реактор газа, повышающий выход реакции в псевдоожиженном слое и сохраняющий чистой внутреннюю поверхность боковых стенок корпуса реактора. Основное преимущество настоящего изобретения по сравнению с известными реакторами связано с использованием кольцевого дефлектора, имеющего коническую форму. Предлагаемый в изобретении конический дефлектор имеет центральную полость, через которую часть подаваемого в реактор газа проходит в зону реакции вдоль центральной оси реактора. Наружная поверхность предлагаемого в изобретении кольцевого дефлектора имеет форму конуса. Угол при вершине конуса наружной поверхности дефлектора зависит от формы корпуса реактора. В предпочтительном варианте угол при вершине конуса, форму которого имеет дефлектор, выбирают таким образом, чтобы его наружная поверхность была расположена, по существу, параллельно внутренней поверхности боковой стенки корпуса реактора. В предпочтительном варианте нижняя часть корпуса реактора имеет форму обратного конуса, внутри которого расположен конический дефлектор. Конический дефлектор крепится к внутренней поверхности корпуса реактора обычным, хорошо известным способом.

На фиг.1 схематично в продольном разрезе показано днище (3) полимеризационного реактора с псевдоожиженным слоем. Днище реактора является частью корпуса реактора, расположенной под распределительной решеткой (1). Днище (3) имеет форму обратного конуса. Нижняя часть (5) днища (3) соединена с патрубком (6) для подачи в реактор газа. Предлагаемое в изобретении днище реактора с имеющей форму обратного конуса нижней частью (5) отличается от обычно используемых в реакторах подобного типа полусферических днищ. Остальная часть корпуса реактора имеет такую же, что и у всех реакторов подобного типа, обычную цилиндрическую форму.

На фиг.1 в продольном разрезе показан также предлагаемый в изобретении кольцевой дефлектор (9). Предлагаемый в изобретении кольцевой дефлектор (9) имеет форму обратного усеченного конуса с расположенным вверху основанием. Дефлектор (9) имеет открытую с двух сторон (15 и 18) внутреннюю полость (12). На фиг.2 и 3 показанный в виде сечений сверху и снизу предлагаемый в изобретении дефлектор (9) имеет одну и ту же форму плоского цилиндра. На фиг.3 показаны также опоры (21), которыми дефлектор (9) крепится к внутренней поверхности стенки (24), выполненной в виде обратного конуса нижней части (5) днища реактора.

Предлагаемый в изобретении кольцевой дефлектор (9), кроме того, разделяет в реакторе поток (30) полимеризующейся текучей среды на два или несколько потоков (30, 33), протекающих вверх по меньшей мере по двум траекториям, по меньшей мере по одной из которых (33) полимеризующаяся текучая среда поднимается между внутренней стенкой (24) нижней конической части (5) днища реактора и наружной поверхностью (27) конического кольцевого дефлектора (9), а по меньшей мере по другой (30) - через кольцевой дефлектор (9) вдоль центральной оси реактора. Дефлектор разделяет поток подаваемой в реактор текучей среды таким образом, что поднимающийся вдоль внутренней стенки (24) корпуса реактора поток (30) имеет скорость, при которой жидкие капли и твердые частицы полимера удерживаются во взвешенном состоянии в потоке текучей среды и не налипают на внутреннюю стенку (24) корпуса реактора. Поднимающийся же через дефлектор вдоль центральной оси реактора поток (33) имеет скорость, при которой образующиеся в реакторе твердые частицы полимера не падают обратно в кольцевой дефлектор (9) или во входной патрубок (6), при этом суммарная скорость и направление потоков, протекающих по всем траекториям, обеспечивают эффективное перемешивание и равномерное распределение полимеризующихся текучих сред на входе в зону формирования псевдоожиженного слоя реактора.

Примеры

В приведенных ниже примерах рассмотрены предпочтительные варианты осуществления изобретения. Для специалистов в данной области очевидно, что заложенные в эти варианты решения представляют собой лишь рекомендации, оптимальные для практической реализации изобретения и разработки наиболее предпочтительных вариантов конструкции полимеризационных реакторов с псевдоожиженным слоем. При этом очевидно также, что специалисты в данной области могут, не выходя за объем изобретения, определяемый его формулой, вносить во все эти варианты различные изменения и усовершенствования, позволяющие получить такие же или схожие результаты.

Пример 1

Моделирование реактора с коническим дефлектором

Используя программное обеспечение для моделирования гидродинамики вязких жидкостей FLUENT, моделировали четыре варианта реактора. В трех моделях реактора для распределения полимеризующейся текучей среды использовали обычные кольцевые диски разного размера, а в одном - предлагаемый в изобретении конический дефлектор. При моделировании всех четырех вариантов исследовали поведение капелек жидкости (изопентана) размером 100 мкм, которые обычно образуются в работающем в режиме конденсации полимеризационном реакторе с псевдоожиженным слоем. Во время этих исследований определяли, что происходит с такими капельками при их прохождении через нижнюю часть реактора (т.е. проходят ли они вместе с потоком газа через распределительную решетку или остаются на стенке реактора). Программное обеспечение FLUENT использовали также для определения напряжений сдвига на стенке реактора в точке, расположенной на высоте около 2,3 фута от входного патрубка.

В первую модель были заложены параметры полимеризационного реактора с псевдоожиженным слоем с обычным корпусом с полусферическим днищем и кольцевым диском (см. US 4933149). Размеры этого днища указаны ниже в таблице 1.

Таблица 1
Параметры модели	Модель 1
Диаметр входного патрубка	29 дюймов
Наибольший диаметр основания конического дефлектора	14,5 фута
Расстояние по высоте от входного патрубка до распределительной решетки	12,1 фута
Внутренний диаметр кольцевого диска	24 дюйма
Наружный диаметр кольцевого диска	54 дюйма
Минимальное расстояние от диска до стенки	2,97 дюйма

Во вторую модель были заложены параметры реактора с таким же, что и в первой модели, днищем, но с меньшим наружным диаметром кольцевого диска. Размеры этого днища указаны в таблице 2.

Таблица 2
Параметры модели	Модель 2
Диаметр входного патрубка	29 дюймов
Наибольший диаметр основания конического дефлектора	14,5 фута
Расстояние по высоте от входного патрубка до распределительной решетки	12,1 фута
Внутренний диаметр кольцевого диска	24 дюйма
Наружный диаметр кольцевого диска	51,6 дюйма
Минимальное расстояние от диска до стенки	3,34 дюйма

В третью модель были заложены параметры реактора с таким же, что и в первой модели, днищем, но с большим внутренним диаметром кольцевого диска. Размеры этого днища указаны в таблице 3.

Таблица 3
Параметры модели	Модель 3
Диаметр входного патрубка	29 дюймов
Наибольший диаметр основания конического дефлектора	14,5 фута
Расстояние по высоте от входного патрубка до распределительной решетки	12,1 фута
Внутренний диаметр кольцевого диска	26,4 дюйма
Наружный диаметр кольцевого диска	54 дюйма
Минимальное расстояние от диска до стенки	2,97 дюйма

В четвертую модель реактора были заложены предлагаемые в изобретении усовершенствования, т.е. конический дефлектор и корпус с выполненной в виде обратного конуса нижней частью днища. Размеры выполненного в виде обратного конуса днища реактора указаны ниже в таблице 4.

Таблица 4
Параметры модели	Модель 4
Диаметр входного патрубка	29 дюймов
Наибольший диаметр основания конического дефлектора	14,5 фута
Расстояние по высоте от входного патрубка до распределительной решетки	12,1 фута
Внутренний диаметр кольцевого диска	26,1 дюйма
Наружный диаметр кольцевого диска	-
Минимальное расстояние от диска до стенки	1,28 дюйма

Пример 2

Влияние конического дефлектора на работу реактора

Для эффективной работы реактора в конденсационном режиме (с конденсацией большей части циркулирующего потока текучей среды) необходимо, чтобы проходящие через днище реактора газы обладали определенным количеством движения, достаточным для переноса в псевдоожиженный слой большей части капелек жидкости. В псевдоожиженном слое, температура которого выше температуры в днище реактора, происходит испарение жидкости. Остающаяся в днище жидкость собирается у входного патрубка и служит причиной неустойчивого режима течения.

Способность уноса жидкости из днища реактора определяется процентом увлекаемых газом капелек жидкости. Чем выше процент увлекаемых газом капелек жидкости, тем больше жидкости попадает из днища реактора в псевдоожиженный слой и тем более эффективно происходит процесс конденсации жидкости в циркулирующем газе.

Теоретически отсутствие дефлектора (наклонного или кольцевого диска) на входе в реактор способствует более эффективному уносу жидкости из днища реактора, однако такие (не имеющие дефлекторов потока) реакторы работают не оптимально. При работе реактора в сухом режиме (при отсутствии конденсата в циркулирующем газе) скорость газа у стенок днища должна быть достаточно высокой для того, чтобы смола не оставалась на стенках и не забивала отверстия распределительной решетки. Под напряжением сдвига у стенок реактора в данном случае имеется в виду расчетное напряжение сдвига циркулирующего газа в точке, расположенной над кольцевым диском на расстоянии около 2 футов. Повышение напряжений сдвига способствуют более эффективной очистке стенок днища от образующейся в реакторе смолы и препятствует ее налипанию на стенки днища.

Полученные при моделировании результаты для четырех вариантов реактора приведены в таблице 5.

Таблица 5
Модель	Процент увлекаемых газом капелек жидкости	Напряжение сдвига у стенки на высоте 2,3 фута от входного патрубка (фунты/кв. дюйм)
1	66	0,00069
2	65	0,00050
3	72	0,00041
4	81	0,0013

С практической точки зрения целесообразно, чтобы и в режиме конденсации, и в сухом режиме, а также в переходных режимах напряжения сдвига и процент увлекаемых газом капелек жидкости были максимально возможными. Из приведенной выше таблицы 5 следует, что в реакторе с полусферическим днищем (I) изменение зазора между стенкой и внешним краем кольцевого диска влияет на напряжения сдвига у стенки и практически не влияет на процент увлекаемых газом капелек жидкости (ср. модели 1 и 2) и (II) изменение внутреннего диаметра кольцевого диска (увеличение от модели 1 до модели 3) незначительно увеличивает процент увлекаемых газом капелек жидкости, но при этом существенно уменьшает напряжения сдвига у стенки.

С другой стороны, как следует из приведенных в таблице 5 данных, применение конического дефлектора (модель 4) позволяет иным путем одновременно решить обе эти проблемы. Конический дефлектор не только увеличивает процент увлекаемых газом капелек жидкости, но и повышает напряжения сдвига у стенки днища. Приведенные в таблице 5 результаты моделирования 4-й модели реактора свидетельствуют о том, что предлагаемые в изобретении решения оказывают существенное влияние на оба эти явления и позволяют максимально повысить эффективность работы реактора.

Пример 3

Преимущества изобретения

При увеличении эффективности катализа при ограниченных размерах реактора для получения максимального эффекта целесообразно соответствующим образом увеличить и производительность реактора. Увеличение производительности реактора требует и соответствующего повышения мощности холодильников и работы с большей глубиной конденсации. При увеличении глубины конденсации в контуре охлаждения газа потенциально всегда существует опасность возникновения неустойчивого течения газа у входного патрубка днища. Возникновение неустойчивого течения газа на входе в реактор связано с неэффективным уносом капелек жидкости из днища в псевоожиженный слой и скоплением у входного патрубка днища определенного количества жидкости, через которую проходят отдельные пузырьки газа.

При достаточно большой глубине конденсации в настоящее время используют реакторы с полусферическим или эллиптическим днищем и кольцевым диском, которые не препятствуют скапливанию жидкости в нижней части днища и нарушению устойчивого течения газа на входе в реактор. Коническая форма днища и предлагаемый в изобретении дефлектор, наружная поверхность которого расположена параллельно внутренней поверхности днища, препятствуют скапливанию жидкости у входного патрубка реактора при большой глубине конденсации и обеспечивают возможность увеличения производительности реактора.

Приведенное выше подробное описание изобретения и его преимуществ не исключает возможности внесения в описанные выше варианты различных изменений, замен и усовершенствований, не выходящих за объем формулы изобретения. Кроме того, настоящее изобретение не ограничено описанными выше конкретными вариантами осуществления процессов, выполнения реакторов, осуществления способов или их отдельных стадий. Очевидно, что на основании приведенного выше описания всегда можно доработать существующие или разработать новые процессы, реакторы, способы и стадии их осуществления, решающие те же самые задачи или позволяющие получить такие же результаты, что и соответствующие описанные выше варианты. Возможность этого в полном объеме предусмотрена формулой изобретения.