Газорідинний реактор (варіанти)

Реферат: Винахід належить до конструкції газорідинного реактора з висхідним однонаправленим рухом фаз і може бути використаний, зокрема, для промислового виробництва карбаміду. Патрубки вводу реагентів у вертикальний проточний газорідинний реактор з'єднані з вхідними патрубками розташованого в нижній частині корпуса змішувача, осьовий вихідний патрубок якого направлено або в сторону днища реактора, або вверх, і оснащено дифузором. Змішувач складається або з коаксіальної труби і одної чи декількох послідовно з'єднаних співвісних завихрюючих камер з тангенціальними вхідними патрубками, або тільки з двох чи декількох завихрюючих камер. Тангенціальні патрубки забезпечують однаковий напрям обертання потоків в усіх камерах. Принаймні один із тангенціальних патрубків нахилено в сторону, протилежну вихідному отвору осьового патрубка. Змішувач з вихідним патрубком, направленим вверх, розташований усередині циліндричній обичайки, концентричній корпусу реактора. Технічним результатом являється збільшення інтенсивності диспергування взаємодіючих фаз і рівномірності розподілу реагентів в утвореному двофазному потоці. UA 103581 C2 (12) UA 103581 C2 UA 103581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Область техніки Винахід відноситься до апаратурного оформлення хімічних процесів, протікаючих в газорідинному середовищі, а саме до конструкції газорідинного реактора з висхідним однонаправленим рухом фаз. Попередній рівень техніки Ефективне проведення процесів в колонних газорідинних реакторах з висхідним однонаправленим рухом фаз можливе тільки в умовах рівномірного розподілу швидкостей, розмірів бульбашок і газовмісту по перетину висхідного газорідинного потоку. Указаний розподіл залежить від конструктивних особливостей реактора. Відомо газорідинний реактор, який має вертикальний циліндричний корпус з двома патрубками вводу рідких реагентів і патрубком вводу газоподібного реагенту, розміщеними в нижній частині реактора, патрубком виводу продуктів реакції, розміщеним в верхній частині реактора, і ковпачковий змішувальний пристрій, розміщений над патрубками вводу реагентів (SU 1088779, В 01 J 10/00, 19/00, 1984). Вихідні реагенти вводять в реактор окремими течійноосьовими потоками через три патрубки. Пройшовши змішувальний пристрій, потоки поступають в реакційний простір у вигляді суміші. Недоліком даної конструкції реактора являється низька інтенсивність змішування реагентів і недостатня ступінь диспергування газу в нижній частині реактора внаслідок окремого вводу реагентів і слабкої турбулізації потоку на виході із змішувача. Відомо також газорідинний реактор, який має вертикальний циліндричний корпус з патрубками вводу рідких і газоподібних реагентів, патрубком виводу продуктів реакції і патрубком виводу газів, які відходять із реактора, розподільний пристрій для подачі газоподібного реагенту, розміщений в нижній частині реактора, установлену нижче патрубка виводу продуктів реакції порожнисту конічну поверхню, яка звернена відкритою основою до днища реактора, установлений під конічною поверхнею циклонний ежектор з тангенціальним патрубком, з'єднаним з одним із патрубків вводу рідкого реагенту, соплом, направленим в сторону днища реактора, і коаксіальною трубою, розміщеною усередині ежектора, причому верхній кінець труби з'єднаний з об'ємом порожнистої конічної поверхні, а нижній її кінець розміщений на рівні зрізу сопла над розподільним пристроєм для подачі газоподібного реагенту (SU 1648544, B01J 19/00, B01D 53/18, 1991). Для даної конструкції реактора характерно нерівномірний розподіл газу в об'ємі рідини із-за окремого вводу реагентів і особливостей конструкції газорозподільного пристрою. Найбільш близькими по технічній суті до варіантів запропонованого реактора являються варіанти відомого газорідинного реактора (RU 2256495, В01J 10/00, 2005). Згідно одному із варіантів відомо газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розміщений в нижній частині корпуса змішувач, який має коаксіальну трубу і завихруючу камеру, яка має тангенціальний вхідний патрубок, з'єднаний з патрубком вводу першого реагенту, і осьовий вихідний патрубок, причому осьовий вихідний патрубок направлений в сторону днища реактора, коаксіальна труба введена в циліндричний корпус завихруючої камери, і верхній кінець коаксіальної труби з'єднаний з патрубком вводу другого реагенту. Згідно другому варіанту відомо газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який містить, принаймні, дві послідовно з'єднані співвісні завихруючі камери, які мають тангенціальні вхідні патрубки, з'єднані з патрубками вводу реагентів, і осьові вихідні патрубки, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери, і осьові вихідні патрубки направлені в сторону днища реактора. Відомий газорідинний реактор в обох варіантах забезпечує певну ступінь диспергування реагентів при їх змішуванні завдяки руху реагентів в змішувачі в виді багатошарового потоку з концентричними обертовими шарами по відношенню до невеликої товщини і наступному виходу потоку в об'єм реактора. Такий характер руху потоку забезпечує бажану невисоку ступінь взаємного диспергування шарів при їх руху в змішувачі і, разом з тим, їх значне взаємне диспергування при виході цього потоку в об'єм реактора. Розкриття винаходу Задачею, на вирішення якої направлено винахід, являється поліпшення умов тепло- і масопередачі при взаємодії реагентів. Для вирішення цієї задачі запропоновані чотири варіанти конструкції газорідинного реактора. 1 UA 103581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В першому варіанті запропоновано газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який має коаксіальну трубу і завихруючу камеру, яка має тангенціальний вхідний патрубок, з'єднаний з патрубком вводу першого реагенту, і осьовий вихідний патрубок, направлений в сторону днища реактора, причому коаксіальна труба введена в циліндричний корпус завихруючої камери, верхній кінець коаксіальної труби з'єднаний з патрубком вводу другого реагенту, який відрізняється тим, що осьовий вихідний патрубок змішувача оснащений дифузором, і тангенціальний вхідний патрубок нахилений по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка. В залежності від кількості потоків взаємодіючих реагентів, змішувач може також мати, принаймні, одну додаткову завихруючу камеру, співвісну першій і послідовно з нею з'єднану, яка має тангенціальний вхідний патрубок і осьовий вихідний патрубок, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери. Тангенціальний вхідний патрубок, принаймні, одної додаткової камери може бути так саме, як і в основній камері, нахилений по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка. Нижня частина реактора може мати екран, розташований поблизу днища реактора напроти вихідного патрубка змішувача, і додатковий екран, розташований концентрично стінці корпуса реактора в зоні розміщення змішувача. В другому варіанті запропоновано газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який має, щонайменше, дві послідовно з'єднані співвісні завихруючі камери, які мають тангенціальні вхідні патрубки, які з'єднані з патрубками вводу реагентів, і осьові вихідні патрубки, направлені в сторону днища реактора, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери, який відрізняється тим, що осьовий вихідний патрубок змішувача оснащений дифузором і, принаймні, один тангенціальний вхідний патрубок нахилений по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка. Нижня частина реактора, як і в першому варіанті, може мати екран, розташований поблизу днища реактора напроти вихідного патрубка змішувача, і додатковий екран, розташований концентрично стінці корпуса реактора в зоні розміщення змішувача. В третьому варіанті запропоновано газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який має коаксіальну трубу і завихруючу камеру, яка містить тангенціальний вхідний патрубок, з'єднаний з патрубком вводу першого реагенту, і осьовий вихідний патрубок, причому коаксіальна труба введена в циліндричний корпус завихруючої камери і з'єднана з патрубком вводу другого реагенту, який відрізняється тим, що осьовий вихідний патрубок змішувача направлений вверх, тангенціальний вхідний патрубок нахилений по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка, і реактор має циліндричну обичайку, концентричну корпусу реактора, яка охоплює змішувач і має діаметр в межах (0,6-0,9)D, де D - внутрішній діаметр корпуса. Осьовий вихідний патрубок змішувача може бути оснащений дифузором. Змішувач може мати, принаймні, одну додаткову завихруючу камеру, співвісну першій і послідовно з нею з'єднану, яка має тангенціальний вхідний патрубок і осьовий вихідний патрубок, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введений в циліндричний корпус наступної камери. Тангенціальний вхідний патрубок, принаймні, одної додаткової камери може бути так саме, як і в основній камері, нахилений по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка. В четвертому варіанті запропоновано газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який містить, принаймні, дві послідовно з'єднані співвісні завихруючі камери, які мають тангенціальні вхідні патрубки, з'єднані з патрубками вводу реагентів, і осьові вихідні патрубки, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введений в циліндричний корпус наступної камери, який відрізняється тим, що осьові вихідні патрубки направлені вверх, принаймні, один тангенціальний вхідний патрубок нахилений по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка, і реактор має циліндричну обичайку, концентричну корпусу реактора, яка охоплює змішувач і має діаметр в межах (0,6-0,9)D, де D - внутрішній діаметр корпуса. Осьовий вихідний патрубок змішувача може бути оснащений дифузором. Технічним результатом, який може бути одержаний при використанні винаходу, являється збільшення інтенсивності диспергування взаємодіючих фаз і рівномірності розподілу реагентів в 2 UA 103581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 утвореному двофазному потоці. В першому і другому варіантах цей результат досягається завдяки поєднанню обертового руху потоків в завихруючих камерах по крутій спіралі, обумовленого похилим розміщенням тангенціальних вхідних патрубків, і швидкого розширення потоків на виході із змішувача завдяки дії дифузора. В третьому і четвертому варіантах, коли осьовий вихідний патрубок направлений вверх, і реактор має циліндричну обичайку, яка охоплює змішувач, результат досягається завдяки поєднанню обертового руху потоків в завихруючих камерах по крутій спіралі, обумовленого похилим розміщенням тангенціальних вихідних патрубків, і взаємодії потоку із вихідного патрубка з газорідинною сумішшю, яка циркулює поміж просторами усередині і зовні обичайки внаслідок різниці щільностей суміші в цих просторах. В цих варіантах швидке розширення потоку на виході із змішувача завдяки дії дифузора збільшує інтенсивність диспергування фаз. В усіх варіантах для поліпшення якості диспергування реагентів віддається перевага розташуванню тангенціальних вхідних патрубків камер таким чином, щоб напрям обертання потоків в усіх камерах був однаковим. Віддається перевага тому, щоб нижній (по першому варіанту) або верхній (по третьому варіанту) кінець коаксіальної труби і осьові вихідні патрубки завихруючих камер (по усім варіантам) були введені в циліндричний корпус наступної камери таким чином, щоб зріз труби (патрубка) був розташований по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка і не досягав зрізу вихідного осьового патрубка наступної камери. Також віддається перевага тому, щоб змішувач мав завихруючі камери з послідовно зростаючим по ходу руху реагентів діаметром. При використанні запропонованого газорідинного реактора як реактора синтезу карбаміду змішувач в першому і третьому варіантах може мати одну або дві завихруючі камери, а в другому і четвертому - дві або три завихруючі камери. Варіанти здійснення винаходу Суть варіантів винаходу ілюструється доданими фіг. 1-7, на яких відображена в поздовжньому розрізі нижня частина газорідинного реактора, який являється конкретним втіленням запропонованої конструкції - на фіг. 1, 2 по першому варіанту, на фіг. 3, 6 по другому варіанту, на фіг. 4, 5 по третьому варіанту, на фіг. 7 по четвертому варіанту. Відповідно фіг. 1 газорідинний реактор має корпус 1 і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який складається із завихруючої камери 2 і коаксіальної труби 3, з'єднаної з патрубком підводу газоподібного реагенту 4. Завихруюча камера має тангенціальний вхідний патрубок 5, нахилений по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка, переважно під кутом 15-20° до горизонталі, і з'єднаний з патрубком підводу рідкого реагенту 6, і вихідний осьовий патрубок 7, звернений в сторону днища реактора. Нижній кінець коаксіальної труби 3 розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка 5 і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка 7. Вихідний осьовий патрубок 7 оснащено дифузором 8. Газорідинний реактор, зображений на фіг. 2, відрізняється від реактора, зображеного на фіг. 1, тим, що під дифузором 8 поблизу днища апарата розміщено захисний екран 9, а на циліндричній ділянці нижньої частини апарата в зоні розміщення змішувача концентрично стінці корпуса реактора розміщено захисний екран 10. При роботі реакторів, зображених на фіг. 1, 2, рідкий реагент із патрубка 6 через тангенціальний вхід 5 надходить в завихруючу камеру 2, де здобуває інтенсивний спіральний закручений рух. Із патрубка 4 і коаксіальної труби 3 в завихруючу камеру 2 надходить газоподібний реагент. В результаті спірального закрученого руху потоку рідкого реагенту в завихруючій камері 2 формується структурований обертовий потік, в якому за допомогою відцентрових сил реагенти розподіляються по щільності: через осьову зону вихідного патрубка 7 рухається газоподібний реагент, через периферійну зону - рідкий реагент. При виході із патрубка 7 в результаті утрати гідродинамічної стійкості закрученого потоку виникає інтенсивне турбулентне диспергування газоподібного реагенту і змішування фаз, яке стає ще більш інтенсивним при наявності дифузора 8. Внаслідок розташування змішувача поблизу днища виникає додаткове диспергування потоку. Бульбашки газу, утворені при розпаді закрученого струменя, розлітаються під різними кутами, рівномірно заповнюючи переріз реактора, включаючи області, які безпосередньо прилягають до днища. В поперечному перерізі реактора, починаючи від самого дна, формується однорідний висхідний газорідинний потік з дрібнодисперсною бульбашковою структурою. При цьому вилучається утворення периферійних застійних зон, не заповнених диспергований газом, і не диспергованих газових струменів. В реакторі, зображеному на фіг. 2, захисний екран 9, розміщений під вихідним соплом завихруючого змішувача поблизу днища апарата, і екран циліндричної форми 10, розміщений на циліндричній ділянці нижньої частини апарата, перешкоджають контакту газорідинного 3 UA 103581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 потоку, який виходить із змішувача, з матеріалом днища і стінок, захищаючи їх тим самим від зношення, яке може мати місце в випадку, коли газорідинний потік має значну корозійну активність. Відповідно фіг. 3 газорідинний реактор має корпус 1 і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який складається із верхньої і нижньої завихруючих камер 2, 11 і коаксіальної труби 3, з'єднаної з патрубком підводу газоподібного реагенту 4. Діаметр завихруючої камери 11 більший діаметра завихруючої камери 2. Завихруючі камери 2 і 11 мають тангенціальні вхідні патрубки 5 і 12, які нахилені по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідним отворам осьових вихідних патрубків, переважно під кутом 15-20° до горизонталі, і з'єднані з патрубками підводу рідких реагентів 6 і 13, і вихідні осьові патрубки 7 і 14, які звернені в сторону днища реактора. Вихідний осьовий патрубок 14 оснащено дифузором 15. Тангенціальні вхідні патрубки 5 і 12 розміщені таким чином, щоб напрям обертання потоків в обох камерах був однаковим. Нижній кінець коаксіальної труби 3 розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка 5 і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка 7. Нижній кінець вихідного осьового патрубка 7 розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка 12 і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка 14. Під дифузором 15 поблизу днища апарата розміщено захисний екран 9. На циліндричній ділянці нижньої частини апарата розміщено захисний екран 10. Реактор працює аналогічно реакторам, зображеним на фіг. 1, 2, з тією відмінністю, що до структурованого обертового потоку, сформованого в верхній завихруючій камері 2, в нижній завихруючій камері 11 приєднується зовнішній шар другого рідкого реагенту, який обертається однонаправлено з потоком першого рідкого реагенту. Відповідно фіг. 4 газорідинний реактор має корпус 1 і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який складається із завихруючої камери 2 і коаксіальної труби 3, з'єднаної з патрубком підводу газоподібного реагенту 4. Завихруюча камера має тангенціальний вхідний патрубок 5, нахилений по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка, переважно під кутом 15-20° до горизонталі, і з'єднаний з патрубком підводу рідкого реагенту 6, і вихідний осьовий патрубок 7, звернений вверх і оснащений дифузором 15. Верхній кінець коаксіальної труби 3 розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка 5 і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка 7. Змішувач розташовано усередині циліндричної обичайки 16, співвісній корпусу 1 і яка має діаметр в межах (0,6-0,9)D, де D - внутрішній діаметр корпуса. При роботі реактора, зображеного на фіг. 4, рідкий реагент із патрубка 6 через тангенціальний вхід 5 надходить в завихруючу камеру 2, де здобуває інтенсивний спіральний закручений рух. Із патрубка 4 і коаксіальної труби 3 в завихруючу камеру 2 надходить газоподібний реагент. В результаті спірального закрученого руху потоку рідкого реагенту в завихруючій камері 2 формується структурований обертовий потік, в якому завдяки відцентровим силам реагенти розподіляються по щільності: через осьову зону вихідного патрубка 7 рухається газоподібний реагент, через периферійну зону - рідкий реагент. При виході із патрубка 7 в дифузор 8 в результаті утрати гідродинамічної стійкості закрученого потоку виникає інтенсивне турбулентне диспергування газоподібного реагенту і змішування фаз. Бульбашки газу, утворені при розпаді закрученого струменя, розлітаються під різними кутами, рівномірно заповнюючи переріз реактора. На виході потоку із простору усередині обичайки 16 відбувається часткове відділення рідкої фази, і в результаті різниці щільності середовища усередині і зовні обичайки виникає його циркуляція в напрямі, показаному на фіг. 4. Взаємодія потоку, який виходить із дифузора 8, з циркуляційним потоком забезпечує підвищення ступені взаємного диспергування фаз. В поперечному перерізі реактора над змішувачем формується однорідний висхідний газорідинний потік з дрібнодисперсною бульбашковою структурою. При цьому вилучається утворення периферійних застійних зон, не заповнених диспергованим газом, і не диспергованих газових струменів. Відповідно фіг. 5 газорідинний реактор має корпус 1 і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який складається із нижньої і верхньої завихруючих камер 2, 11 і коаксіальної труби 3, з'єднаної з патрубком підводу газоподібного реагента 4. Діаметр завихруючої камери 11 більший діаметра завихруючої камери 2. Завихруючі камери 2 і 11 мають тангенціальні вхідні патрубки 5 і 12, які нахилені по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідним отворам осьових вихідних патрубків, переважно під кутом 15-20° до горизонталі, і з'єднані з патрубками підводу рідких реагентів 6 і 13, і вихідні осьові патрубки 7 і 14, які звернені вверх. Вихідний осьовий патрубок 14 оснащено дифузором 15. Тангенціальні вхідні патрубки 5 і 12 розміщені таким чином, щоб напрям обертання потоків в обох камерах був однаковим. Верхній кінець коаксіальної труби 3 розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору 4 UA 103581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 тангенціального вхідного патрубка 5 і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка 7. Верхній кінець вихідного осьового патрубка 7 розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка 12 і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка 14. Змішувач розташовано усередині циліндричної обичайки 16, співвісній корпусу 1 і яка має діаметр в межах (0,6-0,9)D, де D - внутрішній діаметр корпуса. Реактор працює аналогічно реактору, зображеному на фіг. 4, з тією відмінністю, що до структурованого обертового потоку, сформованого в нижній завихруючій камері 2, в верхній завихруючій камері 11 приєднується зовнішній шар другого рідкого реагенту, який обертається однонаправлено з потоком першого рідкого реагенту. Відповідно фіг. 6 газорідинний реактор має корпус 1 і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який складається із трьох завихруючих камер 17, 2, 11. Діаметр завихруючої камери 2 більший діаметра завихруючої камери 17, а діаметр завихруючої камери 11 більший діаметра завихруючої камери 2. Завихруючі камери мають тангенціальні вхідні патрубки 18, 5, 12, які нахилені по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідним отворам осьових вихідних патрубків, переважно під кутом 15-20° до горизонталі, і з'єднані відповідно з патрубком підводу газоподібного реагенту 4 і патрубками підводу рідких реагентів 6, 13, і вихідні осьові патрубки 19, 7 і 14, які звернені в сторону днища реактора. Нижні кінці вихідних осьових патрубків 19 і 7 розміщені по ходу руху реагентів після вхідних отворів тангенціальних вхідних патрубків 5 і 12 і не досягають зрізів вихідних осьових патрубків 7, 14 (відповідно). Вихідний осьовий патрубок 14 оснащено дифузором 15. Під дифузором 15 поблизу днища апарата розміщено захисний екран 9. На циліндричній ділянці нижньої частини апарата розміщено захисний екран 10. Реактор працює аналогічно реактору, зображеному на фіг. 3, з тією відмінністю, що структурований обертовий потік формується в завихруючих камерах 17, 2 і 11 в результаті однонаправленого обертання як двох рідких реагентів, так і газоподібного. Відповідно фіг. 7 газорідинний реактор має корпус 1 і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який складається із трьох завихруючих камер 17, 2, 11. Діаметр завихруючої камери 2 більший діаметра завихруючої камери 17, а діаметр завихруючої камери 11 більший діаметра завихруючої камери 2. Завихруючі камери мають тангенціальні вхідні патрубки 18, 5, 12, які нахилені по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідним отворам осьових вихідних патрубків, переважно під кутом 15-20° до горизонталі, і з'єднані відповідно з патрубком підводу газоподібного реагенту 4 і патрубками підводу рідких реагентів 6, 13, і вихідні осьові патрубки 19, 7, 14, які звернені вверх. Верхні кінці вихідних осьових патрубків 19 і 7 розміщені по ходу руху реагентів після вхідних отворів тангенціальних вхідних патрубків 5 і 12 і не досягають зрізів вихідних осьових патрубків 7 і 14 (відповідно). Вихідний осьовий патрубок 14 оснащено дифузором 15. Змішувач розташовано усередині циліндричної обичайки 16, співвісній корпусу 1 і яка має діаметр в межах (0,6-0,9)D, де D - внутрішній діаметр корпуса. Реактор працює аналогічно реактору, зображеному на фіг. 5, з тією відмінністю, що структурований обертовий потік формується в завихруючих камерах 17, 2 і 11 в результаті однонаправленого обертання як двох рідких реагентів, так і газоподібного. Реактори, зображені на фіг. 1-7, можуть бути використані як реактори синтезу карбаміду. При цьому газоподібним реагентом являється діоксид вуглецю, а рідкими реагентами - аміак і водноаміачний розчин карбамату амонію (розчин вуглеамонійних солей) або їх суміш. Промислове застосування Винахід може бути використано в хімічній, нафтохімічній і других галузях промисловості, зокрема, для промислового виробництва карбаміду. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який має коаксіальну трубу і завихрюючу камеру, яка має тангенціальний вхідний патрубок, з'єднаний з патрубком вводу першого реагенту, і осьовий вихідний патрубок, направлений в сторону днища реактора, причому коаксіальна труба введена в циліндричний корпус завихрюючої камери, верхній кінець коаксіальної труби з'єднано з патрубком вводу другого реагенту, який відрізняється тим, що осьовий вихідний патрубок змішувача оснащено дифузором, і тангенціальний вхідний патрубок нахилено по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка. 2. Газорідинний реактор за п. 1, який відрізняється тим, що нижній кінець коаксіальної труби розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка і не досягає зрізу осьового вихідного патрубка. 5 UA 103581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3. Газорідинний реактор за п. 1, який відрізняється тим, що змішувач має принаймні одну додаткову завихрюючу камеру, співвісну першій і послідовно з нею з'єднану, яка має тангенціальний вхідний патрубок і осьовий вихідний патрубок, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери. 4. Газорідинний реактор за п. 3, який відрізняється тим, що тангенціальний вхідний патрубок принаймні одної додаткової камери нахилено по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка. 5. Газорідинний реактор за п. 3, який відрізняється тим, що тангенціальні вхідні патрубки камер розміщено таким чином, щоб напрям обертання потоків в усіх камерах був однаковим, а осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери таким чином, що його зріз розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка наступної камери. 6. Газорідинний реактор за п. 3, який відрізняється тим, що змішувач має завихрюючі камери з послідовно зростаючим по ходу руху реагентів діаметром. 7. Газорідинний реактор за п. 1, який відрізняється тим, що нижня частина реактора має екран, розташований поблизу днища реактора напроти вихідного патрубка змішувача. 8. Газорідинний реактор за п. 7, який відрізняється тим, що він має додатковий екран, розташований концентрично стінці корпуса реактора в зоні розміщення змішувача. 9. Газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який має принаймні дві послідовно з'єднані співвісні завихрюючі камери, які мають тангенціальні вхідні патрубки, з'єднані з патрубками вводу реагентів, і осьові вихідні патрубки, які направлені в сторону днища реактора, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери, який відрізняється тим, що осьовий вихідний патрубок змішувача оснащено дифузором, і принаймні один тангенціальний вхідний патрубок нахилено по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка. 10. Газорідинний реактор за п. 9, який відрізняється тим, що тангенціальні вхідні патрубки вводу реагентів в камери розміщено таким чином, щоб напрям обертання тангенціальних потоків в усіх камерах був однаковим, а осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери таким чином, що його зріз розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка наступної камери. 11. Газорідинний реактор за п. 9, який відрізняється тим, що змішувач має завихрюючі камери з послідовно зростаючим по ходу руху реагентів діаметром. 12. Газорідинний реактор за п. 9, який відрізняється тим, що нижня частина реактора має екран, розташований поблизу днища реактора напроти вихідного патрубка змішувача. 13. Газорідинний реактор за п. 12, який відрізняється тим, що він має додатковий екран, розташований концентрично стінці корпуса реактора в зоні розміщення змішувача. 14. Газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який має коаксіальну трубу і завихрюючу камеру, яка має тангенціальний вхідний патрубок, з'єднаний з патрубком вводу першого реагенту, і осьовий вихідний патрубок, причому коаксіальна труба введена в циліндричний корпус завихрюючої камери і з'єднана з патрубком вводу другого реагенту, який відрізняється тим, що осьовий вихідний патрубок змішувача направлено вверх, тангенціальний вхідний патрубок нахилено по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка, і реактор має циліндричну обичайку, концентричну корпусу реактора, яка охоплює змішувач і має діаметр в межах (0,6-0,9)D, де D внутрішній діаметр корпуса. 15. Газорідинний реактор за п. 14, який відрізняється тим, що осьовий вихідний патрубок змішувача оснащено дифузором. 16. Газорідинний реактор за п. 14, який відрізняється тим, що верхній кінець коаксіальної труби розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка і не досягає зрізу осьового вихідного патрубка. 17. Газорідинний реактор за п. 14, який відрізняється тим, що змішувач має принаймні одну додаткову завихрюючу камеру, співвісну першій і послідовно з нею з'єднану, яка має тангенціальний вхідний патрубок і осьовий вихідний патрубок, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери. 6 UA 103581 C2 5 10 15 20 25 30 18. Газорідинний реактор за п. 17, який відрізняється тим, що тангенціальний вхідний патрубок принаймні одної додаткової камери нахилено по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка. 19. Газорідинний реактор за п. 17, який відрізняється тим, що тангенціальні вхідні патрубки камер розміщено таким чином, щоб напрям обертання потоків в усіх камерах був однаковим, а осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери таким чином, що його зріз розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка наступної камери. 20. Газорідинний реактор за п. 17, який відрізняється тим, що змішувач має завихрюючі камери з послідовно зростаючим по ходу руху реагентів діаметром. 21. Газорідинний реактор, який має вертикальний корпус з патрубками вводу реагентів і виводу продуктів реакції і розташований в нижній частині корпуса змішувач, який містить принаймні дві послідовно з'єднані співвісні завихрюючі камери, які мають тангенціальні вхідні патрубки, з'єднані з патрубками вводу реагентів, і осьові вихідні патрубки, причому осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери, який відрізняється тим, що осьові вихідні патрубки направлені вверх, принаймні один тангенціальний вхідний патрубок нахилено по відношенню до корпуса змішувача в сторону, протилежну вихідному отвору осьового вихідного патрубка, і реактор має циліндричну обичайку, концентричну корпусу реактора, яка охоплює змішувач і має діаметр в межах (0,6-0,9)D, де D внутрішній діаметр корпуса. 22. Газорідинний реактор за п. 21, який відрізняється тим, що осьовий вихідний патрубок змішувача оснащено дифузором. 23. Газорідинний реактор за п. 21, який відрізняється тим, що тангенціальні вхідні патрубки вводу реагентів в камери розміщено таким чином, щоб напрям обертання тангенціальних потоків в усіх камерах був однаковим, а осьовий вихідний патрубок кожної попередньої камери введено в циліндричний корпус наступної камери таким чином, що його зріз розміщено по ходу руху реагентів після вхідного отвору тангенціального вхідного патрубка і не досягає зрізу вихідного осьового патрубка наступної камери. 24. Газорідинний реактор за п. 21, який відрізняється тим, що змішувач має завихрюючі камери з послідовно зростаючим по ходу руху реагентів діаметром. 7 UA 103581 C2 8 UA 103581 C2 9 UA 103581 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10