Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время жидкофазное хлорирование этилена является наиболее распространенным методом получения дихлорэтана в крупнотоннажных хлорорганических производствах. Реакция хлорирования этилена в жидкой фазе сопровождается образованием побочных высококипящих продуктов, которые уменьшают выход целевого продукта и снижают экономические показатели процесса. В связи с этим поиск путей повышения селективности процесса жидкофазного хлорирования этилена является актуальной проблемой.
Одним из перспективных направлений повышения селективности процесса является реконструкция реакторов жидкофазного хлорирования этилена, направленная на обеспечение оптимальной температурной и гидродинамической обстановки в аппаратах. При этом необходима информация о распределении локальных параметров и, в частности, распределении локальных объемных концентраций дисперсной газовой фазы (локального газосодержания). Аналитический расчет структуры газожидкостного потока очень сложен, а в реальных условиях работы промышленных реакторов практически неосуществим. Поэтому надежную информацию могут дать только экспериментальные исследования распределения локального газосодержания по объёму реактора.
Сведения о распределении локального газосодержания позволяют разработать пути улучшения гидродинамических и массообменных параметров реакторов с целью повышения селективности процесса хлорирования этилена.
Цель работы состояла в повышении селективности процесса жидкофазного хлорирования этилена за счет улучшения распределения локаль-
ного газосодержания по объёму реактора.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- изучено распределение локального объемного газосодержания в ре
акторе жидкофазного хлорирования этилена и предложен способ повыше
ния селективности процесса за счет снижения локального газосодержания в
зоне реакции;
-.разработан кондуктометрический метод измерения локального газосодержания в газожидкостной среде, основанный на измерении комплексных электрических проводимостей двух кондуктометрических ячеек с различной структурой электрических полей;
разработаны и исследованы математические модели кондуктомет-рической ячейки с неоднородной структурой поля токов растекания и электрической схемы измерения локального газосодержания, инвариантной к изменениям электрической проводимости жидкой фазы;
разработан датчик локального объемного газосодержания и инженерная методика его расчета; новизна предложенного датчика подтверждена авторским свидетельством на изобретение от 22.12.91 № 1728759.
Практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы позволяют:
- на основе сведений о локальном газосодержании решать проблему
повышения селективности процесса жидкофазного хлорирования этилена;
- использовать предложенный кондуктометрический метод измере
ния локального газосодержания для исследования и управления процессом
жидкофазного хлорирования этилена и других технологических процессов
с газожидкостными средами.
Реализация результатов работы. На основе результатов диссертационной работы была выполнена реконструкция реактора жидкофазного
хлорирования этилена, которая позволила повысить селективность процесса в среднем с 94,0% до 97,6%. Это позволило уменьшить выход побочных продуктов в 2,5 раза. Экономический эффект от реализации разработок в ценах 1995 г. составил 28,2 млрд. руб. на 1 реактор за 1 год.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены па научно-техническом Совете ОАО «ИРКУТСКНИИХИММАЮ» в 1997 г., 2000 г. и на конференциях «Современные технологии и научно-технический прогресс» в г. Ангарске в 1998 г. и 2000 г. По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы, в том числе - 1 авторское свидетельство на изобретение.
