Реактор для обработки жидких сред с твердой фазой

Реактор для обработки жидких сред с твердой фазой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к реактору для обработки жидких сред, и позволяет повысить производительность Реактор со держит корпус с патрубками для пота ч и исходных компонентов, привод перемети вающее устройство и закрепленные на днище изогнутые по форме днища дугообразные перегородки, вогнутые поверхности которых расположены навстречу направлению вращо ния перемешивающего устройства 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 J 19 18

В;. . Ci рт.итюЕИБ. И

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4647433/26 (22) 06.02.89 (46) 30.01.91. Бюл. ¹ 4 (72) В. Д. Медведев, М. П. Уманский и В. Н. Попяков (53) 66.023 (088.8) (56) Патент Японии ¹ 59 60643, кл. В 01 J 19,/00, 1985.

Авторское свидетельство ГГГР

¹ 606611, кл. В 0(J 19/18, 1978.

Изобретение относится .. реакторномч оборудованию с перемешиваюгцими устройствами для проведения различных химикотехнологических процессов в жидких средах, содержащих твердую фазу, в которых требуется интенсивное перемешивание и полное усреднение всех компонентов обрабатываеvIoH среды без дополнительных затрат энергии.

Цель изобретения повышение производительности и улучшение качества продукта путем интенсивного вовлечения с днища реактора укрупненных твердых частиц в общую циркуляцию среды.

На фиг. 1 схематично показан реактор, продольный разрез; на фиг. 2 сечение

А А на фиг. 1; на фиг. 3 -- вариант донных дугообразных перегородок обтекаемой формы; на фиг. 4 -- узел крепления донных перегородок.

Реактор состоит из корпуса 1 с рубашкой 2 и снабжен перемешивающим устройством, состоящим из вала 3 и лопастей 4.

Перемешивающее устройство приводится во вращательное движение от электропривода (не показан), расположенного на крышке реактора. На корпусе также расположены

ÄÄSUÄÄ 1623752 А 1

2 (54) РЕАКТОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ СРЕД Г ТВЕРДО) ФАЗОЙ (57) Изобретение относится к химическ«мх машиностроеHHlo, в частности к реактору для обработки жидких сред, и позволяет повысить производительность. Реактор t tt держит корпус с патрубками для подачи исходных компонентов, привод. иерем шпвающее устройство и закрепленными на днише изогнутые по форме днища дугообразные перегородки, вогнутые поверхности которых расположены навстречу направлению врагц ния перемеш ива кпцего устройства 4 ttë. штуцера 5 и 6 соответственно для подвода исхо lxhIx компонентов и выгрузки готц вого продукта. На цилиндрической ча«зи корпуса с внутренней стороны для интенсификации перемешивания обрабатыв; чых сред установлены плоские отбойные пер городки 7.

На днище корпуса реактора, начин; я от периферии днища, т е от его чаксичального диаметра, который может быть равен диаметру корпуса 1, установлены пециальные изогнутые по форче днища дугообразные перегородки 8. Все эти перегородки сходятся своими внутренними крочками к центральной оси днища, которая соосна с осью вала 3 перемешивающсго устройства. Это обусловлено гидродинамическим взаимодействием вращающейся нижней мешалки 4 и струями обрабатываемой среды, вытекающими из дугообразных перегородок 8.

Дугообразные (по сфере) перегородки 8 образуют с поверхностью днища кл и ноо6разные полости Б, по которым обрабатываемая среда целенаправлено по заранее заданной (рассчитанной) траектории интенсивно перетекает от периферии к централь1623752 ной зоне лнищз реактора. Внутренние кромки перегородок 8 как можно ближе распо.чожены к центру лнища лля эффективного очывания его поверхности. подъема крупных частиц обрабатываемого материала и вовлечс ния их в общую циркуляцию срелы во всем объече зпгаратя что интенсифицирует их растворение.

Ограничением близкого взаиморасположения внутрс нних кромок перегородок 8 является установка спускных штуцеров и патрубков 6, диаметр которых может достигать 200--300 чм и более, выгрузных вентилей с полъемоч грибка вовнутрь аппарата, нижних опор валов 3 и др.

Г1ри обработке сред тихоходными мешалками (якорные, рамно-лопастные и лр ), а также при обработке сред повышенной вякости целесообразно лугообрззные перегоролки (фиг. 3). выполнять изогнутыми 9 по ttatlpaa;teHHto траектории движения обрабятываечой срелы от вращающихся мешалок (это закрученный поток по спирали от периферии к центру), так как в этих случаях скоростной напор среды незначительный, я изогнутая форма перегородок позволяет умен ыпить гидравлические потери ня встречный учзр и крутой поворот, что хсилит линзчический напор (скорость) струй срелы, и T< как>щих из полостей» перегоролок 8 в центральную зону лни<ця

Ра tvtpptt дугообразных перегородок 8 и 9 (фиг. 4) опрелеляются в каждом КоНКрстНО vl СЛуЧаЕ рЗСЧЕтНО-ЭКСПЕрИЧЕНтаЛЬНОМ в зависимости от скорости вращения и ти113 пеги меш и ваю<цегo устройства, форч ы лницьа (эллиптическое, lttapoaoe пло< кое, коническое), свойств обрябатывяечой сре.чы (вязко Th, количество и размеры твердых частиц), габаритов реактора и лрхгHK факторов. В об<цем ниле лля всех случаев целесообразно Bhlëåðæaòü соотношение

H;)I=1:0„ -0,7, т е. глубина полости Ь лолжн а быть бол ьп<е ширины входа )) среды в эту полость, что отвечает наиболее благоприятночу гилролинамическому режиму течения жилкой среды в полузакрытом канале

Выполнение перегоролок 8 и 9 лугообразн<>й форчы по рялиусу R созлает тзкже наиболее благоприятное (с точки зрения гиЛроЛинямики) без<)трь<вное обтекание перего1>о1oK и позволяет увеличить объеч полости г), 3 слеловательно, чассу и энергию текущеH в этой полости струи жилкости, сля опрелеленных с.чучаев, ко>гл;> в чалогябари-.н(>ч реакторе чяловязкяrl срела обрябаты изет(я высокоскоростной ме<пя.ч кой, тхрбинчого и111 пропеллерногo типа, осрс.гороlкх 8 vlîæío выполнить и пло<-к<>й ())орчы. устзновченной пол острыч угчом к поверхн(><ти днища навстречу H3TpKalotll< потоку обра бать< вяечой сречы. Одняк< с точки <рения новы<пения гилролинячическо>о )(1).1 перегоролок 8 и 9 их целесообразно выполнять полусферической дугообразной форч ы

Реактор работает следующим образом.

Через штуцер 5 загружаются исходные компоненты, в том числе тверлые частицы рз<.творяемогo Bplllcpòâà. Включается привол и вал 3 с ttppetvtptttHBatotuHtvt устройством

4 привоЛится во вра>цательное движение.

В процессе перемешивания наибо.чее крупные тверлые частицы (я если илет раство5

<О

Ф >р.чц. I

Pt яктор лля <>6p ><>ТКН жилких сред с твер 1ой фазой, со l(р - Illlля IH H(<>лных кочпон"нтов рение твердых частиц, то оНН могут слипаться в более крупные, как например, крошки каучука в стир,зле) стремятся опуститься и сконцентрироваться в центральной зоне днища (по примеру крупных чаинок в

15 стакане чая при перечешивании ложечкой) реактора При отсхтстнии ll(реп>ролок 8 и 9 эти укрупненные частицы вяло бы циркулировали в центре .чнища, уве IHHHB:IH время их растворения. VPT;IHoBKa же ребер 8 и 9 меняет гидродинамическую обстановку в зоне днища. Вращающаяся обрабатываемая срела, увлекаемая мс шалками 4, нагнетается в верхней зоне лнищз, гЛ< гидрочинамическое возлейсгвие на с.релу от мешалок

4 чаксимальное. в навстречу установленные

25 потоку полости Ь лугообрязных перегоролок 8 и 9 и устречляется по этим полостям в центральнуloзону,днища В этой зоне, Bhlтекая с бс>лысой ск<>росгью из ttppptopoлок

8 и 9. жилкая pреля полхнатынзет vKp> пиен ные твердые часTHllhl, уносит их вверх от

ЗО этой зоны и Boaë< кает в обlövK> циркуляцию

< релы ио вссч объече attl:.aaaò;t В результате тверчьц частицы полвсрг;<н>тся интенснвночу возлействию жилкой сpp;lht, т.е. они интенсивно растворяются (или прочываются, если и,чет процесс промывки, например, 35 ч () иц llo IH!vtpf)a и<> ле поличеризации), ч)(> сокрящаст цикл обработки среды и прелотврзщяет унос необработанных частиц при

«ыгрузке срелы чс рез пятруб<>к 6.

:)кономчческий эффект от использования

4с) и <обретения опрелеляется теч, что иовыIIIa< гся произволительносTh реакторов за счет снижения времени раствор< ния тверлых частиц и tloatltllp <ия качества пролукта.

Тзк, приме нительн к реакторам Ч=-32 ч лля растворения крошк» каучука (размер

10х!Ох)0 мч) B с-ироле снижение времени растворения с 8 — 10 ло 5 — 6 ч позволяет

УВЕЛ И ЧнтЬ И Х УЛЕЛ ЬНУЮ HPOH)BO,IHтеЛЬНОСтЬ ня 20 -25%. Г!олнос же рзствор. -<ие крошки каучуKa tloaBo, яет улуч>пить качество растворы пе р< ч ег< и<> ta÷pé на процесс

50 синтеза. тзк кяк !t растворе отсутствуют нер;) створив<пиеся частицы кях Ig кя, отриI13 Т(.11 НО В 3H BIO! I<»< Н Я КЗ ЧЕСТ BO R PO. У К ЦИ И

1623752 и выгрузки готового продукта, р«B<)ë с вращающимся переме<нива ю<цим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества продукта путем и нтен<.и нного вовлечения с днища реактора укрупненных твердых частиц в общую циркуляцию среды, он снабжен закрепленными на внутренней пзверхности дн«гца изогнутыми по его <рорч< и сходящими к центральной оси кори»са соосной с осью вала перемени и на юнце го устоойства, дугообразными перегородками, ! вогнутые поверхности которых располо и< нь< навстречу направлению вращения переме<циваюгцего устройства, образую<цими с и вер» ностьк) дни <ца кли нообра )«ûå полости

1623752

1623752 (.i)i t;It)« tt.1н А Tt.н с ии)глин

1)с I;lt ti)I) М I) f Ii btt 1 Гс крскс:с К р;иис) к !с с)р,н лт))р Г ) );1 )с )1 3или t I Гнрг) и I!i) н)и t t)t

I!Ill!I!! ll! Гс ° ) .11 рс t гн íít)t ) лс))сиге)и II() и)с)Г)рс гс ни 1)1 и () I t I)I II II)l . нр) I I) II Г С .с .1 .!

l I 3!К3)к Мс)слнн, Ж 35, Рг)1 t»I I;!)I )нн), .1 !

l1р )изн ) гс)нс нп ) t« t it).tt ) кий кг)чг)инс) г «!1и)с н: . t . к) )!п)н v.: I Ii;It)IIII I. I t) I