Аппарат для проведения химических процессов

Аппарат для проведения химических процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтехимическому оборудованию, в частности к аппаратам для проведения реакций полимеризации или поликонденсации. Изобретение позволяет повысить качество получаемого продукта и интенсифицировать процесс массообмена. Аппарат содержит вертикальный корпус 1 с входным и выходным патрубками и мешалку 4, на валу которой расположен распределительный диск 5. Между входным патрубком 2 и распределительным диском 5 свободно на валу установлен перфорированный дополнительный диск 6, на котором .закреплена направляющая пластина 7, выполненная в виде спирали . Причем дополнительный диск 6 целесообразно выполнить с возможностью перемещения по валу. По наружному диаметру диска 6 расположены направляющие отбойники, обращенные как к стенке аппарата , так и к валу. 3 з.п. ф-лы. 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 В 01 F 7/26, В 01 J 19/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР =ДеральныЙ и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

CQQQТ ВЕ м q» О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ,пОДЕНИЕ Я юг. f (21) 4859109/26 (22) 13.08.90 (46) 07.06,92, Бюл. М 21 (71) Краснодарское проектно-конструкторское бюро "Пластмаш" (72) А.M.Æóðáà и А.Я.Василенко (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1111803, кл. В 01 F 7/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 347071, кл. В 01 F 7/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

М 142,1394, кл. В 01 J 19/18, 1985. (54) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к нефтехимическому оборудованию, в частности к аппаратам для проведения реакций полимеризации или поликонденсации. Изобретение позволяет повысить качество получаемого продукта и интенсифицировать процесс массообмена. Аппарат содержит вертикальный корпус 1 с входным и выходным патрубками и мешалку 4, на валу которой расположен распределительный диск 5.

Между входным патрубком 2 и.распределительным диском 5 свободно на валу установлен перфорированный дополнительный диск 6, на котором, закреплена направляющая пластина 7, выполненная в виде спирали. Причем дополнительный диск 6 целесообразно выполнить с возможностью перемещения по валу. По наружному диаметру диска 6 расположены направляющие отбойники, обращенные как к стенке аппарата, так и к валу. 3 з.и. ф-лы. 4 ил.

1738321.

10

20

Изобретение относится к нефтехимическому оборудованию, в частности к аппаратам для проведения химических процессов, таких как полимеризация или поликонденсдция;

Известны устройства, в которых подача продуктов в аппарат осуществляется на отражательную пластину, выполненную в форме диска, установленную под патрубком ввода.

Однако применение таких устройств возможно только для ввода жидкого или газообразного продукта, который, попадая поддавлением на отражательную пластину, стекает в виде пространственной пленки. B реакционных же аппаратах для введения вязких реагентов такие устройства не нашли применения из-за низкой эффективности.

Известен также аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками и мешалку, на валу которой расположен распределительный диск, Недостатком известного аппарата является низкое качество готового полимера в виде образования застойных зон на стенках и крышке корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для проведения химических реакций, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками и мешалку, на валу которой под входным патрубком расположены друг над другом два распределительных диска. Реагент вводится в аппарат через патрубок в верхней части корпуса и распределяется дисками по внутренней поверхности корпуса в виде падающей пленки, которая по мере стекания вниз интенсивно перемешивается.

Недостатком известного аппарата является также возможность образования застойных зон, особенно на внутренней поверхности крышки. Образование застойных зон происходитзасчетудаления НМС (низкомолекулярных соединений), которые, испаряясь, откладываются в виде накипи или шлака на обогреваемой поверхности крышки реактора, и в процессе работы превращаются в деструктированный полимер, Этот полимер со временем накапливается на внутренней поверхности крышки в виде сосулек или наростов, которые, отрываясь, попадают в реакционную массу и, смешиваясь, значительно снижают качество готового полимера.

Кроме того, за счет исключения застойных зон из поверхности межфазного контакта снижается интенсивность массообмена.

Целью изобретения является повышение качества получаемого продукта и интенсификация массообмена за счет увеличения поверхности межфазового контакта.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, мешалку, на валу которой под входным патрубком расположены два распределительных диска, верхний распределительный диск установлен на валу свободно и выполнен перфорированным с направляющей пластиной в форме спирали на верхней торцовой поверхности. Целесообразно при этом, чтобы верхний диск был установлен с возможностью вертикального перемещения и снабжен расположенным по его наружному диаметру направляющим отбойником, направленным к стенке корпуса и дополнительным отбойником, направленным к валу.

Оснащение верхнего распределительного диска направляющей пластиной в форме спирали обеспечивает продвижение поступающего продукта по спиралевидному каналу, постоянно принудительно омывая внутреннюю поверхность крышки аппарата и счищая возможные отложения. В результате предотвращается возникновение застойныхх — зон, образование деструктированного полимера, что положительно влияет на повышение качества получаемого продукта, Выполнение верхнего распределительного диска перфорированым позволяет интенсифицировать массообмен путем создания дополнительных поверхностей, межфазового контакта в виде потоков струй полимера. Возможность регулирования места размещения верхнего диска вдоль вала позволяет получить сочетание соскребания наростов полимера механическим путем с омыванием внутренней поверхности крышки свежим полимером. Оснащение верхнего диска отбойниками, отогнутыми в разные стороны, позволяет получить поверхность испарения в виде двух стекающих равномерных пленок из полимера, что также увеличивает поверхность межфазового контакта.

На фиг.1 представлен заявляемый аппарат, разрез; на фиг.2 — узел I на фиг.1; на фиг,3 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.4— верхняя часть аппарата с эллиптической крышкой, вариант выполнения.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с термостатированной рубашкой 2 и крышкой 3, в которой на минимально возможном расстоянии от вала

1738321 расположен входной патрубок 4. Внутри корпуса расположена мешалка 5 с валом б.

Под крышкой аппарата на валу 6 смонтирован нижний распределительный диск 7, а над ним свободно установлен на валу пер- 5 форированный верхний распределительный диск 8. На поверхности верхнего диска, обращенной к крышке, закреплена направляющая пластина 9,.выполненная в форме спирали, причем спираль может быть вы- 10 пол нена многозаходной. Верхний диск 8 установлен на валу с возможностью вертикального перемещения вместе с втулкой 10, которая фиксируется на валу с помощью винта 11. Верхний 15 распределительный диск по наружному диаметру снабжен направляющими отбойниками 12, направленными к стенке аппарата и дополнительными отбойниками 13, направленными к центру аппарата, к валу. От- 20 бойники 12 и 13 выполнены в виде кольцевого бурта. Для выхода готового полимера аппарат снабжен выходным патрубком 14. Верхний распределительный диск 8 может иметь любую форму — плоскую, вы- 25 пуклую или вогнутую, однако свободный край спиралевидной направляющей 9 должен быть эквидистантен внутренней поверхности крышки 3.

Аппарат работает следующим образом. 30

Реагент, например раствор диметилтерефталата в 1,4-бутандиоле, загружают под давлением в аппарат через входной патрубок 4, из которого он поступает в спиралевидный канал вращающегося верхнего 35 распределительного диска 8. При этом скорость движения продукта в этом канале сравнима с его скоростью в патрубке 4. Следовательно, сравнительно большая скорость смывания стенки крышки 3 и довольно 40 длинный путь движения реагента вдоль горячей стенки этой крышки обеспечивают высокий предварительный разогрев реагента. Поэтому при выходе реагента в паровое пространство обеспечивается высокоин- 45 тенсивная отгонка низкомолекулярных соединений, По спиральному каналу проходит основная часть подаваемого реагента, например 80%. Другая часть перетекает 50 напрямую в зазор между стенкой пластины

9 и крышкой 3 в радиальном направлении, омывая крышку и снимая возможные отложения. Та часть потока, которая перетекает в радиальном направлении, многократно 55 разделяется и соединяется с потоком, дМжущимся по спиральному каналу. Это улу шает перемешивание и значительн интенсифицирует процесс тепломассооб- мена.

1

1, После выхода из спирального канала реагент попадает в карман, образованный кольцевым направляющим отбойником 12 и корпусом 1. Благодаря отбойнику 12 продукт накапливается между корпусом 1 и отбойником 12, а вращающийся диск 8 равномерно размазывает его по стенке корпуса 1. Третья часть реакционной массы, проходя через перфорацию диска 8, стекает в виде струй на распределительный диск 7, с которого, радиально отбиваясь, при вращении стекает по направляющему кольцевому дополнительному отбойнику 13, образуя вторую пространственную жидкостную пленку.

Таким образом, полимер стекает в àïïàрат в виде двух падающих пленок, с которых с обеих сторон (внутренней и наружной) происходит удаление побочных продуктов в парогазовое пространство. В процессе работы аппарата свободно установленный на валу верхний диск 8 за счет сцепления с вязким продуктом имеет возможность проскальзывать относительно нижерасположенного распределительного диска. Это также предотвращает возможность залипания междискового пространства полимером и образования там застойных зон.

Нижний распределительный диск 7 отделен от разогретой крышки 3 двумя слоями реакционной массы и диском 8. Поэтому температура диска 7 несколько ниже температуры крышки 3, в связи с чем на поверхности диска 7 не происходит термодеструкции отгоняемых веществ, Готовый продукт (ПБТ) выгружается из аппарата через патрубок 14.

Применение предлагаемого аппарата обеспечивает получение конечного продукта (ПБТ) повышенного качества без включений термодеструктированного материала, что позволит увеличить прочность синтетических нитей ориентировочно на 5 — 10%.

Кроме того, интенсифицируется процесс массообмена за счет. образования дополнительных поверхностей межфазового контакта.

Формула изобретения

1. Аппарат для проведения химических процессов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, мешалку, на валу которой . под входным патрубком расположены два распределительных диска, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества получаемого продукта и интенсификации массообмена за счет увеличения поверхности межфазового контакта, верхний распределительный диск установлен на валу свободно и выполнен перфорированным с

1738321 I0

А-А

Рог.2

Составитель А.Василенко

Тех ред М, Моргентал Корректор С.Черни

Редактор А.Мотыль

Заказ 1951 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 направляющей пластиной в форме спирали на верхней торцовой поверхности.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что верхний диск установлен с возможностью вертикального перемещения.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что верхний диск снабжен, расположенным по его наружномудиаметру направляющим отбойником, направленным к стенке корпуса.

4.Аппаратпо пп.1 — 3,отличаю щий5 с я тем, что верхний диск снабжен расположенным по его наружному диаметру дополнительным отбойником, направленным к валу.