Горизонтальный безградиентный реактор

Горизонтальный безградиентный реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 58I98I

Союа Советских

Социалистических

Т

1:"

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.10.75 (21) 2179093/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 02,12.77 (51) М. Кл B 01 1 1/00

С 12В 1/!О

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 66.023.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

У. И. Тросько, А. Н. Миронова, С. А. Иванова, Л. Е. Криницкая, A. Н. Сухоруков, H. Е. Вишневский, Е. Н. Вишневский и

А. А. Усвяцов

Всесоюзный научно-исследовательский институт жиров (71) Заявитель (54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ БЕЗГРАДИЕНТНЫЙ

РЕАКТОР

Изобретение касается устройств для проведения жидкофазных процессов, в том числе каталитических, протекающих под давлением с выделением паров и газов и может найти применение в ооласти производства пищевых эмулы аторов — моноглицеридов, полимеров глицерина, в микрооиологической промышленности и др. звесген аппарат, например, для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, выполненную в виде горизонтально расположенного вытянутого тора, разделенного на секции и состоящего из отдельных отрезков труб, теплообменники, перемешивающие устройства, приспособления для подвода газа и питательной среды и отвода готового продукта и отработанного газа, и пеногасители 11J тот аппарат не является полностью безградиентным, он конструктивно сложен и имеет низкую производительность. известен другой аппарат также для выра.

1цивания микроорганизмов, содер кащий емкость, выполненную в виде горизонтального вытянутого тора, разделенного на секции и снабженного приспособлениями для подвода питательной среды и аэрирующего газа, для отвода культуральной жидкости и газа, выделяющегося в процессе, и перегородкой (2).

Этот аппарат позволяет обеспечить постоянный гидравлический и тепловой режим процесса, интенсифицировать массообмен и снизить энергетические затраты на перемешивание. Однако он конструктивно сложен и имеет относительно низкую производительность, целью изобретения является упрощение конструкции реактора и повышение его производительности. ля этого в предлагаемом горизонтальном базградиентном реакторе перегородка, кото10 рой снабжен реактор, установлена горизонтально по всеи длине аппарата и в ней выполнено дросселирующее отверстие.

1!редпочтительным является выполнение реактора с отношением длины его к диаметру, 15 равным 4: 40.

На чертеже схематически изображен предлагаемый реактор.

В корпусе 1 установлена внутренняя перегородка 2, имеющая с одной стороны отвер20 стие, в котором установлен диффузор 3 с винтовым перемешивающим устройством, которое состоит из винта 4 с прямыми и наклонными лопастями 5 и отражателя, представляющего часть охлаждаемой крышки 6, снаб25 женной патру оком 7.

Перемешивающее устройство снабжено безредукторным электромагнитным приводом 8 с указателем подачи газа 9.

Кроме того, аппарат имеет охлаждающую

30 ру.башку 10 и дифлегматор 11 с патрубком 12

581981

3 для отвода газов, поворотный шибер 13 и патрубок 14 для отвода продуктов реакции. Основное сырье вводится через патрубок 15.

Реактор работает следующим образом, Один из реагентов поступает по патрубку

7 и охлаждает крышку 6, являющуюся термобарьером между корпусом реактора, работающим при температуре до 250 С, и электромагнитным приводом, работающим при температуре не выше 100 С.

Другой реагент (жидкость) подается через патрубок 15 под перемешивающее устройство, которым он направляется в верхнюю часть трубы, куда одновременно подается другой реагент по патрубку 7. Смесь реагентов под действием напора, создаваемого перемешивающим устройством, направляется перегородкой к поворотному шиберу и затем возвращается к винту, образуя циркуляционный контур. Винтовое перемешивающее устройство при скорости вращения 1500 об/мин создает скорость жидкости в области винта

2 — 8 м/с. Во всем объеме реактора, имеющего постоянное сечение, создаются равные скорости, обеспечивающие интенсивность перемешивания при значении числа Рейнольдса

100000 — 400000. Необходимая интенсивность перемешивания, обеспечивающая заданну.ю производительность реактора, регулируется поворотным шибером 13.

При полностью закрытом шибере происходит интенсивное местное перемешивание в зоне винта. В этом случае насосный эффект винта равен нулю, а расход мощности становится максимальным. При повороте шибера на 45 достигается максимальный насосный эффект, а расход мощности становится меньше в два раза. Коэффициент теплопередачи возрастает до максимума. Однако при максимальной интенсивности перемешивания в

4 некоторых процессах наблюдается пенообразование, которое усложняет последующие стадии производства. С целью разрушения пены лопасти перемешивающего устройства устанавливаются под углом 60 — 80 к горизонту, чем обеспечивается вращательное движение жидкости, выбрасываемой из диффузора, и достигается выделение из нее газов, Реактор заполняется жидкостью на 800 . В верх10 ней части реактора над перегородкой 2 происходит отделение газов и паров, которые поступают в дефлегматор 11 и выводятся из реактора.

Удельная мощность предлагаемого реакто15 ра составляет 1 — 5 квт/м, вместо обычно применяемой 5 — 10 квт/м, а производительность, выраженная через время контакта, составляет 5 — 15 мин, в то время как в известном она равна 1 — 2 ч.

Формула изобретения

1. Горизонтальный безградиентный реактор, содержащий корпус с патрубками для ввода

25 и вывода реакционной среды, установленную в диффузоре мешалку и перегородку, отл ич и ю щи и ся тем, что, с целью упрощения конструкции реактора и повышения его производительности, перегородка установлена ro30 ризонтально по всей длине аппарата и в ней выполнено дросселирующее отверстие.

2. Реактор по п. 1, отл ича ющийся тем, что отношение длины его к диаметру составляет 4 — 40.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Ме 352563, кл. С 12В 1/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР М269888, 40 кл. С 12В 1/10, 1967.

581981

Составитель H. дудко

Техред Л. Гладкова

Редактор О. Юркова

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2537/13 Изд. № 924 Тираж 947 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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