Реактор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и>994000
Союз Соаетсннк
Соцнапнетнчесннк
Ресиубянн (5l)M. Кд. (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено30.10.80 (2! ) 2995156/23-26 с присоединением заявкн М(23) Йриорнтет—
В 01 У 19/18
Гкудааатеаиее квинтет ссею
Опубликовано 07.02.8З. Бюллетень № 5
«е аенн «заревев н вткунтнй (53) УДК 66.023 (088. 8) -Дата оаубанковаиня ояисання 07.02.8З
Г. Н. Васильев, А. B. Шишкин, Э. Н. Розовская и Г. А. Доманская ! (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) РЕАКТОР
Изобретение относится к аппаратам для проведения химических реекпий в различных пропессех химической технологии и может быть использовано в иефтехимическьйу пишевой и химикоФермепев 5 тической отраслях народного хеэяйства.
Известен аппарат для проведения химических реакпий, содержаший корпус с теплообменной рубашкой и . крышкой, перемешивакяпее устройство в виде полого 1о вала с мешалкой, запорный вентиль и технологические штуцеры. Биркуляпия продукта в елперате обеспечивается эа. .счет использования шнека, соосного с ва лом неремешиваюшего устройстве и имею- 5 шего самостоятельный привод (1) Недостатками такого аппарата является использование двух приводов, один иэ которых нижний наличие запорного щ вентиля, перекрываюшего выгрузной штуцер и расположенного вне аппарата, тек как в этом случае при обработке расплавов или кристеллиэируюшихся продуктов, произойдет его забивание. Наличие дополнительньтх уплотнений снижает герметичность аппарата в палом и увеличивает вероятность попадания реакинонных компонентов в окружаюшую среду.
Известен жидкофазный реактор, содержаший корпус с теплообменной рубашкой, цирк пяпионную трубу с винтовым насосом, гезораспределительную решетку, эегвор (зепорный клапан) двойного действия, технологические штуцеры. Реактор предназначен для проведения химических реакпий: в присутствии гранулированного твердого катализатора t. 23, Недостатками реакторов являктгся наличие уплотнений пггока затвора; возврат
Но ïoñòóïàòeëüíoå движение затвора при выходе конпа пггока в окружаюшую среду, так как в этом месте возможна утечка реакпнонных компонентов; неличие механического привода к затвору, являвшегося допогппггельным устройством, сни3 9040 жакицим надежность работы аппарата в . целом.
Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому резуль.тату является реактор, содержащий верти- кальный цилиндрический корпус с коническим днищем, переходящим в патрубок для вывода продуктов реакции, вал, размещенный B корпусе по его оси, мешалку, закрепленную на валу в нижней части корпу- 10 са, раж ределитель жидкости, закрепленный внутри корпуса на верхнем конце . вала, в котором выполнен канал, и зопорный клапан, помещенный внутрь патрубка для Вывода продуктов реакции соосно . 35 под входным отверстием вела и выполненный s виде плунжера и штока с головкой, в которой выполнены каналы для подвода рабочей среды Г3).
Недостатками этого ачпарата являются наличие дополнительных запорных вен- тилей для регулирования выхода готового продукта; наличие уплотнений штока запорного клапана и штоков .вентилей, так как через них может происходить 25 утечка реакционных компонентов в атмосферу; ненадежность работы запорных вентилей при обработке расплавов, вязких и кристаллизук лихся сред, так как в зоне выходного штуцера обраэовываются застойные эоны.
Белью. изобретения является повышение надежности работы аппарата и предотвращение попадания реакционных компонентов в окружакхпую среду.
Бель достигается тем, что в реакторе, 5 содержащем вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, переходящим в патрубок для вывода продуктов реакции, вал, размещенный в корпусе по его оси, мешалку, закрепленную на валу
40 в нижней части корпуса, распределитель жидкости, закрепленный внутри корпуса на верхнем конце вала, в котором выполнен KBHMI, и запорный клапан, помещенный внутрь патрубка для вывода продуктов реакции соосНо под входным отверстием вала и выполненный в виде плунжера и штока с головкой, B êîòoðîR выполнены каналы для подвода рабочей среды, плунжер выполнен в виде герметичного цилин- 5О дра, установленного снаружи штока с возможностью вращения и перемещения вдоль его оси, а выходные отверстия каналов, выполненных в головке, расположены HB противоположных ее торцах.
На фиг. 1 изображен предлагаемый реактор продольный разрез; на фиг. 2— запорный клапан.
Реактор содержит корпус 1 с рубашкой, перемешиваюшее устройство 2 в виде полого вала с мешелкой и распределителем жидкости, запорный клапан 3, расположенный в донной части аппарата, штуцеры 4 для подачи исходных компонентов и штуцер 5 для вывода целевого продукта. Запорный клапан содержит плуижер
6 в виде герметичного цилйндра,-шток
7 с головкой 8, имеющих каналы 9 и
10 для прохода газа или жидкости.
Плунжер 6 выполнен с возможностью осевого перемещения относительно штока
7 и перекрывает или отверстие в торпе вала перемешиваюшего устройства 2, или отверстие штуцера 5 для выхода целевого продукта. .Аппарат работает следующим образом.
Сырье загружается в аппарат через штуцер 4. Плунжер 6 запорного клапана
3- перекрывает отверстие выгрузочного штока 5. Аппарат работает в полупериодическом режиме. Обрабатываемый продукт может быть в виде- расплава,. смеси жидкостей, смеси жидкость-твердое или гетерогенной фазы, насыщенной газом.
Перемешивание продукта осуществляется с помощью мешалки, укрепленной на валу.
Биркупяция продукта в аппарате осушест" вляется по полому валу и распределителям жидкости эа счет шнека, смонтированного на нижнем конце вала. В этом случае верхняя часть аппарата может работать в пленочном режиме. После окончания процесса массообмена запорный клапан 3 открывает отверстие выгруэного штуцера и перекрывает отверстие s валу.
Работа запорного клапана осуществляется эа счет подачи внутрь герметичного плунжера по каналам 9 и 10 инертного газе или жидкости. Если гаэ (жидкость) подается по каналу 9, то он попадает в плунжер над головкой S штоке 7. Плунжер начинает перемещаться относительно штока вверх до тех пор пока не перекроет отверстие в валу. Газ (жидкость), находившиеся в плунжере под головкой
8 штока 7 выталкиваются через канал
10. И наоборот, при подаче газа (жидкости) по каналу 10 под головку штока плунжер перемешается вниз, перекрывая выходное отверстие в штуцере 5, s газ (жидкость) из плунжера над головкой 8 штока 7 отводится через канал 9. После опорожнения аппарата продукт, оставшийся в полом валу перемешивакхиего устройства 2, удаляется путем приоткрывателя запорного клапана Э относительно торца вала.
5 094
Запориый клапан надежен в работе, так как его подвижный узел, а именно плунжер, перемешающийся по штоку, омывается в процессе работы продуктом и имеет температуру окружвюшей среды, S что очень важно при обработке расплввов и кристаллизирующихся продуктов. В запорном znaname плунжер не подвержен механическому воздействию, а шток всегда неподвижен. Поэтому в данном узле
-отсутствуют -свльниковые или иные уплотнения, связанные непосредственно с окружакшей средой, через которые мот
JxH бн проис одить утечки реакционных компонентов. Уплотнение плунжера относитеаьно-штока может осуществиться по посадке, так как утечки газа (жидко- . сти), подаваемых в плунжер, в реакционный объем минимальны, в газ или жидкость подбираются нейтральными по от- 20 ношению к реакционной массе.
В предлагаемом вцпарвте при работе запорного клапана обеспечена герметичность в отношении окружвюшей среды.
?5
Формула изобретения
Реактор, содержаший вертикальный цилиндрический корпус с коническим днишем, переходяшим в патрубок для выво- Зо
000 6 дв продуктов реакции, вал размешенный в корпусе по его оси, мешалку, закрепленную на валу в нижней части корпуса, распределитель жидкости, закрепленный внутри корпуса на верхнем конце вела, в котором выполнен канал, и звпорный клапан, помещенный внутрь пвтрубка для вывода пфрдуктов реакции соосно под входным отверстием вала и выполненный в виде плунжерв и штока с головкой, в которой выполнены каналы для подвода рабочей среды, о т л и- ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повьппения надежности рабо ът аппарата и предотврвшения попадания реакционных компонентов в окру.жакщую среду, .плуижер выполнен в виде герметичного цилиндра, установленного снаружи штока с возможностью врвшения и перемешеиия вдоль его оси, а выходные отверстия каналов, выполненных в головке, расположены на противоположных ее торцах.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство № 425638, кл. В 01 3 19/18, 1974.
2. Авторское свидетельство № 306866, кл. В 01 iT 19/18, 1971.
3. Авторское свидетельство . ¹ 429835, кл. В 01 J 19/18, 1974.