ПРИЕМНИК ВАКУУМНОГО КАМЕРНОГО РЕАКТОРА СИНТЕЗА ГЛИКОЛИДА И ЛАКТИДА Российский патент 2017 года по МПК C07D319/12 B01D5/00 C07D319/10 

Описание патента на изобретение RU2621342C1

Изобретение относится к устройству промышленного синтеза мономеров гликолида и лактида, применяемых в качестве сырья для получения биоразлагаемых полимеров различного состава. Полигликолидные биоразлагаемые полимеры находят широкое применение в медицине в качестве шовного материала, биоимплантов, для создания медицинских препаратов пролонгированного действия, а также упаковочного материала. Приемник вакуумного камерного реактора (далее приемник ВКР) является составной частью вакуумного камерного реактора синтеза мономеров гликолида и лактида. Получение мономеров основано на протекании реакции деполимеризации гликолида или лактида из олигомера соответствующей кислоты в камерном модуле реактора синтеза гликолида и лактида и поступлении газообразного мономера-сырца в приемник ВКР, где происходит его конденсация.

Известны конденсаторы-холодильники различных конструкций, которые служат для конденсации паров и охлаждения продуктов до температуры, обеспечивающей незначительные потери их от испарения. Конденсаторы-холодильники выполняют две функции – конденсируют пары и затем охлаждают конденсат. Конденсаторы-холодильники применяются трех конструкций: а) трубчатые, б) змеевиковые, в) комбинированные.

Известны погружные конденсаторы-холодильники (Фарамазов С.А. Эксплуатация оборудования нефтеперерабатывающих заводов), которые представляют собой трубные змеевики, погруженные в металлический прямоугольный ящик, в который непрерывно поступает охлаждающая вода. В змеевики подается конденсируемая или охлаждаемая среда. Для конденсаторов змеевики подключают несколькими параллельными потоками посредством коллектора. Указанные аппараты работают при условном давлении от 1,6 до 6,4 МН/м2 в трубном или межтрубном пространстве и в пределах рабочих температур от минус 30°С до плюс 450°С.

Основным недостатком теплообменников такой конструкции является плохая восприимчивость к температурным напряжениям. Конденсируемая фаза протекает по внутреннему змеевику, что не подходит под описываемый процесс конденсации мономера-сырца и приводит к забивке трубного пространства.

В комбинированном конденсаторе-холодильнике (Закгейм И.Г. Производство этилового эфира) в верхней части корпуса помещена трубчатка для конденсации паров, а в нижней - змеевик для охлаждения конденсата. Подлежащий конденсации пар поступает в межтрубное пространство, где конденсируется. Теплый конденсат с нижней трубной решетки трубчатки перетекает через штуцер и соединительное колено в змеевик, где дополнительно охлаждается. Вода движется противотоком, снизу вверх. Указанная конструкция также не подходит для процесса сбора продукта реакции деполимеризации олигомеров молочной или гликолевой кислоты, т.к. требуется поддерживать сконденсированный продукт в нагретом состоянии и при этом снизить процент потерь за счет улетучивания.

Известен способ получения новолачных олигомеров (Воробьев В.А., Андрианов Р.А., Технология полимеров, 1990 г.), в котором описывается, как парогазовая смесь из варочного аппарата, снабженного якорной и рамочной мешалкой и паровой рубашкой, поступает в холодильник, представляющий собой поверхностный трубчатый конденсатор, охлаждаемый водой. Трубчатый конденсатор представляет собой систему стальных или медных трубок в стальных трубчатых решетках, вставленную в стальной кожух и закрытую с обоих концов стальными обечайками. Поверхность охлаждения должна составлять 10-15 м2 на 1 м3 объема котла. Допустимое давление в трубках – 0,4 МПа, а предельная температура нагрева 180°С.

Недостатками такой конструкции являются одна температурная зона конденсации, работа под давлением, а не в вакууме, потери при уносе несконденсированного вещества, неконтролируемое охлаждение конденсата, приводящее к затвердеванию в аппарате.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции приемника ВКР, обеспечивающая полноту конденсации продукта (мономера-сырца лактида или гликолида), которая достигается за счет наличия трех контуров теплообмена парогазовой смеси, выходящей из камерного модуля вакуумного камерного реактора.

Поставленная задача решается тем, что конструкция приемника ВКР получения гликолида и лактида представляет собой емкость с тремя контурами теплообмена, 220-260°С (1) в месте ввода парогазовой смеси (4), 90-130°С в наружной периферийной кольцевой полости аппарата (2), содержащей систему стальных трубок (5), 70-110°С в верхней части приемника (3) для повторного улавливания паров мономеров, и сборником продукта в нижней части аппарата (6), поддерживающей мономер в состоянии расплава при остаточном давлении 1-5 мм рт.ст.

Конструкция приемника ВКР получения гликолида и лактида иллюстрируется чертежом, где цифрами обозначено:

1 – контур теплообмена №1 220 -260°С,

2 – контур теплообмена №2 90-130°С,

3 – контур теплообмена №3 70-110°С,

4 – ввод парогазовой смеси,

5 – система стальных трубок для дополнительной конденсации продукта,

6 – нижняя часть аппарата, где происходит сбор продукта.

Особенностью данного аппарата является то, что в приемнике ВКР происходит трехступенчатое охлаждение выходящей из камерного модуля вакуумного камерного реактора парогазовой смеси, имеющей температуру 270-280°С, с выделением и накоплением в нижней зоне аппарата концентрата сконденсированных паров в виде расплава.

Парогазовая смесь ПГС (температура смеси 270-280°С) тангенциально вводится в верхнюю зону периферийной кольцевой полости аппарата через штуцер. Парогазовая смесь, охлаждаемая с двух сторон кольцевого зазора нисходящим закрученным потоком, поступает в нижнюю зону приемника ВКР. Сконденсировавшиеся продукты в виде нисходящей пленки накапливаются в нижней части в виде расплава. Одновременно осуществляется сепарация капель за счет расширенного объема камеры накопления и изменения на 180° направления движения охлаждаемой ПГС.

Сепарированный поток парогазовой смеси поднимается вверх и поступает в вертикально установленные трубки приемника ВКР, где происходит вторая ступень охлаждения и конденсации в режиме противотока. Сконденсированные остатки в виде пленки стекают вниз и дополнительно накапливаются в нижней накопительной части приемника ВКР.

Поток ПГС, выходящий из приемника ВКР, поступает в расширительную камеру, расположенную в верхней части, где происходит сепарация уносимых потоком инертного газа каплеообразных продуктов и возврат их в накопительную зону приемника ВКР в виде стекающей вниз пленки целевых продуктов.

Похожие патенты RU2621342C1

название год авторы номер документа
КАМЕРНЫЙ МОДУЛЬ РЕАКТОРА СИНТЕЗА ГЛИКОЛИДА И ЛАКТИДА 2013
  • Бабкина Ольга Владимировна
  • Алексеенко Кира Викторовна
  • Алексеенко Алексей Викторович
  • Приступа Максим Николаевич
RU2531942C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИКОЛИДА 2012
  • Бабкина Ольга Владимировна
  • Новиков Виктор Тимофеевич
RU2512306C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2022
  • Сумина Рита Семеновна
  • Шевцов Александр Анатольевич
RU2797945C1
СПОСОБ КОНДЕНСАЦИИ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ АППАРАТОВ ВАКУУМНОЙ ПЕРЕГОНКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ. 2017
  • Везиров Рустем Руждиевич
  • Везиров Исмагил Рустемович
RU2678329C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИХЛОРСИЛАНА 2008
  • Соколов Фёдор Павлович
RU2394762C2
НЕПРЕРЫВНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА ИЗ ЦИКЛИЧЕСКОГО СЛОЖНОЭФИРНОГО МОНОМЕРА 2015
  • Коста Либорио Ивано
  • Брак Ханс-Петер
  • Танчини Франческа
  • Ю Инчуань
RU2707743C2
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ СИНТЕЗА МЕТАНОЛА 2021
  • Власов Артём Игоревич
  • Федоренко Валерий Денисович
  • Ефремова Регина Петровна
  • Хасанов Марс Магнавиевич
  • Заманов Ильгам Минниярович
  • Кирдяшев Юрий Александрович
  • Никищенко Константин Георгиевич
  • Каширина Диана Александровна
  • Вахрушин Павел Александрович
RU2792583C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-ЛАКТИДА 2011
  • Швец Валерий Федорович
  • Козловский Роман Анатольевич
  • Хлопов Дмитрий Сергеевич
  • Козловский Иван Анатольевич
  • Сучков Юрий Павлович
RU2460726C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ L-ЛАКТИДА 2016
  • Козловский Роман Анатольевич
  • Коноплев Игорь Алексеевич
  • Варламова Елена Владиславовна
  • Староверов Дмитрий Вячеславович
  • Чернышев Денис Олегович
  • Козловский Михаил Романович
  • Сафронов Вадим Александрович
  • Яртым Анна Ивановна
  • Колбаскина Александра Александровна
RU2639705C1
СПОСОБ КОМПРИМИРОВАНИЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ГАЗА 1971
  • Изобретени В. Р. Терушкин, Я. Н. Малышка, Н. В. Ливеровска Б. А. Кравченко, М. Э. Розенберг, Л. И. Бунина, Л. И. Петрова, Р. А. Сатарова, М. С. Глинский В. М. Козачек
SU425901A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 621 342 C1

Реферат патента 2017 года ПРИЕМНИК ВАКУУМНОГО КАМЕРНОГО РЕАКТОРА СИНТЕЗА ГЛИКОЛИДА И ЛАКТИДА

Изобретение относится к устройству промышленного синтеза мономеров гликолида и лактида, применяемых в качестве сырья для получения биоразлагаемых полимеров различного состава. Приемник вакуумного камерного реактора синтеза гликолида и лактида представляет собой емкость с тремя контурами теплообмена, 220-260°С в месте ввода парогазовой смеси, 90-130°С в наружной периферийной кольцевой полости аппарата, содержащей систему стальных трубок, заполненных теплоносителем, 70-110°С в верхней части приемника для повторного улавливания паров мономеров, и сборником продукта в нижней части аппарата, поддерживающей мономер в состоянии расплава при остаточном давлении 1-5 мм рт.ст. Устройство обеспечивает полноту конденсации мономера-сырца. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 621 342 C1

Приемник вакуумного камерного реактора синтеза гликолида и лактида, представляющий собой емкость с тремя контурами теплообмена, 220 -260°С в месте ввода парогазовой смеси, 90-130°С в наружной периферийной кольцевой полости аппарата, содержащей систему стальных трубок, заполненных теплоносителем, 70-110°С в верхней части приемника для повторного улавливания паров мономеров, и сборником продукта в нижней части аппарата, поддерживающей мономер в состоянии расплава при остаточном давлении 1-5 мм рт.ст.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2621342C1

Холопов Д.С
"РЕАКТОРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКТИДА", Успехи в ХИМИИ и ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ, 6(111), том 24, 2010
US 20150329516 А1, 19.11.2015
CN 205007613 U, 03.02.2016
КАМЕРНЫЙ МОДУЛЬ РЕАКТОРА СИНТЕЗА ГЛИКОЛИДА И ЛАКТИДА 2013
  • Бабкина Ольга Владимировна
  • Алексеенко Кира Викторовна
  • Алексеенко Алексей Викторович
  • Приступа Максим Николаевич
RU2531942C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИГИДРОКСИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ 2011
  • Степански Манфред
  • Ловиа Франсуа
  • Кушлик Анджей
RU2572548C2

RU 2 621 342 C1

Авторы

Бабкина Ольга Владимирова

Алексеенко Алексей Викторович

Алексеенко Кира Викторовна

Даты

2017-06-02Публикация

2016-07-29Подача