Реактор Советский патент 1983 года по МПК B01J8/18 

ND

ю

со Изобретение относится к конструкциям- химических реакторов и может Сыть иопользоваио для производства синтетических волокнообразуквдих полимеров твердофазной поликондёнсацией кристгшлизованного полиэтилентере фталата. Известно устройство для твердофаз ной поликонденсаиии полиэфиров, содержащее вертикальный корпус, снабженный патрубками для загрузки и выгрузки гранулированного полимера, патрубками для входа и выхода газообразного агента и распределителями газа в нижней своей части til. Недостатком такого устройства является значительная неоднородность готового продукта из-за неравномерности распределения газообразного агента по,сечении аппарата. Это объя .няется тем, что отсутствует перемешивание гранул в поперечном сечении и газ не может контактировать со все ми гранулами полимера, вследствие чего не все гранулы участвуют в реакции. . Известно устройство для непрерывной отгонки растворителя и дезодорации гранулированных материалов, вы полненное в виде вертикального корпу са, внутри которого установлены параллельные ряды перевернутых V -образных перегородок . Эти перегородки способствуют пере распределению газообразного, агента и несколько снижают возможность проток газа, что исключает получение непрореагировавпшх гранул полимера. Од нако такая вбзможность остается,так как перегородки не создают достаточных условий для поперечного перемешивания гранул во время их движения в аппарате сверху- вниз. Известен также реактор для твердофазной поликонденсации гранулированного полимера, содержащий вертикальный корпус, перевернутые V -образные газораспределительные желоба, горизонтально закрепленные в корпу-: се, устройства ввода и выбода твердо го материала и штуцеры ввода и вывода газа Сз. Недостатками данного реактора являются слабое перемешивание (, перерас пределение ) гранул в поперечном сече нии аппарата и недостаточно равномер ное распределение газа, что приводит к неоднородности готового продукта в случае использования данного устройства для твердбфазной поликонденсаци при получении полимера с высоким мол кулярным весом. tЦель изобретения - интенсификация процесса и повышение однородности готового продукта путем равномерного распределения газа по высоте корпуса Поставленная цель достигается тем, что реактор снабжен перевернутыми V-образными перераспределительными желобами, горизонтально установленными под газораспределительными желобами, и П-образными патрубками, размещенными снаружи корпуса и соеди-. няющими газораспределительные и перераспределительные желоба между собой. На фиг.1 изображен реактор, продольный разрез общего вида; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Реактор для твердофазной поликонденсации гранулированного полимера, содержит вертикальный корпус 1, перевернутые V -образные газораспределительные желоба 2, горизонтально закрепленные в корпусе, устройства ЗиЛ ввода .и вывода твердого материала, . штуцеры 5 и 6 ввода и вывода газа, перевернутые V -образные перераспределительные желоба 7, горизонтально установленные под газораспределительными желобами 2, и П-образные патрубки 8, размещенные снаружи корпуса и соединяющие газораспределительные и. перераспределительные желоба 2 и 7 между собой. В поперечном сечении корпуса устанавливается несколько рядов желобов 2 и 7, причем угол при вершине перераспределительного желоба 7 составляет 40-80°, а ширина основания канала 50-500 мм. Это позволяет устанавливать минимально возможное их количество, при котором газ, выходящий из желобов 2, улавливается вышарасположенными желобами 7. Обеспечивается улавливание газа тем, что в поперечном разрезе аппарата продольные кромки желобов 7 несколько перекрывают (например на 10-20 мм кромки желобов 2. Интенсификация поперечного перемешивания гранул достигается за счет попеременно меняющихся углов схода гранул с V -образных желобов 2 и 7. и ирина основания каналов перераспределителей газа в зависимости от угла при вершине принимается в интервале 50-500 мм, но такой, чтобы пло.щали поперечных сечений каналов распределителей и перераспределителей были одинаковы. Этим достигается равенство объемов газа в каналах и одинаковая гидродинамическая обстановка в рабочем объеме аппарата. Заглушки 9 в желобах 2 служат для накапливания газа в нем и его равномерного ( по длине желоба} истечения в слой гранула. Заглушки 10 в желобах 7 препятствуют выходу уловленного газа в слой, и направляют газ через патрубки 8 в желоб 2 для поворотного распределения и выхйда в слой гранул. Реактор работает следующим образом, Гранулированньй полимер, подвергающийся поликонденсации, например полиэтилентервфталат, непрерывно загружают в аппарат через устройство 3, а газообразный агент азот), нагретый до t 250°С вводят в аппарат через штуцер 5, Гранулированный полимер пол ностью заполняет аппарат и по мере выхрузки его из аппарата движется сплсшнбй массой вниз. Азот заполняет объем желобов 2 и,истекая через кромки каналов перевернутого V-образного профиля под небольшим избыточным давлением движется вверх, контактируя с гранулами полимера и нагревая их.

Контактирующий с гранулами азот собирается в желобах 7 и вследствие меньшего сопротивления«Направляется через:герметичные внешние патрубки 8 в желоба 2, где вновь через кромки каналов выходит в аппарат, контактируя с гранулами.

По мере движения гранул полимера вниз происходит поперечное пepe юшивание.гранул за счет того, что с же-. Лобов 2 гранулы сходят под большими углами, а с желобов 7 под значительно меньигами углами относительно горизонтали. После прохода желобов гранулы полимера вновь с икаются под ним, образуя сплошной слой.

в процессе реакции поликонденсахщи в твердой фазе вьщеляются этиленгликоль и вода, которые удаляются в токе азота через гатуцер б.

Вследствие использования оптимальных углов при вершине каналов и размеров ширины основания распределителей и перераспределителей предлагаемое устройство обладает высоким Качеством готового продукта и низкой

0 удельной металлоемкостью за счет уменьшения количества каналов. Однородность продукта обеспечивается достаточным поперечным перемешиванием, степень поликонденсации - наиболее

5 полным контактом газа с движущимися гранулами.

В настоящее время в ОКБ пластмаш разрабатывается технический проект реактора твердофазной поликонденса0 ции для установки дополнительной поликонденсации в производстве полиэфирной технической нити мсядностыв 2 тыс.т в год для Могилевского ПО Химволокно им.В.И.Ленина.

5 На 1981 год намечено изготовление реактора на опытНо-эКспериментальном заводе ПКБ Пластмаш.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения одного реакто0 ра составляет 130 тыс.руб. в год.

.f

,7 №

«,

/1..

;Ш :Шй;д:йШ

I../ . ,/ 7 -. / XTi

.H-/. .:,/ V--:.,-/ -ч. ,.7 V.L.

-H-v-::v-...

- v«

CJt:u Witr Sai:: Г -д ПТГ7А. oTrv4 A/T.

i-;;Avkv;-:Av;.:.-A;A.-v.vi7A:|.

.rjl Ш1.

V:.--;.-:- :./ .:;...---;-.;/

Vv-/:-.,-,, yriv

..

1.,.,.tl

л . .«

(п.2

V ;. V . .

. .«

. 4

2

7

-F

7

r- т

РЕАКТОР для твердофазной поликондвисации гранулированного полимера, содержащий вертикальный корпус. перевернутые J -образные газораспределительные желоба, горизонтально закрепленные в корпусе, устройства ввода и вывода твердого материала и штуцеры ввода и вывода газа, о т л и ч- а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения однородности готового продукта путем равномерного распределения газа по высоте корпуса, он снабжен перевернутыми -образными перераспределительными жалобами, горизонтально установленными под газораспределительными желобами, и П-образными патрубками, размещенными снаружи корпуса и соединяющими газораспределительные и перераспределительные желоба между ж собой. w