Полимеризационная установка Советский патент 1983 года по МПК B01J19/00 

W

2,Установка по п. готличаю ц а я с я тем, что с целью лучшего смешения паров с возвратным конденсатом, трубопровод для отвода паров

в месте подсоединения к нему опуск- i ной трубы выполнен в виде трубы Вентури.

3.Установка по пп. 1. и 2, о т л ичающаяся тем, что, с целью

повышения надежности работы сепаратора-конденсатора за счет частичного заполнения его переохлажденным конденсатоМ, сепаратор-конденсатор снабжен встроенным погружным теплообменником, образующим кольцевой зазор с корпусом сепаратора-конденiCaTOpa-B месте присоединения трубопровода для отвода паров. .

1. ПОЛИМЕРИЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, содержащая полимеризатор -с перемешивакмцим устройством; сепаратор-конденсатор, трубопровод для отвода паров испарающегося компонента, требопровод для возврата конденсата .и технологические штуцеры. о т л и ч а ю щ а я с я тем,что с целые повышения надежности работы установки за счет предотвращения забивки сепаратора-конденсатора и трубопровода для отвода паров и увеличения ее энергетического КПД, трубопровод для отвода паров вьтолнен ступенчатым с уменьшающимися по диаметру ступенями и присоединён тангенциально к сепаратору-конденсатору, который снабжен опускной трубой, подсоединенной к трубопроводу.для отвода паров в месте выхода из полимеризатора, а трубопровод для возврата конден- сата соединен с сепаратором-конденсатором выше места подсоединения к нему опускной трубы.§ «

Изобретение относится к оборудова нию для синтеза полимерных материалов и может быть использовано для проведения химических реакций при -v отводе тепла реакции путем испарения 5 легколетучего компонента.

Известна установка для суспеНт зионного способа получения полиофелинов в средеорганического растворителя, содержащая полимеризатор, JQ выносной холодильник-конденсатор, буферную емкость, насос для возврата конденсата, трубопровод для отвода паров. испараюцегося ксмлпонента, технологические трубопроводы, рас- «с пылительные форсунки, помещенные в верхней части полимеризатора и соединенные с трубопроводом для подачи растворителя. Установка , работает следующим образо ;

Исходные мономеры, раствор катали- 20 затора и растворитель подаются в полиме.ризатор. В процессе синтеза вццеляется рёЖ1сционное тепло, которое отводитс я за счет испарения иизкокипящего реагента-растворителя. Пары по паропрр-25 воду поступают в холодильник-коНденсатор, а оттуда в буферную емкость. Из буферной еивлост конденсат насосом подается через форсунки в полимеризатор. По пути конденсат смешива- ЗО ется со свежим реагентом-растворителем. Распыл растворителя осуществляется для очистки паров от капель полимеризата, которые могут содержать полимер и катализатор l 5

Недостатками этой установки являются наличие большого количества вспомогательного оборудования, включая насос, что значительно снижает надёжность работы установки в целом и ее энергетический КПД; возможность 40 забивки систекш конденсации паров в случае уноса частичек полимера . испаряющимся реагентом/ отсутствие промывки трубопровода для отвода паров жидким реагентом, так как.при 45 попадании в него капель полимеризата они осаждаются на стенках и имеет место явление постполимеризации, ведущее к образованию хрящей ;

неффективность распыла возвратного конденсата и Свежего-растворителя через форсунки, т-ак как это ведет к дополнительным энергозатратам и пере крывает свободное сечение полимеризатора, что ведет к увеличению скорос1ти подъёма паров и, следовательно, к повышенному брызгоуносу.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому эффекту является полимеризационная установка, содержащая полимеризатор с перемешивающим устройством, сепаратор-конденсатор, трубопровод для отвода паров испарякнцегося компонента, . трубопровод для воз.врата кондён:сата, технологические штуцеры, 1 Установка работает следукхцим I образом.

Исходные реагенты подаются в полимеризатор. Тепло реакции отводится за счет испарения низкокипящего компо-;. нента. Пары поступают в холодильникконденсатор. Конденсат самотеком или- с помощью насоса возвращается в полимеризатор t2 . Недостатка114и известной установк1 1 являются наличие вспомогательного насоса t,4Tp ведет к снижению иадежности установки в целом и к дополнительным энергозатратам; возможная забивка холодильника-конденсатора,так как отсутствует его промывка растворителем или конденсатом.

Цель изобретения - повькаение надежности работы установки за счет предотвращения забивки сепаратораконденсатора и трубопровода для отвода паров и увеличение ее энергетического КПД.

Цель достигается тем, Полимеризационная установка, содержащая полимеризатор с перемешивающим устройством, сепаратор-конденсатор трубопровод для отвода паров испарякицегося компонента, трубопровод для возврата конденсата и технологически штуцеры, трубопровод для отвода паро выполнен ступенчатым с уменьшающимся по диаметру ступенями и присоединен тангенциально к сепараторуконденсатору, который снабжен спускной трубой подсоединенной к тр5 опроводу для отвода паров в месте выхода из полимеризатора, и трубопро под для возврата конденсата соединен с сепаратором-конденсатором выше места подсоединения к нему опускной трубы. Для лучшего смешения); паровс возвратным конденсатом трубопровод для отвода паров в-месте подсоединения к нему опускной 1;рубы выполнен в виде трубы Вентури . Для повышения н ежнЬсти работы v сепаратора-конденсатора за ,счетчастичного заполнения его переохлажденныМ конденсатом сепаратор-конденсатор снабжен встроенным погружным , теплообменником, образующим кольцевой зазор с корпусом сепаратора-конденсатора в месте присоединения трубопровода для отвода паров. . На чертеже показана принципиальна схема предлагаемой полимеризационнбй установки.: Полимеризационная установка сЬдер жит полимеризатор 1, сепаратор-конденсатор 2, ступенчатый трубопровод 3 с уменьшающимися ступенями по диаметру для отвода паров испарающегося компонента, один конец которого йодсоединен к штуцеру 4, установленному на крьшке полимеризатора 1, а. другой - тангенциально к сепараторуконденсатору 2, трубопровод 5 для с возврата конденсата из сепаратораконденсатора 2 в полимеризатор 1, причем трубопровод 5 подсоединен к полимеризатору 1 через штуцер 6, рас положенный ниже уровня раздела фаз в полимеризаторе, опускную трубу 7, отходящую от сепаратора-конденсатора 2 в нижней его точке и подсоединенную к трубопроводу 3, причем трубопровод 3 в месте соединения с опускной трубой 7 выполнен в виде трубы Вентури 8. Сепаратор-конденсатор 2 снабжен встроенным norpyXHiM теплообменником 9, образующим кольцевой зазор с корпусом сепаратораконденсатора в месте подсоединения трубопровода для отвода . .Полимеризатор снабжен штуцергши 0 и 11 для ввода и вывода реагентов а сепаратрр-конденсатор 2 снабжен штуцерс 1 12 для отсоса газовых компонентов и штуцерами 13 и 14 для подвода и отвода хлсшагента. Полимеризационная установка работает следующим образом. Исходные компоненты (шихта) пода ются в полимеризатор через штуцер 10 В результате процесса синтеза йбшв ляется реакционное тепло, которое ,отводится за счет испарения низко кипшцего компонента, растворителя или монсжера. Перемешивание реакци-; онной массы осуществляется как мешгшкой, так и за счет барботазка. Полимеризат отводится из аппарата через штуцер 11. При этом количество реакторов в полимеризационной батарее и их соединение последовательное или параллельное определяется условиями технологии процесса. Пары лерколетучего реагента, а также водород, который вводится в полимеризатор для поддержания определенного молекулярного веса полимера, поступает через штуцер 4 в трубопровод 3 для отвода паров и далее в сепаратор-конденсатор 2. Сепараторконденсатор 2 снабжен встроенным теплообменником 9 с развитой поверхностью теплообменника. Пары.вводится в сепаратор-конденч сатор тангенциально, позтому наряду с их конденсацией происходит сепарация конденсата, который :стекает в нижнкяо часть сепаратора-конденсатора 2. Далее часть конденсата стекает по опускной трубе 7 и снова поступает в трубопровод 3 для отвода паров. При этом происходит смешение паров и конденсата. Для ;более качественного смешения используется элемент 8 типа трубы Вентури, что обеспечивает получение однородной naipoжидкостной смеси. Вследствие смешения колодного конденсата и паров, происходит частичная конденсация последних. Объемный расход пара уменьшается, а его влагосодержание увеличивается. Для поддержания требуемой скорости паров в трубопроводе 3 он выполнен ступенчатым, что обеспечивает унос влагн, находящейся в трубопроводе 3 для отвода паров. Таким образом, благодаря опускной трубе 7 имеет место циркуляция конденсата и по трудопроводу 3 транспортируется парожидкостная смесь, что в свою очередь обеспечивает сма.чивание стенок трубопровода 3 и предохрамяет изс от возможного налипания частичек полимера, уносимых Из полимеризатора 1. После накопления в сепараторе-конденсаторе 2 определенного количества конденсата обеспечивающего погружение в него теплообменника 9, конденсат по трубопроводу 5 поступает в полимеризатор 1. При этом шТуцер 6, к которому: подсоединен трубопровод 5, может (ть установлен на корпусе полим риаатора 1 ниже уровня раздела фаз или выше уровня раздела фаз, но в эТом случае трубопровод 5 должен быть снабжен гидрозатвором. При возврате конденсата над поверхностью раздела фаз в полимеризаторе конденсат может использоваться для орошения внутренних рабочих органов для предотвращения налипания на них полимера. ТеплоЬ& нник 9 лучше всего выполнять в виде погружного трубчатого ,г Ч-образйого элемента. Это обеспечи4аёт развитую поверхность теплоовменнйка и удобство при чистке теплЪобмеийру поверхностей. Теплоовмён- v 14ИК 9 6: месте т&нгенциального подсоединения трубопровода 3 к cenapaTopy конденсатору 2 должен образовывать с корпусом сепаратора-конденсатора кольцевой зазор. Тогда сепараторконденсатор 2 работает по прингшпу циклона. Патрубок 12 отсоса паров и газа лучше располагать между трубка,ми теплообме11ника 9, что обеспечиваг ет .полную конденсацию, паров. Таким образом, предлагаемая поли-, / иеризационная установка имеет более высокую надежность в работе по сравнению с известными установками, так как лары легкояетучего компонента при выходе из полимеризатора увлажняются частично конденсируются, а-конденсат смачивает внутренние поверхности трубопровода для отвода паров, сепаратора-конденсатора н теплообменн е поверхности. Установка имеет повышенный энергетический КПД, так как теплообмен осуществляется за счет конденсации паров в сепараторе-конденсаторе н частично за счет прямого смешения паров и конденсата в специальном элементе тида трубы Вентури.