Реактор Советский патент 1983 года по МПК B01J19/00 

&

Изобретение относится к реактору для осуществления процессов синтеза полимерных материалов и может быть использовано в полймеризационных батареях в качестве предреактора, а также при проведении гетерогенных химических реакций в различных производствах химической промышленности.

Известна полимеризационная батарея, в которой первый реактор выпо-лнен в виде аппарата, содержащего цилиндрический корпус с днищем и крышкой, в донной части которого расположено барботажное устройство в виде кольцевого барботера, и технологические штуцеры для ввода шихты,, вторичйых паров в барботер и вывода паров из аппарата.

Недостатком известного аппарата является то, что вторичные пары, поступающие в него из последующих реакторов полимеризационной батареи могут содержать капельную влагу. Капельная влага состоит из шихты и катализатора, т.е. в барботере возможно образование полимера, что ведет к его забивке. А в случае ведения процесса суспензионной полимеризации, барботер будет забиваться частичками полимера.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является реактор,содержащий корпус с патрубками подвода исходного продукта и легколетучего компонента, патрубком отвода полученного продукта и барботирующим устройством, выполненным в виде размещенной в нижней части корпуса трубной решетки с барботажными и циркуляционньп 1и трубами, нижние концы которых размещены под трубной решеткой 2 .

Недостатком известного аппарата является его ненадежная работа при проведении суспензионной полимеризации. Патрубки ввода парогазовой смеси.и шихты в месте их ввода в циркуляционные трубы будут забиваться частичками полимера. Кроме того, в аппарате в качестве реакционного объема не используется его донная часть и пространство между трубными решетками.

Цель изобретения - повышение надежности работы барботирующего устройства при проведении в реакторе суспензионной полимеризации.

Цель достигается тем, что в реакторе, содержащем корпус с патрубками подвода исходного продукта и легколетучего компонента, патрубком отвода полученного продукта и барботирующим устройством, выполненным в виде размещенной в нижней части корпуса трубной решетки с барботажными и циркуляционными трубами, нижние концы которых размещены под труь ной решеткой, верхний конец каждой циркуляционной трубы расположен на уровне Вб1рхней плоскости трубной ре5 шетки.

На чертеже показан предлагаемый реактор, используемый в полимеризационной батарее, на первой ступени. Полимеризационная батарея содер0 жит реактор 1 с барботажным устройством 2, реакторы 3, снабженные перемешивающими устройствами, холодильник-конденсатор 4, в который отводятся пары из реактора 1, насосы

5 5 для перекачки реакционной массы из реактора в реактор по трубопроводам 6, трубопровод 7 для отвода паров испаряющегося компонента, которые снабжены ловушками 8-10 для

Q улавливаЕШя частичек полимера, уносимых парами, трубопровод 11, соединяющий паровое пространство реактора 1 с конденсатором 4, технологические штуцеры 12 для подвода шихты

5 и отвода полимеризата. Барботирующее устройство 2 выполнено в виде трубной решетки 13, в которой закреплены длинные барботажные трубы 14 и циркуляционные трубы 15, верхний конец каждой циркуляционной трубы расположен на уровне верхней плоскости трубной решетки.

Полимеризационная батарея работает следующим образом.

Шихта подается через штуцер 12

5 в реактор 1, где интенсивно перемешивается парами легколетучего компонента, поступающими по трубопроводу 7. Обычно шихта поступает с температурой более низкой, чем тем пература полимеризации. Ее разогрев происходит как за счет частич.ной конденсации поступающих паров, так и за счет начинающейся полимеризации. Вязкость шихты при малой

5 концентрации полимера не превышает 1 спз, поэтому достаточно интенсивное перемешивание может быть организовано за счет барботажа паров . Для обеспечения вынужденной

0 диркуляции жидкости в реакторе 1 1и предотвращения осаждения частичек |образующегося полимера на днище аппарата, барботирующее устройство целесообразнее всего выполнить в

5 виде трубной решетки с барботажньвли и циркуляционнЕлми трубами. Трубная решетка может быть вьтолнена в виде конуса.

Пары подаются под трубную решет0 У . образуется паровой слой, оголяющий концы барботажных труб или отверстия в барботажных трубах, В1лполненные на одном уровне. Таким образом, в барботажных трубах образуется парожидкостная смесь меньшей плотности, чем плотность шихты. Причем, барботажные трубы забирают peaкциoннs o массу с донной части реактора, захватывая возможные час тички полимера и поднимая их в верхнюю часть аппарата. Наиболее эффективна работа реактора 1 при суспензионной полимеризации, так как при этом суспензия обладает малой вязкостью, частички полимера в диаметре до 5 мм и плотность полимера выше, чем плотность шихты.

Выполнение циркуляционных труб короткими по длине способствует использованию всего реакционного объема.

В дальнейшем, реакционная масса по трубопроводу самотеком или с помощью насоса поступает в реактор 3. Температура в реакторах 3 поддерживается постоянной за счет осуществления в них режима кипения и испарения легколетучего компонента. Пары испаряющегося компонента несут

с собой капельную влагу и частички полимера, которые могут природить к зарастанию трубопрговода 7. Поэтому между реакторами 3 пары проходят ловушку для улавливания частичек полимера. На чертеже показаны различные варианты исп:олнения ловушек: центробежный сепаратор 8 с вертушкой и камерой отсоса паров; устройства типа циклон 9, скруббер с

0 мокрой очисткой паров. Мокрая очистка паровпри улавливании крошки полимера предпочтительнее, так как предохраняет ловушку от зарастания. Пары, пройдя последовательно паровые 5 пространства реакторов 3, поступают в реактор 1, а оттуда в конденсаТор-холоди/тьник 4 по трубопроводу 11.

В принципе реактор 1 может работать самостоятельно как в перио0 дичёском, так и в непрерывном режи;ме, но в этом случае под трубную (решетку должен подаваться пар или газ.

РЕАКТОР, содержащий корпус с патрубками подвода исходного продукта и легколетучего компонента. патрубком отвода полученного продукта и барботирующим устройством,выполненным в виде размещенной в нижней части корпуса трубной решетки с барботажными и циркуляционными трубами, нижние концы которых размещены под трубной решеткой, отличающийся тем, что, с, целью повышения надежности работы барботирующего устройства при проведении в реакторе суспензионной полимеризации, верхний конец каждой циркуляционной трубы расположен на уровне верхней плоскости трубной решетки.