Реактор Советский патент 1984 года по МПК B01J19/18 

Изобретение относится к реакторам для проведения экзотермических процессов химической технологии в гетерогенных системах и может найти применение в химической, нефтехимической, лакокрасочной, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известны ультразвуковые аппараты для обработки жидких продуктов 1.

К недостаткам известных устройств следует отнести раздельное расположение емкости с мешалкой и ультразвуковой колонны, что увеличивает вес и габариты аппарата, а наличие насоса для перекачки обрабатываемой жидкости снижает надежность конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является реактор, содержащий тороидальный корпус, снабженный радиально установленными в корпусе и закрепленными на наружной и внутренней кольцевых стенках перегородками с выполненными в них камерами, причем радиально установленные перегородки делят корпус на секторные реакционные камеры, в которых размещены перемешивающие устройства 2.

Недостаток указанной конструкции реактора заключается в невозможности интенсифицировать экзотермический процесс в условиях наличия гетерогенной системы, поскольку исключены условия диспергирования суспензий и эмульсий до малых частиц, что не позволяет улучщить тепло- и массообм.енные процессы.

Цель изобретения - сокращение длительности проведения тепло- и массообменных процессов в гетерогенных системах и повыщение выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что реактор, содержащий тороидальный корпус с наружными и внутренними кольцевыми стенками, крышку кольцевые перегородки, размещенные снаружи кольцевых стенок и образующие кольцевые камеры для теплоносителя, перемешивающие устройства с индивидуальными приводами и щтуцера ввода и вывода хладагента и компонентов, радиальные перегородки с верхними окнами, делящие корпус на секторные реакционные камеры, и установленные между ними радиальные перегородки с нижними окнами, снабжен установленными в окнах мембранными излучателями ультразвуковых колебаний с расположенными над ними сильфонными отражателями.

На фиг. 1 изображен реактор; на фиг. 2 - развертка реактора.

Реактор содержит корпус 1, тороидальную реакционную камеру 2, окруженную

наружным 3 и внутренним 4 зазорами теплообменников. Тороидальная камера разделена на 4 сектора перегородками 5. Каждый сектор дополнительно делится на входную и выходную камеры перегородкой 6, выполненной в виде теплообменника с установленным на ее нижней части сильфоном 7, регулируемым винтом 8. Сильфон 7 с винтом 8 установлен на крыщке реактора в окне, перегородки 5. Во входной и выходной ка0 мерах каждого сектора располагаются высокооборотные мешалки 9, вращающиеся в противоположных направлениях и приводимые в движение двигателями 10.

В нижних окнах перегородок, разделяющих сектора на входную и выходную камеры, и на переточных окнах между секторами расположены мембранные излучатели 11 и 12. Каждый излучатель устанавливается соосно с соответствующим сильфонным отражателем.

0 В последнем секторе в выходной камере установлен патрубок 13 для слива реакционной массы из реактора. Теплообменник каждого сектора имеет входной 14 и выходной 15 патрубки для подачи и слива хладагента. На первом секторе со стороны вход5 ной камеры располагаются патрубки 16 и и 17 для подачи двух исходных компонентов в реактор. Отдельные сектора крепятся между собой фланцевыми соединениями 18. Каждый сектор снабжен клапаном 19 аварийного слива.

Реактор работает следующим образом. Во входную камеру первого сектора подаются исходные компоненты в виде эмульсий и суспензий и подвергаются воздействию ультразвуковых колебаний с одновременным механическим перемешиванием. Во второй камере реакционная масса перемещается вниз и поступает в выходную камеру, оттуда через верхние окна - в следующий сектор, где в нижних окнах и верхних окнах подвергается дополнительному воз0 действию ультразвука и через нижнее окно в перегородке поступает в выходную камеру. Таким образом, реакционная масса постепенно пере.мещается в выходную камеру последнего сектора и через сливной патрубок выходит из реактора. Направление движе ния реакционной массы обозначено на чертеже стрелками.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого реактора заключается в возможности существенно улучшить протекание процесса, уменьшить время реакции в 5-6 раз, улучшить условия теплообмена, сократить размеры аппарата в 2- 3 раза, повысить выход целевого продукта на 20-300/0.

РЕАКТОР, содержащий тороидальный корпус с наружными и внутренними кольцевыми стенками, крышку, кольцевые перегородки, размещенные снаружи кольцевых стенок и образующие кольцевые камеры для теплоносителя, перемешивающие устройства с индивидуальными приводами и штуцера ввода и вывода хладагента и компонентов, радиальные перегородки с верхними окнами, делящие корпус на секторные реакционные камеры, н установленные между ними радиальные перегородки с нижними окнами, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности проведения тепломассообменных процессов в гетерогенных системах и повышения выхода целевого продукта, реактор снабжен установленными в окнах мембранными g излучателями ультразвуковых колебаний с расположенными над ними сильфонными Л отражателями.