Химический реактор Советский патент 1984 года по МПК B01J19/00 B01F7/16 

1 Изобретение относится к аппаратам для проведения различных химических реакций в гетерогенных системах или при обработке несмешивающихся жи,цкос тей. Известен химический реактор для обработки гетерогенных систем, содержащий цилиндрический корпус, перемешивающее устройство, отражательные перегородки, установленные внутри аппарата и технологические штуцера. Отражательные перегородки обеспечивают хорошую гомогенизацию реакционной массы и предотвращают образование центральной воронки в аппарате С il Недостатком аппарата является то что при эксплуатации промьЕпленных аппаратов, особенно большого объема с быстровращающимися устройствами, в результате гидравлических ударов, испытываемых отражательными перегородками при набегании на них волны возникают вибрации. Это приводит к растрескиванию сварных швов различпых элементов конструкции. Причиной вибрации является наличие в аппаратах отражательных перегородок. Одновременно в аппаратах за отра жательными перегородками по ходу вр щения мешалок образуются застойные зоны, что крайне нежелательно при п ведении синтеза полимерных материал ;В застойных зонах имеют место локал ные перегревы реакционной массы и образование побочных продуктов, что сказывается на качестве целевого продукта, а иногда и на работе аппа рата в целом. Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат, содержащи цилиндрический корпус с рубашкой, перемешивающее устройство, горизонтальные отражательные перегородки, расположенные вверху реактора и сво бодно посаженные на оси с помощью втулок, технологические штуцера L2 Цель изобретения - интенсификация проводимых в реакторе процессов и исключение застойных зон„ Поставленная цель достигается тем что химический реактор, содержащий цилиндрический корпусс рубашкой, перемешивающее устройство, выполненные в виде набора пластин отражательные перегородки, установленные свободно на осях посредством втулок размещенных в верхней части устройст 112 ва, и технологические штуцера, снабжен размещенными в нижней своей части горизонтальными осями со свободно насаженными втулками, соединенными посредством упругих элементов со свободными концами пластин, при этом пластины расположены вертикально. Кроме того, жесткое соединение пластин с втулками выполнено с чередованием на верхних и нижних осях. На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого аппаратаJ на фиг, 2 - отражательная перегородка, на фиг. 3 - отдельный элемент отражательной перегородки. Аппарат содержит цилиндрический корпус 1 с рубашкой (не показано), перемешивающее устройство 2, отражательные перегородки 3, смонтированные внутри аппарата, штуцера для ввода реагентов 4 и для выхода продукта 5. Отражательная перегородка 3 выполнена в виде набора пластин 6, концы которых закреплены на осях 7, пластина 6 крепится к втулке 8 с помощью 9. Аппарат работает следующим образом. Исходное, сырье непрерывно или периодически подается в аппарат через штуцер 4, а отводится через штуцер 5. Перемешивающее устройство 2 обеспечивает турбулизацию реакционной массы. Тип мещалок, их количество на валу, число оборотов мешалок и количество отражательных перегородок зависят от физических свойств реагентов и от кинетических характеристик процесса. Пружины, с помощью которых закреплен один из концов пластины, служат демпфером и гасят гидравлический удар. Под действием гидродинамических сил пластины прогибаются и пружины растягиваются. При ослаблении усилия, действующего на пластину, она стремится занять исходное полоЖжение, т.е. в процессе эксплуатации аппарата пластины 6 совершают колебательное движение, частота которого и амплитуда зависят от перемешивающего устройства, частоты его вращения, жесткости пружи Г и физических свойств реакционной массы. Вибрация отражательных перегородок 3, состоящих из набора пластин 6, искл1€чает возможность возникновения застойн1лх зон за отражательными перегородками и благоприятно сказывается на процессах массопереноса.

3111

На каждую из осей 7 следует монтировать втулки 8, к которым прикрегг, лены пластины 6 различными способами, а именно жестко и с помощью пружин. Это ослабляет суммарное циклическое j усилие, действующее на каждый из штырей, и равномерно распределяет колебательное движение по высоте отражательной перегородки.

При деформации пластин 6 втулки 8 ю проворачиваются относительно штырей. Это предохраняет от излома пластины

8114

6 в местах их подсоединения к втулкам 8 и способствует работе пружин 9 на растяжение.

Таким образом, предлагаемый аппарат позволяет использовать эффект колебаний внутренних устройств на турбулизацию реакционной массы и повьшшет эффективность и надежность работы аппарата в целом.

Экономический эффект от внедрения одного аппарата составит 29 тыс.руб.

фиг

фиг 3

1. ХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР, содержащий цилиндрический корпус с рубашкой, перемешивающее устройство, вьтолненные в виде набора пластин отражательные перегородки, установленные свободно на осях посредством втулок, размещенных в верхней части, и технологические штуцера, отличающийся тем, что, с целью интенсификации проводимых в реакторе процессов и исключения застойных зон, он снабжен размещенными в нижней своей части горизонтальными осями со свободно насаженными втулками, соединенными посредством упругих элементов со свободньми концами пластин, при этом пластины расположены вертикально. 2. Реактор по п. 1, отличающий с я тем, что жесткое соединение пластин с втулками выполнено с чередованием на верхних и нижних осях. (П