Реактор Советский патент 1984 года по МПК B01J19/18 

ч|

о

00 Изобретение относится к аппаратурно му оформлению химических реакций,напри мер к реакторам для вязких материалов, таких как реакторы синтеза полиамида. Известен реактор для проведения реакций полимеризации или поликонден сации при получении полиамида, содер - жащий корпус и вертикальный вал с перемешивающим органом приводимого электродвигателем, установленньм на крьппке реактора 3. Недостаток данного реактора заклю чается в длительности времени нагрева и синтеза. Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является реактор, включающий корпус, вращающийся вал с мешалкой И пульсационную камеру . К недостаткам этого реактора еледует отнести то, что пульсационные импульсы, подаваемые снизу в толщу материала, быстро затухают, так как эта зона является застойной, а вязкость полимера в ней максимальна. При этом узел уплотнения незащищенный. Целью изобретения является интенсификация процесса. Поставленная цель достигается тем что в реакторе преимущественно для вязких материалов, содержащем вертикальный корпус, центральный приводной вал с мешалкой и пульсационную камеру, пульсационная камера размеще на концентрично валу и закреплена верхним концом на внутренней поверхности крышки реактора и выполнена в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями один к .другому, при этом нижний открытьй торец пульсационной камеры снабжен насадком в виде усеченного конуса. На чертеже показано предлагаемое устройство. Реактор содержит вертикальный кор т пус 1 с коническим днищем z и крьш1кой 3. По оси реактора проходит вал 4 приводимый от электродвигателя 5. На нижнем конце вала установлена мешалка 6. Корпус реактора 1 имеет рубашку 7 и патрубки 8 и 9 для загрузки и выгрузки продукта. На крышке 3 реактора размещен узел 10 уплот нения, который имеет штуцера 11 для подвода и отвода охлаждающей жидкост Концентрично валу установлена пульскамера 12, образующая кольцевой зазо 13 между валом 4 и крышкой 3, причем верхний конец обечайки соединен с крьшгкой герметично.Пульскамера 12 выполнена с расширением в ее средней части и сужением в верхней и нижней частях. Оптимальной формой пульскамеры является выполнение ее в виде цвух усеченных конусов 13 и 14, обращенных друг к другу большими основаниями. В верхней части камеры предусмотрен штуцер 15, который через вентиль 16 и редуктор 17 соединен с линией подачи (баллоном 18) инертного газа. Нижний торец пульскамеры имеет конический насадок 19, который погружен в расплав полимера. Реактор работает следующим образом. Материал, например расплав мономера, погружают через штуцер 8 внутрь корпуса 1 реактора. Включают электродвигатель 5 мешалки 6, одновременно в торцовое уплотнение 10 подают охлаждающую воду, а в рубашку 7 - теплоноситель. Газовую полость реактора и пульскамеру 12 продувают инертным газом (азотом), открывают для этого вентиль. Нижний торец пульскамеры оказывается погруженным в жидкую фазу на высоту h-f. В процессе реакции давление в полости реактора плавно увеличивают до рабочего. По закону сообщающихся сосудов л идкая фаза поднимается в полости на высоту h., сжимая первоначальную порцию находившегося там газа до высоты h. По мере возрастания температуры и роста давления происходит процесс полимеризации. При этом вьщеляющиеся в процессе реакции парь to-додекалактама практически не имеют доступа к узлу .уплотнения. Через штуцер 15 в пульскамеру 12 подают пульсирующий импульс либо ведут процесс в режиме автомодельных пульсаций, при котором импульс образуется при постоянном расходе инерта за счет периодического вытеснения жидкости из камеры и протока инерта в газовую, полость реактора. При подаче потока импульсов в камеру 12 за счет ее плавного расширения происходит перераспределение и выравнивание плотности импульса по сечению камеры 12. В конической сужающейся части 14 камеры поток импуль сов концентрируется и направляется в зону пониженной вязкости, концентричной валу. Упомянутая зона, образованная за счет передачи энергии и тепла вращающимся валом прилегающим слоям полимера, пронизывается импуль

1. РЕАКТОР преимущественно для вязких материалов, содержащий вертикальный корпус, центральный приводной вал с мешалкой и пульсационную камеру, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, пульсационнал камера размещена концентрично валу и закреплена верхним торцом на внутренней поверхности крышки реактора. 2.Реактор по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что пульсационная камера выполнена в виде двух усеченных конусов, .обращенных большими основаниями один к другому. 3.Реактор по пп. 1 и 2, отли§ чающийся т.ем, что нижний открытый торец пульсационной камеры (Л снабжен насадком в виде усеченного конуса.