Шнековый реактор Советский патент 1985 года по МПК B01J19/00 

Изобретение относится к химическ реакторам и может быть использовано в реагирующих системах газ - твердо например для получения сульфита или пиросульфита натрия сухим способом из соды и сернистого газа. Известно устройство, содержащее корпус с валами, снабженными двумя спиральными лентами разного диаматра 1. Недостатком указанного устройств является возможность прохождения газа в верхней части аппарата при недостаточном контакте газа с твердь1м веществом. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является шнековый реактор для взаимодействия газа с твердым веществом, содержащий корпу с горизонтально расположенным валом с винтовыми нарезками 2 . Недостатком известного устройств является возможность зарастания отверстий вала образующимся продуктом, например, сульфитом или пиросульфитом натрия при взаимодействии соды с сернистым газом, что в конечном итоге существенно снизит эффект ность взаимодействия фаз. Цель изобретения - повышение эффективности взаимодействия фаз. Поставленная цель достигается тем, что шнековый реактор для взаим действия газа с твердым веществом, содержащий корпус с горизонтально расположенным валом с винтовыми нарезками, входной конец выполнен с отверстиями и снабжен непод вижной полутрубой с перфорированной, пластиной, расположенной в ншкней е части, и установленньми в отверстия вала втулками, выполненными из анти адгезионного материала. При этом торец втулки выполнен коническим или срезанным под острым углом с двух сторон со стороны выход газа в реакционное пространство. Наличие неподвижной полутрубы, снабженной снизу пластиной по всей ее длине, во вращагощемся валу с выходными отверстиями в пластине позволяет проходить газу из вала в реак ционное пространство через отверстия вала в момент их нахождения в нижней части корпуса, т.е. через пространство реактора, заполненное твердым материалом. Наличие полости с отверстиями в валу, расположенной на 1/3 его длины со стороны входа газа в реактор, позволяет осуществить контакт свежего газа с твердой фазой, т.е. достичь максимальной степени превращения твердого компонента в целевой продукт. Наличие втулок, выполненных из антиадгезионного материала, в отверстиях вала с коническим или срезанным под острым углом с двух сторон торцом со стороны выхода газа из вала устраняет возможность зарастания отверстий продуктами взаимодействия газа с твердыми компонентами. На фиг. 1 изображен шнековый реактор; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Шнековый реактор для взаимодействия газа с твердым веществом, содержащий корпус 1 с горизонтально расположенным валом 2 с винтовыми нарезками, выходной конец вала 2 выполнен полым с отверстиями и снабжен неподвижной полутрубой 3 с перс юрированной пластиной 4, расположенной в нижней ее части и имеющей отверстия и установленньми в отверстиях втулками 5, выполненными из антиадгезионного материала, при этом торец втулки 5 выполнен коническим или срезан под острым углом с двух сторон со стороны выхода газа в реакционное пространство. Подача и выгрузка твердых компонентов осуществляется с помощью патрубков 6 и 7 соответственно. Вход газовой фазы в реактор происходит через полутрубу 3, выход газов из реактора - через патрубок 8. Шнековый реактор работает следующим образом. Твердый компонент, например сода, поступает через патрубок 6 в аппарат и с помощью винтовой ленты большего диаметра перемешивается и перемещается к выходному патрубку 7. Винтовая лента меньшего диаметра производит перемешивание твердой фазы с частичньм смещением ее к входу в реактор, таким образом, происходит увеличение времени пребывания твердого компонента в реакторе. Газ, в данном случае сернистый ангидрид, поступает в полутрубу 3 и через перфорацию в пластине 4 поступает в нижнее пространство полости вала 2, а затем через втулки 5 перемещается в нижнюю часть корпу31

са, заполненную содой, т.е. в реакционное пространство, где происходит взаимодействие соды с сернистым газом с образованием сульфита или пиросульфита натрия. В дальнейшем газ проходит по всей длине аппарата, взаимодействуя с содой, перемещаемой винтовьми лентами пгаека. Отработанный газ выводится из реактора через газовый патрубок 8, а полученный продукт - через патрубок 7.

727.4

Благодаря неподвижной полутрубе 3 во вращающемся валу с отверстиями для газа достигается проход газа из вала в нижнюю часть реакционного пространства, заполненную реагирующим твердым материалом, причем свежий газ взаимодействует с твердой фазой в значительной мере прореагировавшей, что приводит к достижению максимальной степени превращения исходного твердого компонента в целевой продукт.

1. ЮНЕКОВЫЙ РЕАКТОР для взаимодействия газа с твердым веществом, содержащий корпус с горизонтально расположенным валом с винтовыми нарезками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности взаимодействия фаз, выходной конец вала шнека выполнен полым с отверстиями и снабжен неподвижной полутрубой с перфорированной пластиной, расположенной в нижней ее части, и установленными в отверстиях вала втулками, выполненными из антиадгезионного материала. 2. Реактор по п. 1, о т л и ч аю щ и й.с я тем, что торец втулки выполнен коническим или срезанным под острым углом с двух сторон со стороны выхода газа в реакционное пространство.

Фиг. 2