Реактор-полимеризатор Советский патент 1988 года по МПК B01J19/00 

со

Изобретение относится к химическо- Nfy оборудованию, а именно к реакторам с мешалками для полимеризации мономеров из жидкой фазы, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности работы реактора-полимеризатора путем интенсификации тепло- обмена, регулирования перемешивания и теплообмен и облегчение условий очистки реактора

На фиш.1 изображен реактор-полимеризатор, об1дш 1 вид; на фиг. 2 - раз- рез А-А на фиг„1; на фиг.З - узел I на фиг.1; на фиГоА - поперечное сечение теплообменньгх труб (сечение Б-Б на фиг.3).

Реактор-полимеризатор состоит из корпуса 1 с теплообменной рубашкой 2 мешалкой 3 с приводом (не показан), теплообменных труб 4, установленных в корпусе 1 с образованием продольных петель и укрепленных на его стен- ке с помощью кронштеГтна 5 и патрубка 6, причем петля 7 установлена с возможностью поворота. Внутри корпуса 1 могут быть установлены несколько петлеобразных труб 4. На внутренней по- верхности труб 4 укреплены турбули- зирующие вставки 8, например проволочная спираль, кольца, а внутри труб - профилированные сердечники 9. Петля труб 4 в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, представляет собой сужающийся канал 10 (фиг.4).

Реактор-полимеризатор работает следующим образом.

В корпус 1 загружаются компоненты полимеризационной среды и перемешиваются с помощью мешалки 3. В этот период трубь 4 могут быть развернуты в положение каналом 10 перпендикулярно к стенке корпуса 1 или близкое к этому положение. В этом случае сопротивление петли окружному течению среды велико, что приводит к увеличению радиально-осевой циркуляции среды в реакторе-полимеризаторе и спо- собствует быстрому смешению компонентов. Однако большое гидравлическое сопротивление петли в таком положении приводит к повышению расхода энергии на перемешивание. При подог- реве полимеризационной среды и в ходе непосредственно процесса полимеризации (сопровож,чавшимся выделением тепла) происходит теплообмен между

0 5 О

0 5 п 5

5

рубашкой 2, трубами 4 и полимеризационной средой. В этот период канал 10 рационально установить под острым углом к окружной составляющей скорости потока среды ( ) так, чтобы поток из узкого конца канала 10 направлялся к стенке корпуса 1, в результате сопротивление труб 4 окружному потоку уменьшается, а высокоскоростная струя, формируемая в канале 10 за счет забора быстродвижу- щихся слоев потока (см.эпюру окружной скорости на фиг.2) и сужения канала 10 вносит возмущения в пристенный к корпусу 1 слой, что способствует увеличению коэффициента теплоотдачи к стенке корпуса 1. При расположении труб 4 по радиусу корпуса 1 создается более равномерное температурное поле в реакторе-полимеризаторе. Поток теплоносителя, протекающий по проточным полостям труб 4, турбу- лизуется в пристенном слое при взаимодействии с профилированной спиралью 8, а в сечениях труб, где установлены профилированные сердечники 9, скорость его течения увеличивается за счет уменьшения поперечного сечения проточной части.

При чистке реактора-полимеризатора от полимерных отложений струями воды из центральной части корпуса 1 трубы 4 поворачиваются в разные положения так, чтобы как можно меньше экранировалась от воздействий струй поверхность стенок корпуса 1 и чтобы струями обрабатывалась вся поверхность труб 4.

Таким образом, данная конструкция позволяет регулировать режим переме- иивания в реакторе-полимеризаторе и создавать оптимальные условия для проведения процессов полимеризации и вспомогательных операций (перемешивания компонентов, подогрев среды и др.), а также облегчает условия чистки поверхностей реактора-полимеризатора.

Формула изобретения

1. Реактор-полимеризатор, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, мешалку и теплообменные трубы, установленные в корпусе с образованием продольных петель, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности работы реактора-полиме

Фиг. 2

J V

ВНИИПИ Заказ 4266/10

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Б - 5 Q&ae.J

ФиъЛ

Тираж 519 Подписное