Роторный пленочный аппарат для проведения гетерогенных химических реакций Советский патент 1988 года по МПК B01J19/18 B01D1/22 

Изобретение относится к аппаратам для проведения реакций в жидкой фазе с возможностью получения тяжелой твердой фазы, а также теплонапряжен- ных реакций в жидкой фазе.

Цель изобретения - интенсификация процессов, повышение производи- тельноо-ти и качества готового продук- та за счет перемешивания твердой фазы в пространстве между буртом и корпусом аппарата.

На фиг.1 показан аппарат, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг.4 - вид Б на фиг.2; на фиг.З - разрез В-В на фиг.2; на фиг.6 - аксонометрическая проекция нижней части ротора с укрепленной на нем вращающейся кольцевой перегородкой с нагнетающими лопатками.

Роторный пленочный аппарат для проведения гетерогенных химических реакций содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с рубашкой 2, ротор 3 с. жесткими лопастями 4, штуцера 5 и 6 для подвода реагентов, распределительное устройство 7, камеру 8 выгрузки с подпорным кольцом 9, по внутренней кромке которого выполнен бурт 10, вертикальную вращающуюся кольцевую перегородку 11 с закрепленными на ее наружной и внутренней поверхностях изогнутыми нагнетаюшзнми лопатками 12 и 13.

Кольцевая перегородка 11 закреплена на нижних концах жестких лопа - стей 4, соединенных с ротором 3. Своей нижней частью, на которой размещены нагнетающие лопатки 12 и 13, кольцевая перегородка 11 входит в кольцевую полость-карман, образованную корпу сом аппарата 1, подпорным кольцом 9 и буртом 10. Нагнетающие лопатки 12 и 13 выполнены наклонными по высоте, при этом верхняя кромка лопаток 12 смещена относительно нижней вперед по ходу вращения (фиг.З), а верхняя кромка лопаток 13 смещена относительно нижней назад по ходу вращения (фиг.З и 4).

Кроме того, внутренние (боковые) кромки лопаток 12 и 13 смещены относительно внешних назад по ходу вращения (фиг.5) .

Аппарат работает следующим образом.

Жидкие компоненты через штуцера 5 и 6 подаются в распределительное

устройство 7, откуда наносятся в. виде стекающей пленки на корпус 1 аппарата, где они вступают в реакцию и далее уже реакционная смесь (ткид- кость или жидкость + тяжелая твердая фаза) стекает вниз и заполняет карман. При этом.жидкость сначала попадает в первьй (наружный) объем

Q полости.между кольцевой перегородкой 11 и корпусом аппарата 1, Далее по мере накопления жидкости в первом объеме полости она передавливается через зазор во второй (внутренний)

5 объем полости, образованный кольцевой перегородкой 11 и буртом 10. В этом объеме жидкость движется снизу вверх от зазора к верхней кромке бурта 10 и, переливаясь через него,

Q выводится из аппарата.

В случае накопления тяжелой твердой фазы в первой полости последняя перемещается при помош выступающих ниже кольцевой перегородки 11. кон5 цов лопаток 12 через зазор во вторую полость. При этом смещение внешних кромок лопатки относительно внутренних улучшает перемещение тяжелой твердой фазы, а смещение верхних кромок лопатки 12 способствует увеличению скорости течения жидкости через зазор ./создается нагнетающий эффект, что приводит к лучшему вымыванию тяжелой твердой фазы и поддержанию ее во взвешенном состоянии.

Во второй полости при помощи лопаток 13 жидкость со взвешенной в ней тяжелой твердой фазой нагнетается вверх благодаря смещению верхних кромок лопаток 13 относительно нижних. При этом смещение внешних кромок лопаток 13 относительно внутренних способствует быстрому перемещению тяжелой твердой фазы из-под кольцевой перегородки 11 (из зазора) к бурту 10.

Благодаря тому, что нижний конец лопатки 12, проходящий под вертикальной вращающейся кольцевой перегородкой 11 и выступающий во внутреннюю

0 полость, перекрывает такой же, выступающий в наружную полость, конец лопатки 13, исключается задержки тяжелой твердой фазы непосредственно под кольцевой перегородкой 11 (в за5 зор), так как указанные концы лопаток непрерывно перемещают тяжелую твердую фазу в направлении от стенки корпуса аппарата 1 к бурту Ю.Кро0

5

0

5

ме того, проходящие под кольцевой перегородкой 11 и выступающие в смежны кольцевые полости концы лопаток 12 и 13 создают там противопотоки меньшей интенсивности по сравнению с направлением и силой основного потока жидкости, что приводит к лучшему перемешиванию компонентов и способствует поддержанию тяжелой твердой фазы во взвешенном состоянии.

Таким образом, полностью исключается возможность забивания зазора между вертикальной вращающейся кольцевой перегородкой 11 и подпорным кольцом 9 тяжелой твердой фазой.

Предлагаемое устройство можно использовать также и для проведения жид кофазных реакций. В этом случае положительный эффект достигается за счет интенсивного перемешивания компонентов в полости подпорного кольца, а, изменяя соотношение рабочей поверхности лопаток 12 и 13 к поверхности выступающих в смежные полости их

концов, можно выбирать необходимый режим перемешивания и время задержки жидкости в аппарате.

Формула изобретения

Роторный пленочный аппарат для проведения гетерогенных химических реакций, содержащий вертикальный циId

линдрический корпус с рубашкой, ро- тор с лопастями, установленный в корпусе по его оси, распределительное устройства, размещенное в верхней части корпуса над лопастями, подпорное кольцо с буртом, закрепленное в нижней чгсти корпуса под лопастями и отделяющее от него камеру вы-, грузки, вертикальную кольцевую пере- горгцку, закрепленную на нижних торцах лопастей и коаксиально расположенную между корпусом и буртом над подпорным кольцом, нагнетающие лопатки, расположенные на внутренней и наргужной поверхностях кольцевой перегородки и штуцера ввода и вывода реагентов, отличающийся тем, что, с Целью интенсификации процессов, повышения производительности и качества готового продукта за счет перемешивания твердой фазы в пространстве между буртоМ и корпусом аппарата, нагнетаюш;ие лопатки выполнены изогнутыми и наклонно закреплены на внутренней и наружной поверхностях нижней части кольцевой перегородки в чередующейся последовательности, при этом концы внутренних и наружных лопаток расположены под нижним торцом кольцевой перегородки и выступают по отношению к ней соответственно в сторону корпуса и бурта.

и:2.

10

Ви-д 5

13

П

(Риг.В

Изобретение относится к аппаратам для проведения реакций в жидкой фазе, где один из кo moнeнтoв может образовывать твердый осадок,а также теплонапряженных реакций в жидкой фазе. Цель изобретения - интенсификация процессов, повышение производительности и качества готового продукта за счет перемешивания твердой фазы в пространстве между буртом и корпусом аппарата. Предлагаемый аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус с рубашкой, ротор с жесткими лопастями, распределительное устройство, камеру выгрузки с подпорным кольцом, по внутренней кромке которого выполнен бурт, вертикальную вращающуюся кольцевую перегородку, на наружной и внутренней поверхностях которой закреплены чередующиеся между собой нагнетающие лопатки, нижние кромки которых размещены ниже нижней кромки вертикальной вращающейся кольцевой перегородки. При этом нижние концы лопаток, закрепленных на наружной поверхности, проходят под вертикальной вращающейся кольцевой перегородкой и выступают BHyvpb от нее, а концы лопаток, за- крепп.няых на вн5пгренней поверхности, аналогично выступают наружу от вертикальной вращающейся кольцевой перегородки. 6 ил. с (Л

uz.

Редактор А.Ворович

Составитель Н.Кацовская

Техред Л.КравчукКорректор Л.Пилипекко