Реактор для проведения экзотермических и эндотермических химических процессов и процессов растворения Советский патент 1962 года по МПК B01J19/18 

Известны реакционные аппараты с перемешивающими устронсгвами для проведения химических процессов с различными средами. К таким реакторам, например, относятся реакторы с турбосмесителем для сернокислотного или фтористоводородного алкилирования изобутилена алкенами.

Предлагается реактор для проведения экзотермических и эндотермических химических процессов и процессов растворения. Реактор представляет собой герметический аппарат с встроенным теплообменником и снабженный перемешивающим устройством. Последнее приводится в асинхронным экранированным электродвигателем во взрыпобезопасном исполнении. Ротор электродвигателя находится в зоне действия рабочей среды и экранирующей гильзой отделен от статора, чем и обеспечивается его герметичность.

Перемешивающее устройство может быть осуществлено в двух вариантах, отличающихся тем, что опорные узлы ротора выполнены на подшипниках качения или на гидростатических подшипниках. Предлагаемая конструкция реактора предусматривает возможность эффектлвного теплообмена в течение процесса и обеспечивает необходимое направление процесса при различных гидродинамических режимах в реакторе.

Конструкция позволяет вести процессы с химически агрессивными, токсичными, радиохимическими, взрывоопасными, биохимическими, пожароопасными и т. п. средами, а реактор может быть использован в процессах, где требуется высокая чистота исходного и целевого продуктов.

Отличительными элементами предлагаемой конструкции реактора являются: встроенное теплообменное устройство кожухотрубчатого типа

№ 145222-2н перемешивающее устройство, защищенное от воздействия рабочей среды, вследствие чего реактор предлагаемой конструкции может быть успешно использован в ряде химических процессов.

На фиг. I показан общий вид реактора; на фиг. 2 - перемешивающее устройство на подшипниках качения и на фиг. 3 - перемешивающее устройство на гидростатических подшипниках.

Перемешивающее устройство на подшипниках качения (фиг. 2) состоит из сл едующих основных частей:

ротсра (в сборе) /, статора экранированного электродвигателя 2, верхнего подшипника 3, нижнего подшипника 4, неподвижно оси с холодильником 5, рабочего органа 6, охлаждающего устройства 7.

Этот вариант перемешиваюшего устройства является надежным в эксплуатации в условиях периодических и непрерывных процессо.3.

Защита подшипников качения от действия рабочей среды обеспечивается их расположением внутри полого вала, они имеют враш, наружные и неподвижные внутренние кольца, сидящие на кэнсо.мэной оси.

Внутри этой оси расположен холодильник, предназначенный для отвода тепла от подшипников качения. Отвод тепла, возникающего в обмотке статора, и отвод тепла, образующегося в результате электрических потерь в экранирующей гильзе, производится с помощью холодильника змеевикового типа с промежуточным теплоносителем - трансформаторным маслом.

Перемешивающее устройство на гидростатических подшипниках (фиг. 3) состоит из следуюших основных частей: ротора /, статора экрпнированного электродвигателя 2, верхнего гидростатического подшипника 8, нижнего гидростатического подшипника 9, упорного гидростатического подшипника 10, рабочего органа 6, охлаждающего устройства 7.

Этот вариант перемешивающего устройства позволяет отказаться от применения смазочных материалов и подшипников качения, нестойких в условиях рабочей среды, путем замены подшипниками гидростатического типа. Рабочей жидкостью для гидростатических подшипников является среда, непрерывно поступающая в реактор, как исходный реагент для процесса. Перемешивающее устройство, кроме радиальных гидростатических подшипников, имеет: упорную гидростатическую пяту оригинальной конструкции с саморегулированием, позволяющим поддерживать ротор во время работы во взвешенном состоянии при среднем положении упорного гребня в опоре, и защитную оболочку на роторе экранированного электродвигателя, которая позволяет работать на любых химически-агрессивных средах.

По заключению НИИХИММАШа предлагаемый реактор рекомендуется для внедрения в технологических процессах, особенно связанных с токсичными взрывоопасными средами.

Предметизобретения

Реактор для проведения экзотермических и эндотермических химических процессов и процессов растворения, состоящий из герметического цилиндрического корпуса, вращающегося перемешивающего устройства, штуцеров для ввода исходных и вывода конечных продуктов реакции, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежной работы на любых агрессивных и неагрессивных средах и для исключения загрязнения исходных и целевых продуктов, а также с целью обеспечения пожаро- и взрывобезопасности и при необходимости полной стерильности биохимических продуктов, в реактор встроен теплообменник

кожухотрубчатого -типа, -снабженный одним из .двул типов леремешивающих устройств .с экранированным электродвигателем, причем, в первом из них опорные узлы выполняют на подшипниках качеиия, смазываемых коясистеятлоя 1смазкой и защищенных от воздействия рабочей среды илл ее ларов, а во втором в виде радиальных :подшилняков гидростатического типа С саморегулироваиием, позволяющим поддерживать ротор во время работы во взвешенном состоянии при среднем положении упорного гребня в опоре.

,Л1

роЛервпетииЪп ющееуст-е

L4 rrm:jj p

; U i J i i L R

ni

(TV . i|V:. 1 I I f- 3jnitil

liilLa Bf-UZ-J