Реактор для перемешивания высоковязких сред Советский патент 1990 года по МПК B01F7/24 

Изобретение относится к химическому реакторному оборудованию для перемешивания высоковязких сред в процессе синтеза полимерных материалов, например, в реакторах получения сложных полиэфиров,

Целью изобретения является увеличение удельной производительности за счет интенсификации процесса перемешивания и повышение объемного КПД ленточной спирали.

На фиг,1 изображен реактор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А - А на фиг. 1,

Реактор содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 для ввода компонентов и вывода продукта, теплообменную рубашку 4, на корпусе на стойке 5 установлен привод (не показан), перемешивающее устройство, состоящее из вала 6, ступиц 7 и укрепленных на них ленточных спиралей 8 с продольными ребрами 9 и перегородками 10 в виде треугольников.

Реактор работает следующим образом.

Через патрубок 2 загружаются исходные компоненты. Вал 6 с перемешивающим устройством приводится во вращательное движение (по часовой стрелке). Ленточные спирали 8 начинают перемещать обрабатываемую среду в верхнюю часть корпуса 1. Так как к наружным кромкам спиралей 8 прикреплены ребра 9, то среда, не стекая с поверхности спирали, полностью заполняет треугольный объем перемешивающего устройства до самой высоты ребер 9 и транспортируется (нагнетается) в верхнюю часть аппарата. В связи с тем, что на рабочей поверхности спирали установлены поперечные перегородки 10, при вращении переме- шивающего устройства практически отсутствует скольжение (обратное движение) обрабатываемой среды. Таким образом, установка на ленточных спиралях ребер 9 и перегородок 10 обеспечивает интенсивное нагнетание и транспортировку обрабатываемой среды по высоте реактора

о

CJ

iu

ел

1Ю

из его нижней части в верхнюю, откуда среда по центральной внутренней зоне реактора также иь теисивно опускается и вновь подхватывается спиралями 8. В результате обеспечивается высокая кратность цирку- ляции среды во всем обьеме реактора и сокращение времени на смешение и гомогенизацию исходных компонентов.

Для предотвращения стекания обрабатываемой среды с кромок спиралей 8, что значительно повышает их насосный эффект и интенсифицирует перемешивание вязкой среды по высоте реактора, ребра 9 имеют высоту h , равную 0,3 - 0,5 ширины спиралей д . Этот диапазон высоты ребер является наиболее оптимальным, так как соответсву- ет среднему углу о; 15 - 27° - естественному углу откоса высоковязкой среды.

Поэтому именно высота h ребер 9, равная 0,3 - 05 шириь ы спиралей.й , обеспечи- вает полное заполнение объема спиралей 8.

Радиально расположенные перегородки 10 позволяют свести к минимуму обратное скольжение (проскальзывание) обрабатываемой среды при вращении спи- ралей, т.е. увеличить объемный КПД ленточной спирали, а следовательно, увеличить кратность циркуляции по высоте реактора.

Наибольшее оптимальной является установка перегородок 10 с шагом t, равным 1 - 2 ширинам б спирали.

При более близком расположении перегородок оказывают влияние силы вязкости обрабатываемой средь:, что отражается на снижении объемного КПД ленточных спиралей, а при расположении перегородок с шагом t свыше двух ширин спиралей возникает обратное движение обрабатываемой жидкости по поверхности спиралей, что также вызываетснижение объемного КПД перемешивающего устройства.

Формула изобретения

1.Реактор для перемешивания высоковязких сред, содержащий корпус с загрузоч- ным и разгрузочным патрубками, перемешиваю1цее устройство, выполненное в виде ленточных спиралей с продольными ребрами, и привод, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения удельной производительности за счет интенсификации перемешивания, ребра расположены на наружных кромках спиралей, при этом высота ребра равна 0,3 - 0,5 ширины спирали.

2.Реактор по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения объемного КПД ленточйой спирали, перемешивающее устройство снабжено перегородками, выполненными в виде треугольников, соединенных своими катетами с ребрами и спиралью и расположенных с шагом, равным 1-2 ширинам спирали.

Изобретение относится к химическому реакторному оборудованию для перемешивания высоковязких сред в процессе синтеза полимерных материалов и позволяет повысить удельную производительность и объемный КПД перемешивающего устройства. Реактор для перемешивания высоковязких сред содержит корпус с патрубками для подачи жидких компонентов и выгрузки готового продукта, привод с вращающимся перемешивающим устройством спирально-ленточного типа. Наружные кромки спиралей перемешивающего устройства реактора снабжены ребрами, установленными перпендикулярно ним, высотой, равной 0,3 - 0,5 ширины спирали, а на поверхности спирали радиально с шагом T = 1 - 2 ширины спирали расположены перегородки в виде треугольников, приваренных своими катетами к ребрам и спиралям. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Фие.1

Фиг. 2