Фильтр-реактор Советский патент 1992 года по МПК B01J19/00 

поверхность теплообмена, а также поверхность фильтрации. Из-за неравномерного нагрева осадка и отсутствия регулирования температуры невозможно получить продукт гарантированного качества.

Цель изобретения - повышение эффективности и расширение диапазона осуществляемых технологических процессов.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр-реактор, содержащий корпус с ру- башкой для обогрева, фильтровальную перегородку, расположенную на дренажной решетке и установленную над ней мешалку, снабжен секционированным высокотемпературным пароперегревателем и располо- женной на внутренней стороне днища дополнительной обогреваемой рубашкой.

Пароперегреватель через регулирующее устройство соединен с корпусом и днищем, а также с рубашками корпуса и днища, при этом высота рубашки корпуса и диаметр рубашки днища связаны следующими соотношениями:

Н

D

0,45(1 +D)

На чертеже представлена схема предлагаемого фильтра-реактора.

Фильтр-реактор содержит корпус 1 с рубашкой 2, днище 3, на внутренней части которого расположена рубашка 4, в которой выполнены каналы 5, соединенные трубопроводом 6 для отвода фильтрата и подачи под осадок перегретого пара, и опорные элементы 7. На дренажной решетке 8 уложена фильтровальная перегородка 9. Аппарат снабжен регулирующим устройством 10, связывающим пароперегреватель 11 через соответствующие штуцера с корпусом и днищем, а также с рубашками корпуса и днища аппарата. Над фильтровальной перегородкой установлена поднимающаяся скребковая мешалка 12.

Аппарат выполнен со штуцерами и лю- ками: 13 - для подачи суспензии в аппарат, .14 - для подачи в аппарат или отвода отработанного перегретого пара, 15-для отвода пара из рубашки корпуса, 16-для выгрузки осадка, 17 - для отвода пара из рубашки, 18 - для отвода фильтрата и подачи перегретого пара под фильтровальную перегородку, 19 - для подачи перегретого пара к другим штуцерам аппарата, 20 и 21 - для отвода и подачи теплоносителя на пароперегрева- тель (при электрическом или индукционном обогреве пароперегревателя указанные штуцера отсутствуют). Подача пара в пароперегреватель осуществляется через штуцер 22 и дроссель 23.

5

0 5

0

5

0 5 0

5 0 5

Фильтр-реактор работает следующим образом.

Порцию суспензии, содержащую в качестве дисперсионной фазы органический растворитель, при поднятой мешалке 12 через штуцер 13 подают внутрь корпуса 1 и с помощью сжатого воздуха или азота на фильтровальной перегородке 9 разделяют суспензию на осадок и фильтрат, который, пройдя дренажную решетку 8, канал 5 и трубопровод 6, выводится через штуцер 18. После образования слоя осадка его обрабатывают промывной жидкостью, нагревают до температуры 120-150°С и вытесняют остатки маточника перегретым паром, после чего начинают сушку путем подачи пара через штуцер 22 и дроссель 23 в пароперегреватель 11. При дросселировании и сепарировании пара его давление снижается с 20-35 атм до 3-4 атм, в результате чего снижаются и его температурные характеристики. Для повышения температуры до 150- 300°С в пароперегреватель через штуцера 21 подается теплоноситель. В зависимости от требуемой степени нагрева в работу включается от 1 до 6 секций пароперегревателя, соединенных последовательно.

Теплоноситель отводят через штуцера 20. Возможно применение электрического или индукционного нагрева. Регулирующее устройство 10 позволяет разделять поток перегретого пара на греющую часть с последующим рециклом ортработанного пара и отгоняющую часть, предназначенную для удаления органических примесей, растворителей и воды из осадка. Отвод пара из рубашки 2 корпуса и рубашки 4 днища производится через штуцера 15 и 17. При очистке осадка от органических примесей или отгонке растворителя перегретый пар через штуцер 19 и штуцера 14 или 18, в зависимости от технологических требований, подается на или под фильтровальную перегородку 9, т.е. непосредственно на обрабатываемый продукт. Во время сушки осадка, для его порошения, или во время репульпации осадка с промывкой жидкостью в работу может быть включена мешалка 12, с помощью которой через люк 16 производят выгрузку высушенного продукта.

Пример. Получение продукта ведут в многофункциональном аппарате, объем корпуса которого 2 м , поверхность фильтрования 1,5 м2, высота рубашки корпуса 1,2 м, диаметр рубашки днища 1,2 м.

В корпус 1 аппарата, нагретый до

70±5°С через штуцер 13 загружают нитрохлорбензольную суспензию тетраантимидина и фильтруют при давлении азота

,2-0,3 МПа. Фильтрат через фильтровальную перегородку 9, дренажную решетку 8, каналы 5 в рубашке днища 3, трубопроводы 6 и штуцер 18 отводят из аппарата. Отфильтрованную пасту тетраантимидина промывают горячим (75 ±5°С) хлорбензолом через штуцер 13 и отводят по линии фильтрата через штуцер 18. По окончании промывки и отжима путем подачи пара в рубашки 2 и 4 осадок нагревают до 100±2°С, после чего через штуцера 19 и 14 в корпус 1 на осадок подают перегретый до 150±5°С пар. Пары воды и растворителя отводят через штуцер 18. После отгонки растворителей аппарат охлаждают до 100±2°С и через штуцер 13 загружают воду с температурой 95±5°С. Разверку ведут при кипении в течение 30 мин, затем фильтруют давлением сжатого азота 0,2-0,3 МПа, после чего осадок промывают водой. Фильтрат и промывную воду отводят через штуцер 18. По окончании промывки производят отгонку нитробензола и сушку продукта путем подачи пара с пароперегревателя 11 через распределительное устройство 10 при температуре 180-270°С в рубашки 2 и 4 и в корпусе 1 через штуцера 19 и 14. Высушенный продукт выгружают через люк 16 при помощи скребковой опускающейся мешалки 12.

Таким образом, предлагаемый многофункциональный аппарат позволил прове0

5

0

5

сти операции фильтрации промывки, раз- варки, отгонки растворителя и сушки в одном аппарате. При этом были проведены все необходимые химические превращения. За счет исключения промежуточных перегрузок продукта из аппаратов в аппарат и интенсификации процесса общая продолжительность операций сократилась с 40 ч 40 мин до 21 ч 05 мин.

Формула изобретения Фильтр-реактор, содержащий корпус с днищем и рубашкой, дренажную решетку с фильтровальной перегородкой и мешалку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и расширения диапазона осуществляемых технологических процессов, он снабжен высокотемпературным секционированным пароперегревателем и расположенной на внутренней стороне днища дополнительной рубашкой, при этом пароперегреватель посредством регулирующего устройства соединен .с рубашками корпуса и днища, высота и диаметр которых соответственно связаны следующим соотношением:

Н

D

0,45 (1 + D) где Н - высота аппарата; D - диаметр аппарата.