Многофункциональный аппарат гибкой структуры Советский патент 1993 года по МПК B01J19/00 

ел

С

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для реализации технологических процессов в гибких автоматизированных производственных системах. Сущность изобретения: аппарат, состоящий из секций, снабжен одной или несколькими коммутационными секциями, соединенными с другими секциями трубопроводами, а распределительные каналы коммутационных секций снабжены диспергирующими элементами и инжектор- ным,и устройствами. При перекачке особо вязких продуктов коммутационная секция дополнительно может быть снабжена насосами. В зависимости от производственных возможностей секции аппарата могут подключаться к коммутационной секции любым известным способом, например, радиально. 3 з.п. ф-лы, 31 ил.

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для реализации технологических процессов в гибких автоматизированных производственных системах.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей многофункциональных секционных аппаратов за счет использования их в. гибких автоматизированных производственных системах.

Для достижения этой цели в известной конструкции аппарата для осуществления технологических процессов в системах жидкость-жидкость, жидкость-газ, твердое тело-жидкость-газ, содержащей секционированный корпус, каждая секция которого предназначена для осуществления отдельных стадий процесса при условиях, Ьпределяемых конструктивными особенностями секции, и температурах, регулируемых в

соответствии с выполняемой операцией с помощью подходящих теплообменных устройств и патрубки для подвода и отвода твёрдых, жидких или газообразных фаз, установлена одна или несколько коммутационных секций, соединенных с другими .секциями посредством трубопроводов.

При установке в аппаратах нескольких коммутационных секций одна из них коммутирует трубопроводы, обеспечивающие подвод и отвод теплоносителей в секциях аппарата. Распределительные каналы коммутационной секции аппарата снабжены диспергирующими элементами и и нжектор- ными устройствами, а в самой секции размещен насос. Секции аппарата подключены к коммутационной секции, например, радиально.

Технологический поток, направляемый в аппарат, поступает сначала в его коммутаоо

О

о о о ы

00

ционнуюсекцию откуда по распределительным каналам секции направляется в другую секцию аппарата, первоначальное использование которой определяется условиями реализуемого технологического процесса. Из секции аппарата поток возвращается в коммутационную секцию и далее по распределительным каналам направляется в другие секции, порядок использования которых определен в соответствии с технологическими требованиями, Таким образом, исполь- зование коммутационной секции в аппарате позволяет централизовать технологические потоки каждой секции, что дает, возможность включать их в любой последовательности, параллельно или последовательно. Поскольку при эксплуатации аппарата температурные параметры функционирования каждой секции могут отличаться, это, потребует подключения различных теплоносителей к секциям. В связи с этим, аппарат имеет несколько коммутационных секций, одна из которых коммутирует подвод и отвод теплоносителей по секциям. С целью расширения функциональных возможностей коммутационной секции ее распределительные каналы снаб-. жены диспергирующими элементами, что позволяет эффективно диспергировать реакционный поток на любой стадии осуществляемого процесса. Для эффективного транспортирования вязких компонентов по секциям аппарата и каналам коммутационной секции в каналы распределительного устройства вводятся инжекторные устройства. В случае перекачки особо вязких материалов к коммутационной секции может подключаться насос. При использовании аппаратов с большим количеством секций мржет возникнуть необходимость в их более рациональном расположении чем вертикальное или горизонтальное. В таком случае секции аппарата могут располагать- . ся радиально относительно коммутацион- ной-секции.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая конструкция аппарата отличается тем, что аппарат снабжен коммутационной секцией, соединенной с другими секциями посредством трубопроводов. Причем, при использовании нескольких коммутационных секций одна из них обеспечивает коммутацию трубопроводов, осуществляющих подвод и отвод теплоносителей в секциях аппарата, а с целью расширения функциональных возможностей коммутационной секции в распределительные каналы введены диспергирующие элементы, инжекторные устройства или подключен насос.

На фйг.1 представлен главный вид мно-. гофункцион ального четырехсекционного аппарата гибкой структуры с одной коммутационной секцией; на фиг.2 - вид слева

четырехсекционного аппарата; на фиг.З -

вид сверху четырехсекционного аппарата;

на фиг.4 - коммутационная секция с турбулизирующими элементами и инжекторным

.устройством в распределительных каналах,

разрез; на фиг.5 - узел 1 на фиг,4; на фиг.6 - узел II на фиг.4; на фиг.7 - узел III на фиг-.4; на фиг.8 - сердечник коммутационной секции, обеспечивающей коммутацию секций четырехсекционного аппарата; на фиг.9 5 разрез А-А на фиг.8, два варианта; нафиг.10 - разрез Б-Б на фиг.8, два варианта; на фиг. 11 - разрез В-В на фиг.З; на фиг, 12 - главный вид многофункционального пятисекци- онного аппарата гибкой структуры с одной

0 коммутационной секцией и насосами; на фиг. 13 -вид слева пятисекционного аппарата; на фиг.14 - главный вид многофункционального пятисекционного аппарата гибкой структуры с двумя коммутационными секци5 ями; на фиг. 15 - главный вид пятисекционного аппарата гибкой структуры с горизонтальным расположением секций; на фиг. 16 - вид сверху пятисекционного аппарата; на фиг.17 - главный вид пятисекцион0 ного аппарата гибкой структуры с радиальным расположением технологических секций; на фиг. 18 - вид сверху пятисекционного аппарата; на фиг.19 - сердечник коммутационной секции, обеспечивающий

5 коммутацию секций и насосов пятисекционного аппарата, два варианта; на фиг.20 - разрез на фиг.19, два варианта; на фиг.21 - разрез Б-Б на фиг. 19, два варианта; на фиг.22 - разрез В-В на фиг.19, два вари0 анта; на фиг.23 - сердечник коммутационной секции, обеспечивающий коммутацию деплоносителя, поступающего в рубашки технологических секций пятисекционного аппарата с двумя коммутационными секци5 ями; на фиг.24 - разрез А-А на фиг.23. два варианта; на фиг,25 - разрез Б-Б на фиг.23, два варианта; на фиг.26 - разрез-В-В на фиг.23, два варианта; на фиг.27 - разрез Г-Г на фиг.23, два варианта; на фиг.28 - сердеч0 ник коммутационной секции, коммутирующей технологические секции пятисекционного аппарата гибкой структуры с радиальным расположением секций; на фиг.29 - разрез А-А на фиг.28, три варианта;

5 на фиг.ЗО - разрез Б-Б на фиг.28, три вари анта; на фиг.31 - разрез В-В на фиг.28, три варианта.

Многофункциональный четырехсекци- онный аппарат гибкой структуры с одной коммутационной секцией (см. фиг.1 - 3) состоит из фильтровальной секции -1, теплооб- менной секции 2, смесительной секции 3. Технологические секции 1, 2, 3 снабжены рубашками для теплообмена 5, кроме того, для очистки фильтрующих элементов б секции 1 используются барботеры 7. Подвод сырьевых компонентов и выход полупродуктов или продуктов осуществляется в нижней части коммутационной секции 4. Из коммутационной секции 4 сырьевые компоненты по распределительным каналам 8 и трубопроводам 9 поступают в технологические секции аппарата. Подвод и отвод теплоносителя в секциях осуществляется по трубопроводам 10.

Коммутационная секция 4 (см.фиг.4) состоит из корпуса 11, снабженного фланцами 12 для подключения секций и трубопроводов, конического сердечника 13с распределительными каналами 8, узлов крепления сердечника к корпусу - 14, фиксаторов 15, обеспечивающих соосное расположение распределительных каналов 8, находящихся в корпусе 11 и сердечника 13. В каналы 8 сердечника 13 введены турбулизирующие 16, 17 и инжекторное устройства 18 .(см.фиг.5). Соединение узлов коммутационной секции 11,13 происходит ло конической поверхности. С целью повышения герметичности и надежности соединений узлов 11, 13, а также для удобства переналадки секций, сопряженные поверхности 19 между узлами уменьшены. Для удобства эксплуатации секции в ее корпусе имеются дренажные каналы 20, снабженные фланцевыми соединениями 21.

Турбулизирующие 16,17 и инжекторное устройства 18 (см.фиг.5) располагаются в распределительных каналах 8 и отличаются различными конструктивными характеристиками: Вставки 22 и 23 обеспечивают эффективное смешение технологических потоков, а вставка 24 способствует повышению эффективности транспортирования вязких компонентов по каналам секции.

Сердечник коммутационной секции 4 (см.фиг.6) предназначен для коммутации трех технологических секций аппарата, представленного на фиг.1, и состоит из сердечника 13 и распределительных каналов 8. На фиг.6 представлены сечения трех плоскостей сердечника для двух вариантов расположения распределительных каналов и указана нумерация точек подсоединения секций и трубопроводов. Расположение -распределительных каналов 8 в трех плоскостях позволяет подключать к коммутационной секции три и больше технологических секций и необходимое количество трубопроводов.

Многофункциональный пятисекцион- ный аппарат гибкой структуры с одной коммутационной секцией (см. фиг.12 и 13) состоит из теплоо бменной секции 2, секции 5 для экстракции 25, фильтровальной секции 1, смесительной секции 3, коммутационной секции 4 и насосов 26, Технологические секции 2, 3, 4, 25 снабжены рубашками для теплообмена 5. Подвод сырьевых компонен0 тов и выход полупродуктов или продуктов осуществляется в нижней части коммутационной секции 4. Подключение технологических секций к коммутационной осуществляется трубопроводами 9. Подвод

5 и отвод теплоносителя в секциях осуществляется по трубопроводам 10.

Многофункциональный пятисекцион- ный аппарат гибкой структуры с двумя коммутационными секциями (см. фиг.14)

0 состоит из фильтровальной секции 1 .тепло- обменной секции 2, смесительной секции 3, секции коммутирующей подачу теплоносителя в технологические секции 27 аппарата, и секции, коммутирующей реакционные по5 токи в технологических секциях 4. Подключение технологических секций к коммутационной осуществляется трубопроводами 9. Подвод и отвод теплоносителя в секции 1, 2, 3 осуществляется через комму0 тационную.секцию 27 по трубопроводам 10. Многофункциональный пятисекцион- ный аппарат гибкой структуры с горизонтальным расположением секций и одной коммутационной секцией (см. фиг.15 и 16)

5 состоит из теплообменных секций 2, фильтрующей секции 1, коммутационной секции 4, смесительной секции 3. Подключение технологических секций к коммутационной осуществляется трубопроводами 9. Подвод и

0 отвод теплоносителя в секции 1,2,3 осуществляется по трубопроводам 10.

Многофункциональный пятисекцион- ный аппарат гибкой структуры с радиальным расположением технологических

5 секций и одной коммутационной секцией (см. фиг. 17 и 18) состоит из смесительных секций с повышенной эффективностью смешения 27,28, смесительных секций с эффёк- тивным теплообменом 29, 30 и

0 коммутационной секции 4, Эффективность смешения в секциях 27, 28 обеспечивается преимущественным использованием в рабочей зоне дырчатых 31 и щелевых 32 диафрагм. Эффективность теплообмена в

5 секциях 29, 30 обеспечивается преимущественным использованием в рабочей зоне кольцевых диафрагм 33. Кольцевые диафрагмы способствуют образованию тонкого слоя реакционной смеси между поверхностью диафрагмы и стенкой смесительной каеры. Технологические секции 27,28,29,30 набжены рубашками для теплообмена.

Сердечник коммутационной секции 4 см. фиг. 19) предназначен для коммутации етырех технологических секций и насосов ппарата, представленного на фиг. 7, 8, сотоит из сердечника 13 и распределительых каналов 8. Кроме того, на фиг.14 представлены также сечеиия трех плоскотей сердечника для двух вариантов распоожения распределительных каналов и указана нумерация точек подсоединения секций и насосов..

Сердечник коммутационной секции .4 (см.фиг.23) предназначен для коммутации теплоносителя, поступающего в рубашки технологических блоков пятисекционного аппарата, представленного на фиг.9, и состоит из сердечника 13 и распределительных каналов 8. Кроме того, на фиг.15 представлены также сечения трех плоскостей сердечника для двух вариантов расположения распределительных каналов и указана нумерация точек подсоединения секций.

Сердечник коммутационной секции 4 (см. фиг.28) предназначен для коммутации, четырех технологических секций аппарата, представленного на фиг. 12, 13, и состоит из сердечника 13 и распределительных каналов 8. Кроме того, на фиг.16 представлены также сечения трех плоскостей сердечника для трех вариантов расположения распре - делительных каналов и указана нумерация точек подсоединения секций. . Многофункциональный четырехсекци- онный аппарат гибкой структуры с одной коммутационной секцией (см. фиг. 1-3) работает следующим образом.

, В зависимости от условий технологического режима, реализуемого в аппарате, осуществляется настройка коммутационной секции. Настройка секции осуществляется следующим образом: в корпус 11 устанавливается сердечник 13, а в распределительные каналы 8 kdpriyca 11 вводятся турбулизиру- ющие элементы 16, 17 и инжекторное устройство 18...-..

В точках 1-8 коммутационной секции 4 (см.фиг.8) на фланцевых соединениях под ключены трубопроводы, соединяющие секцию с технологическими секциями 1,2,3, по которым осуществляется направленное перемещение сырьевых компонентов, полупродуктов и продуктов в соответствии с расположением распределительных каналов 8 в установленном сердечнике 13. Вклю- чаются насосы, и аппарат начинает работать/

Синтетические жирные кислоты и дисперсионная среда подаются в коммутационную секцию 4 в точках 6 и б . По распределительному каналу 6-8 сердечника

13 секции 4 кислоты поступают в фильтровальную секцию 1, где происходит фильтрование кислот от механических примесей. Из секции 1 по трубопроводу и каналу 8-2 секции 4 профильтрованные кислоты постулают в теплообменную секцию 2, где нагреваются до 120°С. По трубопроводу и каналу 1 - 7 секции 4 профильтрованные и нагретые кислоты из. секции 2 поступают в смесительную секцию 3. Одновременно по

каналу 6 - 7 секции 4 в смесительную секцию 3 поступает и дисперсионная среда, С целью повышения эффективности смешения кислот и дисперсионной среды в распределительном канале 7 - 1 секции 4

установлен турбулизирующий элемент 16, а в распределительном канале 4 -2 секции 4 турбулизирующий элемент 17. В случае использования дисперсионной среды с высокой вязкостью, вместо турбулизирующего

- элемента 16 в распределительный канал 7 - 1 секции 4 вводится инжекторное устройство 18. После смешения в секции 3 смесь кис- лот и дисперсионной среды по каналу 2 - 4 секции 4 поступает на дальнейшее использование..

Для перевода аппарата на выпуск новой продукции или в другой технологический режим работы, секции аппарата промываются. Для повышения эффективности

промывки секций аппарата в коммутационную секцию может быть введен специаль- , ный сердечник, позволяющий промывать каждую секцию аппарата индивидуально по схеме: насос - секция - насос.

Следует отметить, что благодаря использованию коммутационной секции со специальным промывочным сердечником промывка всех секций аппарата может осуществляться одновременно. По окончанию

промывки в коммутационную секцию 4 вводится сердечник 13, обеспечивающий производство нового продукта или реализацию иного технологического процесса, при котором предполагается изменение порядка

включения технологических секций.

Примеры функционирования многофун- хционэльных секционных аппаратов с гибкой структурой.

Приме р 1. Функционирование четырехсекционного аппарата гибкой структуры с одной коммутационной секцией.

Первый вариант. Вариант предусматривает получение в аппарате смеси кислот и дисперсионной среды. .

В соответствии с условиями-технологи- ческого режима по изготовлению смеси компонентов в корпус 11 коммутационной секции 4 вводится сердечник 13 (см. фиг.9- 11, вар:1). В распределительные каналы 8 корпуса 11 вводятся: в точке 4 - турбули- зирующий элемент 17 и в точке 7 - инжек- торное устройство 18.

В точках 1 - 8 коммутационной секции 4 на фланцевых соединениях подключены трубопроводы, соединяющие секцию с технологическими секциями 1,2,3, по которым осуществляется -направленное перемещение сырьевых компонентов и полупродуктов в соответствии с расположением распределительных каналов 8 в установленном сердечнике 13. Включаются насосы, и аппарат начинает работать.

Синтетические жирные кислоты, предварительно нагретые до 60°С, и дисперсионная среда подаются в коммутационную секцию 4 в точках 6 и 6 .

По распределительному каналу 6-8 секции 4 кислоты поступают в фильтровальную секцию 1, где происходит фильтрование кислот от механических примесей при температуре 65-70°С. Из .секции 1 по трубопроводу и каналу 8 - 2 секции 4 кислоты поступают в теплообменную секцию 2, где нагреваются до 120°С. Отфильтрованные и нагретые кислоты из секции 2 поступают по трубопроводу и каналу 111 - 7 секции 4 в смесительную секцию 3. Одновременно по каналу 6м - 7 секции 4 в смесительную секцию 3 поступает и дисперсионная среда. Предварительное смешение кислот и дисперсионной среды, а также стабильная подача последней обеспечивается установкой в канале -1 секции 4 инжекторного устройства 18. После смешения в секции 3 при 100°С смесь кислот и дисперсионной среды по каналу - 4 секции 4 проходит через турбулизирующий элемент 17 и выводится из аппарата для дальнейшего использования.

Второй вариант. Вариант предусматривает получение в аппарате смеси кислот и дисперсионной среды при одновременной очистке фильтровальной секции.

Поскольку данный вариант работы аппарата не предполагает изменения рецептуры используемых компонентов, трубопроводы и распределительные каналы секции 4 продуваются воздухом. После продувки в корпус 11 секции 4 вводится сердечник 13,(см. фиг.9-11, вар.2), включаются насосы, и аппарат начинает работать,

Синтетические жирные кислоты, предварительно отфильтрованные и нагретые до температуры 60°С, и дисперсионная среда подаются в коммутационную секцию 4 в точ- 5 ках 4 и 6 .. Из секции 4 по каналу 4-2 кислоты подаются в секцию 2, где нагреваются до 120°С. Из теплообменной секции 2 кислоты по трубопроводу и распределительному каналу 1-7 секции 4 поступают в

0 смесительную, секцию 3. Одновременно по каналу б - 7 секции 4 в смесительную секцию 3 поступает и дисперсионная среда. Предварительное смешение кислот и дисперсионной среды, а также стабильная по5 дача последней обеспечивается наличием в канале 1 секции 4 инжекторного устройства 18, После смешения компонентов в секции 3 при-100°С смесь кислот и дисперсионная среда по каналу 2 -4й секции 4

0 проходит через турбулизирующий элемент 17 и выводится из аппарата для дальнейшего использования.

Одновременно с процессом получения смеси компонентов в секциях 2 и 3 произво5 дится очистка фильтровальной секции 1. Очистка фильтрующих элементов 6 секции 1 производится следующим образом. Нагретые до 60°С синтетические жирные кислоты по распределительному каналу 6-8 секции

0 4 поступают в фильтровальную секцию 1. Одновременно по каналу секции 4 в барбо- теры 7 секции 1 подается воздух. В результате барботирования воздуха в фильтрующих элементах 6 производится их

5 очистка от механических примесей. Из секции 1 кислоты и содержащиеся в них механические примеси по трубопроводу и распределительным каналам 8 - 6 и 1 - б секции 4 направляются в отстойники.

0 П р и м е р 2. Функционирование пяти- секционного аппарата гибкой структуры с насосами и одной коммутационной секцией (см. фиг. 12 и 13).

Первый вариант. Вариант предусматри5 вает получение сульфоната кальция - полупродукта производства присадки С-150 с предварительным нагреванием полупродукта перед фильтрацией,

В соответствии с условиями технологи0 ческого режима по изготовлению сульфоната кальция в корпус 11 коммутационной секции 4 вводится сердечник 13 (см. фиг.20- 22, вар.1). В распределительные каналы 8 корпуса 1.1 вводятся: в точке 4 - турбули5 зирующий элемент 16, в точке 5 - турбулизирующий элемент 17,

В точках 1-8 коммутационной секции 4 на фланцевых соединениях подключены трубопроводы, соединяющие секцию с технологическими секциями 1, 2, 3, 25, и насосами 26, по которым осуществляется направленное перемещение сырьевых компонентов и полупродуктов в соответствии с1 расположением распределительных каналов 8 в установленном сердечнике 13. Включаются насосы и аппарат начинает работать.

Сульфированное минеральное масло по каналу б - 6 секции 4 насосом 26 подается на экстракцию, в секцию 25. Одновременно в секцию 25 по каналу 5-6 секции 4 подается метанол. При 20 - 25°С в секции 25 осуществляется метанольная экстракция ароматических сульфокислот из сульфиро- ванного минерального масла. Из секции 25 деароматизированное масло по каналу 3-4 выводится из аппарата и направляется на дальнейшее использование. Метанольная фаза из секции 25 по каналу 111 - 211 направ- ляется в смесительную секцию 3, где при 30

35°С осуществляется смешение ее с деа- роматизированной углеводородной фракцией (ТКип.° 80 - 120°С) и суспензией гидроксида кальция,, которые подаются в секцию 25 насосом 26 по каналу 3 - 4 |.. После смешения компонентов в секции 25- сульфонат кальция по каналу 1 - 2 секции 4 поступает в теплообмен ну ю секцию 2, где нагревается до 45°С. Из секции 2 по каналу 7-8 секции 4 сульфонат кальция поступает на фильтрацию в секцию 1. Профильтрованный сульфонат кальция из секции 1 по каналу 4 - 5 секции 4 выходит из аппарата и направляется на дальнейшее использова-

ние. л . . . .-;.;: - -.

Второй вариант. Вариант предусматривает получение сульфоната кальция, полупродукта производства присадки С-150 и его нагревание после фильтрации.

Поскольку данный вариант работы аппарата не предусматривает изменения рецептуры используемых компонентов,

трубопроводы и распределительные каналы секций 4 продуваются воздухом. После про- дувки аппарата в корпус 11 секции 4 вводится сердечник 13 (см. фиг.20-22, вар.2), включаются насосы, и аппарат начинает работать.

Сульфированное минеральное масло по каналу 5П - 6 секции 4 насосом 26 подается на экстракцию в секцию 25. Одновременно в секцию 25 по каналу 5-6 секции 4 подается метанол, При 20-25°С в секции 25 осуществ- ляется метанольная экстракция ароматических сульфокислот из сульфированного минерального масла. Из секции 25 деароматизированное масло по каналу 3-4 выводится

из аппарата и направляется на дальнейшее использование. Метанольная фаза из секции 25 по каналу 1 - 2 направляется в смесительную секцию 3, где при 30-35°С осуществляется смешение ее с деаромати- зированной углеводородной фракцией (ТКип.° 80-120°С) и суспензией гидроксида кальция, которые подаются в секцию 25 насосом 26 по каналу 3-4 . После смешения компонентов в секции 25 сульфонат кальция по каналу 1-7 секции 4 поступает на фильтрацию в секцию 1. Отфильтрованный полупродукт из секции 1 по каналу 41- 2 секции 4 поступает в теплообменную секцию 2, где нагревается до 40 - 45°С. В связи с тем, что вывод полупродуктов из секции 2 по распределительному каналу сердечника 13 в плоскости А-А не представляется возможным, (его вывод осуществляется по распределительному каналу, проходящему в двух плоскостях, т.е.. 8-8 --5 . Прв переходному каналу 8-8 продукт поступаетш плоскости А-А в плоскость Б-Б и затем по расрфеде иj тельному каналу 8 - 5 плоскости Б-Б сер- дечника 13 полупродукт выводится й|Г

аппарата для дальнейшего использования. ПримерЗ,- Функционирование пяти секционного аппарата гибкой структуры с двумя коммутационными секциями (см.фиг.14)..

| Поскольку функционирование технологических секций аппарата и их коммутация с секцией 4 подробно изложена „в „примере 1, рассмотрим в данном примере коммутацию различных видов теплоноситеття ипоету- лающего в рубашки технологических секций

аппарата.

Первый вариант, Вариант предусматри вает подачу масляного теплоносителя в рубашки технологических секций аппарата в следующей последовательности: теплоноситель 1 - секция 1, теплоноситель 2 - секция 2, теплоноситель 3 - секция 3, В качестве теплоносителя используется масло АМТ-300. Подаваемый в аппарат теплоноситель имеет следующие характеристики:

теплоноситель 1 имеет максимальную температуру до 70°С,

теплоноситель 2 имеет максимальную температуру до 140°С,

теплоноситель 3 имеет максимальную температуру до 110°С.

-. , - v

В соответствии с условиями технологического режима для коммутации теплоносителей, поступающих в рубашки секций аппарата, в корпус 11 коммутационной секции 27 вводится сердечник 13 (см.фиг.24- 27, вар.1)..

В точках 1 - 8м коммутационной секции 27 на фланцевых соединениях подключены, трубопроводы, соединяющие секцию с py-i башкой технологических секций 1, 2, 3, по которым осуществляется направленная подача теплоносителей в соответствии с рас- положением распределительных каналов 8 в установленном сердечнике 13. Включают- ся насосы, и аппарат начинает работать, ,

Технологические маршруты распреде-; лительных каналов в сердечнике 13 секции 27:;

Вход теплоносителя 1 по каналу 5-6 в; секцию 1.

Выход теплоносителя 1 по каналу 3-4 из секций 1.

Вход теплоносителя 2 -по каналу 4-7 в секцию 2,

Выход теплоносителя 2 по каналу 2 - 5 из секции 2,

Вход: теплоносителя 3 по каналу 3-8 в секцию 3.

Выход теплоносителя 3 по каналу из секции 3..

Второй вариант. Вариант предусматривает подачу теплоносителя в рубашки технологических секций аппарата в следующей последовательности:

теплоноситель 1-Ј секция 2,

теплоноситель 2 - секция 1,

теплоноситель 3 секция 3.

Поскольку в данных примерах коммута- ции теплоносителя по секциям аппарата не предусматривается использование качест- венно другого теплоносителя (вода, пар, дифениламин и т.д.) трубопроводы и распределительные каналы секции 27 продуваются воздухом. После продувки в корпус 11 секции 27 вводится сердечник 13 (см. j фиг.24-27, вар.2), включаются насосы, и теп-; лоноситель начинает поступать в рубашки, технологических секций аппарата. При ор- ганиэации распределительных каналов в сердечнике 13 широко используются переходные каналы, позволяющие соединять различные плоскости сердечника. В данном варианте конструкция сердечника имеет че- тыре плоскости расположения распредели- тельных каналов: А-А, Б-Б, В-В, Г-Г.

Технологические маршруты распреде- лительных каналов в сердечнике 13 секции г 27:

Вход теплоносителя 1 по каналу 5-7 в секцию 2. .

Выход теплоносителя 1 по каналу 2 - 4 из секции 2.

Вход теплоносителя 2 по каналу 4-4 -6

-6 в секцию 1.

Выход теплоносителя 2 по каналу 3 -3

из секции 1.

Вход теплоносителя 3 по каналу 3-8 в секцию 3.

Выход теплоносителя 3 по каналу 1 -6 из секции 3.

Третий вариант. Вариант предусматривает подачу масляного теплоносителя в рубашки технологических секций аппарата в следующей последовательности:

теплоноситель 1 - секция 1,

теплоноситель 2 -$ секция 3,

теплоноситель 3 - секция 2.

После продувки распределительных ка-, налов сердечника 13 секции 27 в корпус 11 вводится сердечник 13 (см.фиг,24 - 27, . вар,1), включаются насосы и теплоноситель начинает поступать в рубашки технологических секций аппарата.

Технологические, -маршруты распределительных каналов в сердечнике 13 секции 27:

Вход теплоносителя 1 по каналу 5-6 в секцию 1.

Выход теплоносителя 1 по каналу 3м-4м из секции 1.

Вход теплоносителя по каналу 4 -4 -8

-8 в секцию 3..

Выход теплоносителя 2 по каналу . из секции 3.

. Вход теплоносителя 3 по каналу 3 - 7 в секцию 2.

Выход теплоносителя 3 по каналу21- 211 из секции 2.

П р и м е р 4. Функционирование пяти- секционного аппарата гибкой структуры с одной коммутационной секцией и радиальным расположением технологических секций (см.фиг.17 и 18).

Первый вариант. Вариант предусматривает проведение стадии структурообразова- ния пластичной смазки с введением части дисперсионной среды и последующим охлаждением. .

В соответствии с условиями технологического режима в корпус 11 коммутационной секции 4 вводится сердечник 13 (см.фиг.29-31, вар.1). В точках 1-8 коммутационной секции 4 на фланцевых соединениях подключены трубопроводы, соединяющие секцию с технологическими секциями 27, 28, 29, 30, по которым осуществляется направленное перемещение пластичной смазки в соответствии с расположением распределительных каналов 8 в установленном сердечнике 13. Включаются насосы, и аппарат начинает работать.1- .

Технологические секции 27 и 28 однотипны и предназначены для интенсификации процессов смешения за счет использования дырчатых диафрагм 31 и процессов гомогенизации за счет использования щелевых диафрагм 32. Дополнительное смешение .в секциях обеспечивается несоосным расположением отверстий и щелей в диафрагмах. Технологические секции 29 и 30 также однотипны и предназначены для интенсификации теплообмена и смешения вязких компонентов за счет использова- .ния диафрагмы 33, создающих кольцевой зазор между собственной поверхностью и стенкой рабочей камеры секции. Все и технологические секции аппарата снабжены рубашками для подвода теплоносителей к секциям.

По условиям технологического режима мыльно-масляный расплав с температурой 220°С направляется по каналу 5-7 секции 4 в смесительную секцию 27. Одновременно в секцию 27 по каналу б1 -7-7 секции 4 подается дисперсионная среда. После предварительного смешения при 180°С частично, структурированный мыльно-масляный концентрат по каналу 1- - 3 секции 4 поступает из секции 27 в смесительную секцию 28. В процессе смешения и охлаждения до 170°С концентрат структурируется и становится гомогенным, приобретая гладкую тик- сотропную структуру.

Из секции 28. концентрат по каналу 4-3 секции 4 поступает в теплообменную секцию 29, где охлаждается до температуры 110°С, и откуда по каналу 8 -7 секции 4 поступает на дальнейшее доохлаждение в секцию 30.

В результате охлаждения в секции 30 концентрат приобретает свойства готового продукта (пластичной смазки) и с темпера- - турой 60°С поступает-по каналу б -5 секции 4 на затаривание.

Второй вариант Вариант предусматривает гомогенизацию продукта при 70 - 80°С.

Поскольку данный вариант работы аппарата не предусматривает изменения рецептуры используемых компонентов, трубопроводы и распределительные каналы секции 4 продуваются воздухом.

После продувки аппарата в корпус 11 секции 4 вводится сердечник 13(см,фиг.29- 31, вар.2), включаются насосы, и аппарат начинает.работать. - ,

По условиям технологического режима мыльно-масляный расплав с температурой 220°С направляется по каналу 5-7 секции 4

1 0;

5

0

5

0

5

0

5

0

5

в смесительную секцию 27. Одновременно в секцию 27-по каналу б -71 -7 секции 4 подается дисперсионная среда.

После предварительного смешения при 180°С частично структурированный мыльно-масляный концентрат по каналу l -l -З1

-3 секции 4 поступает на охлаждение в секцию 29, где охлаждается до 120°С. Из секции 29 структурированный продукт по каналу 8-7 секции 4 поступает на доохлаждение в секцию 30. С целью получения продукта с гладкой тиксотропной структурой он из секции 30 по каналу 3й. - 6 секции 4 поступает в смесительную секцию 28. Благодаря наличию в зоне смешения секции 28 щелевых диафрагм, продукт гомогенизируется при 70-80°С и по каналу 4-41 -51 -511 секции 4 поступает на затаривание.

Третий вариант. Вариант предусматривает с целью увеличения производительности технологического процесса проведение стадий структурообразования и охлаждения одновременно в двух технологических пото;ках.

Поскольку данный вариант работы также

не предусматривае| изменения рецептуры используемых компонентов, трубопроводы и распределительные каналы секции 4 продуваются воздухом. После продувки аппарата в корпус 11 секции 4 вводится сердечник 13 (см.фиг.29-31, вар.З), включаются насосы, и

, аппарат начинает работать.

I . По условиям технологического режима первый поток мыльно-масляного расплава с температурой 220°С направляется по каналу 5-6 секции 4 в смесительную секцию 27.

, Одновременно в секцию 27 по каналу б -71

-7 секции 4 подается дисперсионная.среда. После смешения компонентов частично структурированный и охлажденный до 160°С мыльно-масляный концентрат по каналу. 1 -11 -З1 -3 секции 4поступает на охлаждение в теплообменную секцию 29. Охлажденный до 70°С структурированный продукт (пластичная смазка) по каналу 8 -81 секции 4 выводится из секции 29 и поступает на затаривание.

Второй поток мыльно-масляного расплава также с температурой 220°С направляется по каналу 5-4 секции 4 в секцию 28. Одновременно по каналу.б1 -41 -4 секции 4 в секцию 28 поступает дисперсионная среда. После смешения компонентов частично структурированный и охлажденный до; 160 С мыльно-масляный концентрат по налу 3 - 7 секции 4 поступает на охлаждение в теплообменную секцию 30. Охлажденный до 70°С структурированный продукт (пластичная смазка) по каналу 6 5м секции 4 выводится из секции-30 и поступает на затаривание.

Изобретение позволяет расширить технологические и функциональные возможности секционных аппаратов за счет изменения последовательности включения секций без перестановки в соответствии с изменениями реализуемых в них технологических процессов ; регулировать температурные условия проведения технологических стадий в аппа рате за счет эффективной коммутации энергоносителей подходящих к каждой его секции; осуществлять одновременное производство нескольких продуктов или проведение различных технологических процессов; повысить эффективность в использовании секционного оборудования при организации гибких автоматизированных производственных систем; осуществлять диспергирование сырьевых компонентов турбулизирующими элементами модуля на любой стадии процесса, причем в зависимости от требований тех- нологического режима на каждой конкретной стадии процесса могут быть использованы турбулизирующие элементы с различными характеристиками; улучшить транспортируемость вязких компонентов по секциям аппарата за счет введения в распределительные каналы коммутационной секции специальных инжекторных уст- ройств.

Использование секционных аппаратов с коммутационными секциями существенно сокращает сроки их переналадки, ремонта и промывки. Изобретение обеспечивает опти- мальные условия проведения процессов получения присадок, смазок и других химических и нефтехимических продуктов на различных технологических стадиях (смешения, экстракции, фильтрации, нагрева- ния, охлаждения, гомогенизации и т.д.) благодаря чему достигается стабильность качественных показателей полупродуктов и готовых продуктов.

Подключение технологических секций аппарата через его коммутационную секцию придает аппарату компактность и экономичность при одновременном его упрощении в эксплуатации по сравнению с прототипом.

. При использовании предлагаемого изобретения в промышленности может быть получен экономический эффект за счет сокращения материэлоемкости, производственных площадей, трудозатрат, сроков переналадки аппарата на выпуск новой продукции и ремонтов, кроме того существенно повышается эффективность использования аппарата и, в первую очередь, в гибких производственных системах.

Формула изобретения

9 JKcjb

Ј009081

.- .; -; ЗГГНф .. ; v6дsf й ssas г9ь syг te s едi

S

Ш

С009081

ЈТ 3/ 32

А

Фиг,1Т

28

Риг.&