Химический реактор Советский патент 1993 года по МПК B01J19/18 

Изобретение относится к аппаратам для непрерывного проведения жидкофаз- ных химических процессов с выделением (поглощением) газов или под давлением инертных газов для процессов синтеза, поликонденсации, полимеризации или подобных по физико-химическим изменениям обрабатываемых продуктов, например для получения алкилфеноламинной смолы при конденсации алкилфенолов с гексаметилен- тетрамином с выделением аммиака, и может найти широкое применение для непрерывных процессов в химической промышленности как аппарат, приближающийся к аппарату идеального вытеснения.

Целью изобретения является сокращение энергозатрат и уменьшение трудоемкости сборочно-разборочных работ при ремонтных работах.

Целью изобретения является также отвод конденсата реакционных газов.

На фиг. 1 изображен разрез реактора, на котором показана принципиальная схема расположения соединенных между собой секций, установленных в общем корпусе; на фиг. 2 изображен разрез реактора с рубашкой на корпусе и карманом для сбора конденсата.

Реактор (фиг. 1) содержит корпус 1 с установленными в нем секциями с зазором относительно него, крышку 2, днище 3, полый вал 4, установленный в нижней опоре 6 и верхней опоре 5, шток 7, расположенный внутри вала 4 и соединенный шарнирной муфтой 8 е механизмом возвратно-поступательного движения 9, нескольких секций 10, соединенных между ссбой опорами 11 с образованием между секциями кольцевого зазора 12. Нижняя секция установлена в днище 3 на опорах 13. Секция 10 состоит из корпуса 14 и рубашки 15, выполненной с полостью, охватывающей одновременно ее боковую и донную часть с центральным отверстием 16. В каждой секции установлены распределительный диск 17, насаженный неподвижно на вал 4 с помощью ступицы 18, с укрепленными на диске 17 перемешивающими пластинами 19. Переливной патрубок 20 соединен со штоком 7 посредством шаровой опоры 21, спиц 22, втулки 23, насаженной подвижно на вал 4, и пальца 24, проходящего сквозь продольные вертикальные прорези 25 вала 4 и жестко соединенного со штоком 7.

Секции соединены с образованием между каждыми двумя соседними секциями зоны для прохода реакционных газов в зазор 26 между секциями и корпусом 1.

Аппарат снабжен технологическими штуцерами: входа сырья 27, выхода готового продукта 28. выхода газов 29 и гильзами 30 для установки термопар.

Каждая секция 10 имеет штуцер 31 для входа теплоносителя в рубашку 15 и штуцер

32 для выхода теплоносителя из нее. Вращательное движение валу 4 сообщает привод 33.

На механизме 9 возвратно-поступательного движения штока 7 закреплены ука0 зывающая положение штока 7 стрелка 34 и рейка 35 со шкалой,

Корпус 1. с крышкой 2 и днищем 3 соединен фланцевыми соединениями 36.

Реактор, изображенный на фиг. 2, иден5 тичен описанному и отличается содержанием дополнительных элементов: теплообменной рубашки 37 на корпусе 1 . аппарата, кольцевого кармана 38, установленного на днище аппарата, штуцеров: вво0 да хладагента 39, вывода хладагента 40, вывода конденсата 41.

Химический реактор работает следующим образом.

В реактор с вращающимся валом 4 че5 рез штуцер 27 непрерывно подают исходные компоненты (сырье) на распределительный диск 17, которые под действием центробежных сил стекают в верхнюю секцию, где при перемешивании про0 исходит тепломассообмен между компонентами исходного сырья и через корпус 14 секции с теплоносителем, протекающим в рубашке 15 секции. Далее сырье поступает через переливной патрубок 20

5 или сквозь регулируемый зазор, образующийся при перемещении переливного патрубка 20 вверх над днищем секции с помощью механизма 9, на распределительный диск 17 следующей секции и т.д.

0 Готовый продукт выводится через штуцер 28. Перемешивание реакционной массы осуществляется пластинами 19.

Время пребывания реакционной массы в секциях, от которого зависит производи5 тельность аппарата, регулируется зазором между переливным патрубком 20 и днищем секции и устанавливается механизмом 9 возвратно-поступательного движения, которым штоку 7 сообщается поступательное

0 движение по вертикали. Шток 7 посредством жестко закрепленных в нем пальцев 24, свободно движущихся в вертикальных пазах 25 вала 4, перемещают по валу 4 втулку 23 со спицами 22, шариковой опорой 21 и

5 переливным патрубком 20. Величину зазора устанавливаютуказательной стрелкой 34 по шкале на рейке 35. Выделяющиеся газы через кольцевые зазоры 12 и 26 между соседними секциями и корпусом выводятся через штуцер 29 или часть из них конденсируется

на стенке корпуса 1, охлаждаемой хладагентом, протекающим в рубашке 37, стекаю по стенке в карман 38 и конденсат удаляется из аппарата через штуцер 41.

Хладагент входит в рубашку 37 по штуцеру 39, а выходит из рубашки 37 по штуцеру 40,

Использование предлагаемого химического реактора позволяет сократить энергозатраты и уменьшить трудоемкость сборочно-разборочных работ при ремонтных работах.

Фор мула изобретения

1. Химический реактор, состоящий из набора вертикальных реакционных секций с рубашками и переливлыми патрубками,

0

5

установленными подвижно в вертикальном направлении, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и уменьшения трудоемкости монтажа, он снабжен корпусом с днищем и крышкой, в котором установлены секции с зазором относительно одна другой и стенок корпуса, при этом рубашка каждой секции выполнена охватывающей ее боковую и донную части.

2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что корпус снабжен теплообмен ной рубашкой.

3. Реактор по п. 2, отличающийся тем, что, с целью отвода конденсата реакционных газов, он снабжен кольцевым карманом.

Изобретение относится к аппаратам для непрерывного проведения жидкофазных химических процессов с выделением или поглощением газов для процессов синтеза, я х , поликонденсации, полимеризации. Сущность изобретения: химический реактор состоит из набора вертикальных реакционных секций с рубашками 15 охлаждения, выполненными с полостью, охватывающей одновременно боковую и донную части каждой секции, переливными патрубками, подвижными в вертикальном направлении. Перемешивающие органы установлены в секциях на общем валу 7. Между каждыми двумя соседними секциями имеются зоны для прохода реакционных газов и кольцевой зазор 12. Секции установлены с зазором 26 относительно корпуса 1. Корпус 1 снабжен теплообменной рубашкой. Для отвода конденсата корпус 1 снабжен кольцевым карманом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. -П 5йЈ .«: г/ 2э jff ё