Реактор Советский патент 1993 года по МПК B01J19/18 

п х м га

м

те з и ст

Изобретение относится к аппаратам, назначенным для проведения физико- иических, химико-физических, механохи- ческих процессов в системе жидкость - , жидкость - газ - жидкость, жидкость - газ ердое тело, твердое тело - газ и твердое о-газ-твердое тело, и преимущественно жет быть использовано в различных тех- югических процессах пищевой и хммиче- й отраслей промышленности.

Цель изобретения - регулирование ин- сивности протекания реакции реагентов счет выведения или введения частично i полностью рабочих тел из рабочего со- ян ия.

На фиг. 1 представлено схематическое бражение предлагаемого реактора.

Реактор содержит цилиндрический корпус 1 со штуцерами ввода и вывода реагентов 2, 3, 5 с герметичным клапаном 6, крышку 4, вращающийся дисковый побудитель 7 рабочих тел, жестко установленный на валу 8 привода, рабочие тела 9, жесткую станину 10, блок 11 поворота корпуса и диска вдоль горизонтальной оси С-С, рукоятку 12 для манипулирования клапаном 6 и вертикальные отражатели 13 рабочих тел, прикрепленные к внутренней поверхности корпуса 1.

На фиг. 2 представлено схематическое изображение расположения рабочих тел в статике при повороте диска на угол 90°.

Реактор работает следующим образом.

Через штуцеры 2, 3 и 5 подают реагенты реакции и включают привод. При вращении

С

СА Х|

О

ел ел

to

диска-побудителя 7 благодаря особой его рельефной поверхности и вертикальных отражателей 13 рабочие тела 9 совершают хаотичную траекторию при систематическом лобовом столкновении между собой и вращающимся диском, практически не прикасаясь к внутренней поверхности корпуса 1, при этом совершая работу во всем объеме между диском 7 и крышкой 4.

Учитывая, что во многих технологических процессах реакции реагентов проходят весьма бурно с выделением большого количества тепла, а это сопряжено с опасностью для обслуживающего персонала и для правильного протекания реакций, в реакторе предусмотрена возможность регулирования интенсивности реакций, позволяющей их протекание от минимальной до максимальной степени как по восходящей, так и по нисходящей интенсивности. Такое регулирование интенсивности процесса обеспечивается поворотом диска 7 и корпуса 1 на угол от 0 до 180°. При этом минимальная интенсивность достигается при повороте диска на 180°, так как в этом случае все рабочие тела 9 недвижимо расположатся на внутренней поверхности крышки 4 и реакция будет протекать только за счет вращающегося диска 7, Постепенно уменьшая угол поворота диска 7 с фиксацией положения корпуса 1 блоком 11, также постепенно вводят в работу определенное количество шаров 9, тем самым постепенно повышая интенсивность реакции.

При повороте корпуса 1 и диска 7 на угол 90° все шары 9 располагаются на внутренней боковой поверхности корпуса 1, При этом диском 7 шары 9 систематически бомбардируют крышку 4 и возвращаются обратно к диску 7. Использование этого эффекта необходимо в тех случаях, когда на поверхности реакционной смеси образуется жесткая корка, которую необходимо бомбардировкой шаров 9 раздробить. Это же можно осуществить поворотом диска 7 на 180°. При этом образующаяся поверхно стная корка интенсивно раздробляется собственным весом рабочих тел 9.

При необходимости ввода в реакцию сыпучих и кусковых реагентов используют рукоятку 12, с помощью которой при ее вращении по окружности поднимается или опускается клапан 6, и реагент просыпается в корпус 1. В необходимых случаях штуцеры могут быть функционально заменены, т. е, штуцер ввода реагентов может быть использован как штуцер вывода реагентов и наоборот.

В технике и машиностроении существуют аппараты с регулируемой интенсивностью реакций за счет применения

двигателей постоянного тока или ременной, а то и редукторной передачи. Но аппараты эти все громоздки, имеют небольшие мощности, мало надежны, дефицитны и дороги. Предварительно проведенный техникоэкономический расчет и анализ показали, что в настоящем реакторе за счет возможности плавного регулирования интенсивности время обработки смесей сокращается в десятки и сотни раз, а расход энергии при этом

уменьшается на 2,8 кВт.

Формула изобретения

1.Реактор, содержащий цилиндрический корпус, штуцеры ввода и вывода реагентов, крышку, рабочие тела в виде шаров,

свободно загруженных на поверхность их побудителя, установленного на валу привода, вертикальные отражатели рабочих тел, закрепленные на внутренней поверхности корпуса, и электропривод, отличающии с я тем, что, с целью регулирования интенсивности протекания процесса реакции за счет введения или выведения частично или полностью рабочих тел из рабочего состояния, корпус установлен на стационарной

станине и выполнен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси корпуса, а побудитель рабочих тел выполнен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси на угол 0-180° с фиксацией под любым

углом в этих пределах и имеет рифленую поверхность.

2.Реактор по п. 1,отличающийся тем. что рабочие тела выполнены из магнит ного и немагнитного материала.

3. Реактор по пп. 1-3, отл и чаю щий- с я тем, что он снабжен автономным штуцером для загрузки сыпучих и кусковых реагентов.

4. Реактор по пп. 1,3и 4, отличающ и и с я тем, что автономный штуцер для сыпучих и кусковых реагентов снабжен клапаном.

4

г

ю

Фиг. 2