Аппарат для проведения непрерывных процессов,например,полимеризации Советский патент 1982 года по МПК B01J19/00 

Предлагаемый аппарат отиосится к производству полимеров из исходных продуктов непрерывным способом. Аппарат может быть использован, например, для проведения непрерывной полимеризации и непрерывной демономеризации при производстве полиамидов из f-капролактама, для проведения непрерывной поликонденсации и непрерывной демономеризации при производстве других полиамидов (анида, энанта и т. д.), при производстве полиэфиров (лавсана) и тому подобных полимеров.

К аппаратам для непрерывной полимеризации помимо общих требований, как-то: удобство в эксплуатации, простота изготовления, минимальные габариты и энергоемкость при требуемой производительности, предъявляются и специальные технологические требования: конструкция должна гарантировать равные условия для каждой частицы продукта (равное время пребывания в аппарате при требуемых температуре и давлении) и при этом должна обеспечить свободное удаление побочных продуктов, образующихся в процессе реакции.

Условие равного времени пребывания всех частиц продукта в аппарате выполняется во всех известных аппаратах, представляющих собой теплоизолированную емкость, разделенную вертикальными, не доходящими до верха аппарата концентрическими или параллельными двойными стенками, выполненными, например, в виде гофров днища, на отсеки, в каждый из которых концентрично или параллельно стенкам вставлена разделительная перегородка, не доходящая до дна отсека и выступающая над его стенами.

Предлагаемый аппарат позволяет создать оптимальные условия для проведения технологического нроцесса и добиться лучших экснлуатац онных и технико-экономических показателей по сравнению с существующими аппаратами.

В аппарате создан ноток продукта малой толщины, что позволяет быстрее и равномернее прогреть продукт.

Для притормаживания наиболее быстро движущихся слоев продукта применены насадки специальной формы (змеевикового или батарейного типа), которые могут быть как необогреваемыми, так и обогреваемыми теплоносителем или электрическим током.

На фиг. 1 схематично показан аппарат цилиндрической формы с необогреваемыми стенками и обогреваемыми насадками; на фиг. 2 - аппарат цилиндрической формы с глубокогофрированным днищем; на фиг. 3 - конструкция прямоугольного аннарата

с обогреваемыми насадками; на фиг. 4 - конструкция прямоугольного аппарата с гофрированным днищем; на фиг. 5 - прямоугольный аппарат, набранный из ряда одинаковых секций.

Рабочий объем аппарата (фиг. 1) образован наружной обечайкой 1, крышкой 2 и днищем 3, которое служит базой аппарата и снабжено опорными лапами 4. Аппарат имеет ряд концентричных, открытых сверху вертикальных отсеков, образованных наружной обечайкой 1, центральной переливной трубой 5 и стенками отсеков 6. Стенки отсеков 6 и центральная переливная труба 5 крепятся к днищу 3 аппарата и могут быть выполнены как равной высоты, так и убывающими по высоте от периферии к центру аппарата. В каждый отсек концентрично его стенкам вставлена цилиндрическая разделительная перегородка 7, не доходящая до днища, выступающая над верхними обрезами стенок отсеков и разделяющая отсек на два полуотсека. В каждый полуотсек помещено по несколько, в простейшем случае по одной насадке 8 змеевикового или батарейного типа, служащих одновременно как для выравнивания скоростей по сечению кольцевого потока продукта (для притормаживания наиболее быстро движущихся средних слоев потока), так и для темперирования продукта. Насадки выполнены в виде цилиндрических, одно- или многозаходных винтовых змеевиков или же в виде расположенных друг над другом колец, последовательно соединенных стойками. Для изготовления насадок может быть применен материал различного профиля, например трубчатый или полосовой. Нагрев насадок осуществляется либо циркулирующим в них теплоносителем либо непосредственно электрическим током. В тех же полуотсеках, где нагрев продукта не требуется, насадки не обогреваются и служат лишь для выравнивания скоростей по сечению потока. Днище 3 аппарата имеет штуцер 9 для в{з1вода полимера из аппарата, штуцер 10 для ввода насадок в аппарат, штуцер И для отбора проб и опорожнения каждого из отсеков аппарата. Крыщка 2 снабжена штуцером 12 для отвода газообразных продуктов, а также штуцерами для контрольно-измерительных приборов, для ввода добавок на различных стадиях процесса и смотровыми стеклами. Штуцер 13 для ввода в аппарат исходных компонентов может быть расположен как в нижней, так и в верхней части

наружной обечайки 1, в зависимости от чего будет четное или нечетное количество полуотсеков в аппарате.

В аппарате цилиндрической формы с глубокогофрированным днищем (фиг. 2) гофры 14 днища служат стенками отсеков. Апппарат имеет наружную рубашку 15 и обогревается теплоносителем. Обогрев гофров днища и наружной обечайки может осуществляться и без применения теплоносителя с помощью электронагревателей. В аппарат могут быть встроены вышеописанные насадки, как обогреваемые, служащие одновременно для интенсификации прогрева продукта, так и необогреваемые, служащие только для выравнивания скоростей слоев потока продукта.

От цилиндрических аппараты, изображенные на фиг. 4, 5, отличаются тем, что стенки отсеков и разделительные перегородки у них плоские и параллельны друг другу, а насадки имеют вид плоских змеевиков или батарей.

Каждый из аппаратов работает следующим образом. Исходные компоненты с помощью дозирующих устройств подаются через вводной штуцер 13. В ходе процесса продукт движется из отсека в отсек, огибая

каждую разделительную перегородку снизу и выходя на поверхность при переливе из отсека в отсек, а затем поступает в центральную переливную трубу 5 (в цилиндрическом аппарате) или переливной кармай 16 (в прямоугольном аппарате), уровень продукта в которых контролируется уровнемером 17. Готовый полимер выводится из аппарата через штуцер 9.

Формула изобретения

Аппарат для проведения непрерывных процессов, представляющий собой теплоизолированную емкость, разделенную вертикальными, не доходящими до верха аппарата концентрическими или параллельными двойными стенками, выполненными, например, в виде гофров днища, на отсеки, в каждый из которых концентрично или

параллельно стенкам вставлена разделительная перегородка, не доходящая до дна отсека и выступающая над его стенками, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и однородности продукта,

в пространстве между стенкой отсека и разделительной перегородкой помещена насадка змеевикового или батарейного типа.

Ф«,2