ПОЛИМЕРИЗАТОР Советский патент 1970 года по МПК B01J19/26 

Изобретение относится к химическим аппаратам для проведения реакции полимеризации.

Известны различные конструкции полимеризаторов для -получения синтетических каучуков и пластмасс, в частности полимеризатор, содержащий реактор, выполненный в виде горизонтального цилиндрического корпуса с центральным приводным валом, на котором укреплены диски, устройство для подачи на диски катализатора, шнек, установленный в охлаждаемом корпусе под реактором, и штуцер, соединяюпхий корпуса реактора и шнека. Однако сильно увеличивающаяся вязкость раствора полимера с ростом концентрации его, д также падение коэффициента теплопередачи .через сгенку от вязкого раствора к хладагенту препятствуют росту производительности.

Предлагаемый аппарат отличается от известных полимеризаторов тем, что с целью равномерного распределения катализатора на поверхностях дисков в зазорах между ними рас.лоложены соприкасающиеся с торцовыми ло верхностями .дисков ножи, имеющие на обеих сторонах открытые канавки, сообщающиеся с ПОМОЩЬЮ отверстия в вале, на котором эти дожи укреплены, с устройством для иодачи на диски катализатора.

применен .для получения сгереорегулярных .каучуков изопренового и бутадиенового.

Па чертеже изобрал ен предлагаемый аппа.рат в двух проекциях и нож в сечении.

Полимеризатор состоит из двух основных узлов: дискового реактора и шнека.

Дисковый реактор представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, состоящий из корпуса / и крышки 2. Внутри корпуса имеется вал 3, на котором укреплен ряд дисков 4. Вал опирается на внутренний подшипник 5 и проходит через днище корпуса 6, где укрепляется сальником 7. Второй его опорой является внещний подшипник 5. Вал приводится в движение от внещнего привода, время его оборота определяется скоростью реакции.

Производительность реактора зависит от количества и размеров дисков.

Расстояние между дисками на валу определяется щириной ножа 9. Каждый диск, кроме .крайних усиленных дисков W, очищается с .обеих сторон ножами. Пож представляет со,бой деталь сложной формы и профиля. Одним ;Концом ножи свободно опираются на вал 3, другим концом приварены к полому валу // дожей.

стороны крышки имеет штуцер 14. Ножи плотj-io прижимаются :К валу дисков через вал ножей пружинным механизмом 15.

В каждом ноже имеются два отверстия 16, которые соединяют полость вала ножей с двумя открытыми канаВКами 17 на обеих сторонах ножа, прилегающих к дискам.

Корпус содержит штуцера 18 для форсунок, штуцера 19 для отвода паров и штуцер 12 для выхода полимера.

Штуцер 12 соединяет -корпус дискового реактора с корпусом 20 шнека. Корпус шнека имеет рубашку для охлаждения со штуцерами 21 и 22, заднюю ;крышку 23 ц переднюю охлаждаемую крышку 24. В передней крышке расположен штуцер 25 для 1вывода полимера. Шнек 26 приводится IB движение от внешнего .привода. Вал 27 шнека уплотняется сальни,ком 28.

Полимеризатор предназначен для получения каучука СКД. Кроме того, он может быть применен для получения различных типов изолренового каучука, каучука СКЭП и т. п.

В основу работы аппарата положен принцип полимеризации в массе в тонком слое. Тепло отводится за счет испарения мономера, .который в избытке вспрыскивается в реактор центробежными форсунками через штуцера 18 в тонкодисперсном состоянии, причем температура его нилсе температуры реакции.

Катализатор, приготовленный в масле, вводится через штуцер 14 в полость вала и через отверстия в ножах попадает в открытые канавки ножей. При вращении дисков катализатор наносится через зазор а между ножом и диском на диск. Пары мономера дифундируют через масло к .катализатору, и начинается процесс полимеризации.

Избыток мономера испаряется и отнимает тепло у образовавшегося иолимера. В реакторе поддерживается давление, обеспечивающее быст1рое испарение мономера лри температуре реакций. Пары последнего отводятся через штуцера 19.

За полный оборот диска реакция полимеризации проходит на 70-80%. Образовавщаяся пленка полимера толщиной 5-6 мм режущей кромкой 29 Божа сдвигается к периферии диска и через штуцер 12 попадает в корпус щнека.

В шнеке происходит частичная дополимеризация, но основное его назначение - создать затвор между дисковым реактором и следующими аппаратами в схеме получения полимера.

Предмет изобретения

Полимеризатор, содержащий реактор, выполненный в виде горизонтального цилиндрического корпуса с центральным приводным валом, на котором укреплены диски, устройство для подачи на диски катализатора, шнек, установленный в охлаждаемом корпусе под реактором, н штуцер, соединяющий корпуса

реактора и шнека, отличающийся тем, что, с целью равномерного распределения -катализатора на поверхностях дисков, в зазорах между дисками расположены соприкасающиеся с торцовыми поверхностями дисков ножи, имеющие на обеих сторонах открытые канавки, сообщающиеся с помощью отверстия в вале, на котором эти -ножи укреплены, с устройством для -подачи на диски -катализатора.