АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ Советский патент 1995 года по МПК B01J19/18 

Изобретение относится к аппаратам химической технологии и может быть применено для реакции сополимеризации мономеров в осаждающей среде.

Известен аппарат для проведения химических реакций, включающий корпус и теплообменные устройства, выполненные в виде коаксиальных цилиндров с двойными стенками, в кольцевом пространстве которых размещены спиральные перемешивающие лопасти с противоположным углом подъема, закрепленные на вращающейся крестовине. При этом невозможно проводить непрерывный процесс в несколько стадий в одном аппарате и, следовательно, невозможно повысить степень конверсии.

Согласно изобретению на крестовине закреплены коаксиальные цилиндрические перегородки, на внешних и внутренних поверхностях которых размещены спиральные перемешивающие лопасти.

Благодаря указанным отличительным особенностям внутренняя полость аппарата разделена на несколько концентричных зон, в каждой из которых обеспечивается достаточно эффективное и равномерное перемешивание и протекание процесса, и в целом в аппарате создается последовательное перетекание реакционной массы из предыдущей зоны в последующую. При этом в каждую зону независимо от других можно добавлять (осуществлять каскадную подпитку) некоторое количество свежего мономера в зависимости от степени конверсии в той или иной зоне, чтобы интенсифицировать процесс в аппарате в целом, а также получить сополимер заданного состава.

На чертеже схематически изображен аппарат.

Аппарат состоит из корпуса 1 с наружной охлаждающей рубашкой 2, снабженной патрубками 3 и 4 для ввода и вывода хладагента. Внутри аппарата установлены неподвижные теплообменные элементы, выполненные в виде коаксиальных цилиндров 5 и 6, с двойными стенками, во внутренние полости 7 которых через патрубки 8 подают хладагент, например охлаждающую воду. Они разделяют внутреннюю полость аппарата на зоны реакции 9, 10 и 11. Между неподвижными теплообменными элементами 5 и 6 установлены подвижные цилиндрические перегородки 12 и 13, на внешних поверхностях которых укреплены спиральные перемешивающие лопасти 14, а на внутренних - направленные встречно им такие же лопасти 15. Подвижные перегородки укреплены на валу 16 мешалки 17 посредством крестовины 18. Внутренние зоны 9-11 снабжены каждая отдельными мешалками.

Работа аппарата осуществляется следующим образом.

Исходные мономеры в смеси с инициатором, диспергатором, обессоленной водой через патрубок 19 подают в аппарат. При вращении вала 16 продукт наружными перемешивающими лопастями 14 подвижной перегородки 12 непрерывно перегоняется при интенсивном перемешивании из одной половины зоны реакции 9 в другую ее половину, в которую он подхватывается внутренними перемешивающими лопастями перегородки 12, при интенсивном перемешивании прогоняется вверх и через верхнюю кромку неподвижного теплообменного элемента 5 перетекает в зону реакции 10. Далее таким же образом реакционная масса проходит через зону 10 и поступает в зону реакции 11, в которой процесс полностью завершается, и готовый продукт через патрубок 20 сливают из аппарата. При последовательном прохождении реакционной массы через зоны 9-11 в каждой из промежуточных зон в промежуточный продукт добавляют через штуцеры 21 свежий мономер.

Таким образом, в аппарате предложенной конструкции процесс протекает по каскадному принципу в несколько стадий, каждая из которых характеризуется определенной степенью конверсии, в зависимости от которой на каждой стадии в реакционную массу добавляют определенное количество исходного мономера.

АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, включающий корпус и теплообменные устройства, выполненные в виде коаксиальных цилиндров с двойными стенками, в кольцевом пространстве которых размещены спиральные перемешивающие лопасти с противоположным углом подъема, закрепленные на вращающейся крестовине, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения степени конверсии, на крестовине закреплены коаксиальные цилиндрические перегородки, на внешних и внутренних поверхностях которых размещены спиральные перемешивающие лопасти.