Устройство для полимеризационных процессов Советский патент 1978 года по МПК B01J1/00 B01F7/18 

I

Изобретение относится к устройствам, прванаэяачеиным для проведения процессов полимеризации, в частности для получения раствора, сополимера акрилЬнитрила в водном растворе роаанистого натрия.

Известны устройства для обработки -жидких сред, включающие корпус с рубашкой и врашаюгавйся вал с лопастями, расположенными наклояво к оси вала по образующей конуса 1 .

Птжмеиенне этих устройств при перемешкванкн вязких сред в аппаратах, длина ко.торых в весжолько раз превышает их диаметр, неэффективно, так как зона развитой турбулентности близко примыкает к. рабочим лопастям, что не обеспечивает эффективного перемешиваний во всем объеме длинного аппарата.

Известно устройство для обработки жидкнх сред, включающее корпус с рубашКой и вращающийся ъап с лопастями, установленными наклонно к «го оси и собранными в виде нескольких конических турбофрез,-установленных не одном валу коничесл кой частью в сторону загрузки .

Для организации интенсивного перемешивания среды в аппарате обычно увеличивают число турбофрез на валу, что приводит к резкому увеличению затрат мощности на перемешивание и к снижению коэффициента эффективности проточного аппарата за счет .возникающего явления проскока частиц вследствие разрушения зон вторичной циркуляции.

При изменении вязкости реакционной смеси вдоль непрерьгено действующего аппарата при использовании турбофрез с постоянной геометрией перераспределение затрат мощности по зонам невозможно. .

С целью интенснфикации процесса перемешивания, лопастные элементьт в предлагаемом перемешивающем устройстве установлены попарно и лопасти каждой пары расположены друг к другу наклонно по образующей конусов, вставленных друг в друг большими основаниями. Один из лопастных элементов пары установлен подвижно и с другим элементом посредством пружины. На чертеже изображено преалагаемое устройство. Перемешивающее устройство содержит ко пус 1 с рубашкой 2 и цля входа 3 и выхода 4 продукта. Внутри корпуса проходит вал 5 с лопастями, собранными в элементы 6 и 7, между Которыми установлена пружина 8. Предлагаемое устройство работает следующим образом, В обогреваемый корпус 1 через штуцер 3 непрерывно дозируется исходная смесь реагентов, а готовый продукт выгружается через штуцер 4. Вращающийся вал 5 с лопастными элементами 6 и 7 перемешивает реакционную массу, вязкость, которой по мере, прохождения вдоль аппарата возрастает. В зависимости от вязкости, а следовательно, и сопротивления среды на лопасти действуют силы, которые, преодолевая действие пружины, перемешают подвижный конус вдоль вала, причем с ростом вязкости расстояние между свободньми концами лопастей увеличивается, т.е, этим регулируется объем зоны турболентности каждой пары элементо и уменьшается ее энергоемкость, что способствует сокращению общи энергозатрат. В пространстве между лопастями возникает волнообразное движение перемешиваем массы, своего рода пульсация внутри зоны действия одной .пары элементов, что спо собствует э.нергичному перемешиванию внутри этой зоны при одновременном отсутс вии интенсивного массообмена между зонамн. Таким образом получается своеобразное секционирование внутри аппарата, и вся масса движется вдоль аппарата со скорость определяемой подачей продукта, т.е. аппара работает в режиме, близком к режиму вытеснения. Путем подбора числа пар элементов лопастей, величинь углов между лопастями и числа оборотов мешалки можно обеспечить требуемое время пребывания продукта в аппарате с одновременным обеспечением ий- . Тенсивности перемешивания. Все это приводит ,к улучшению технологических показателей - росту степени конверсии, получению продукта с более равномерными свойствами без допопнительньпс энергозатрат. Формула изобретения 1.Устройство для полимеризационных процессов, содержащее корпус с рубашкой и перемешивающее устройство в виде вала с лопастными элементами, о т-л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью интенсификаци11 процесса перемешивания, лопастные элементы установлены попарно и лопасти каждой пары расположены друг к другу наклонно по образующей конусов, вставленных друг в друга большими основаниями, 2.Устройство поп, 1, отличающееся тем, что один из лопастных элементов пары установлен подвижно и связан с другим элементом посредством пружины. Источники информации, принятые, во внимание при экспертизе: 1.Штербачек 3. и др., Перемешивание в химической промышленности, Л,, Госхимиздат, 1963, с. 304. 2.Авторское свидетельство- СССР № 388891, кл. В 01 f 7/08, 1971.