Аппарат для полимеризации или поликонденсации Советский патент 1987 года по МПК B01J19/18 

2611

уо П 12 J..J-J 7 7V П 16

Л. . . . Ш-./. //-L

№ А. :..:. i-.-...-.-:.;.. I .. (.../.t.-.-.-.-f--.:. j

W У и и и ч tf W л

32

да

00

со

%

СО СО

3 5

J3

V4VI С

Г5

J/ Изобретение относится к устройст вам для осуществления химических реакций поликонденсации и полимериз ции в производстве волокнообразующих синтетических пролимеров, в частнос ти, к устройствам-горизонтальным реакторам поликонденсации для получ ния полиэтилентерефталата. Известен ряд устройств для полиме . ризации и поликонденсации, состоящих из горизонтально расположенного обогреваемого корпуса с торцовь ш крышками, внутри которого помещено перемешивающее устройство. В указанных устройствах процесс получения полимера протекает при высоких значениях вакуума, порядка 0,5 - 2 мм. рт. ст. (остаточное давление) и температуре 290 - в условиях непрерывного перемешивания продукта. Однако, в таких условиях невозможно получать продукт высокого качества из-за отложений, образующих ся на корпусе в зазоре между корпусом и перемешивающим устройством. Необновляемый слой полимера на обогреваемых поверхностях корпуса подвергается термической деструкции (разложению), значительно снижающей качество полимера. Аналогичным недостатком обладает устройство,являющееся наиболее-близким к изобретению по технической сущ ности и достигаемому результату, содержащее горизонтальный обогреваемый корпус с торцовыми крьшками, внутри которого помещен вал с перемешиваю-щим устройством, состоящим из ряда вертикальных дисков с лопастями, и устройство для очистки стенок, содер жащее скребки. Известное устройство тйкже не может обеспечить надежную непрерывную работу в течение длительного времени и обеспечить высокое качество продук та. Целью изобретения является повьше ние качества готового продукта. С этой целью устройство для очист ки выполнено в виде размещенных между дисками стержней, на которых закреплены скребки, вьтолненные из пористых упругих элементов. При этом скребки могут быть выпол нены в виде перфорированных пластин и многослойной сетки. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вариант выполнения пористого упругого скребка в увеличенном масштабе; на фиг.4 - другой вариант выполнения пористого упругого скребка в виде свернутой в рулон сетки; на фиг.З - закрепление упругого скребка между вертикальными дисками. Устройство для поликонденсации и полимеризации содержит горизонтальный обогреваемый корпус 1 с теплопередающей рубашкой 2, торцовые крьшки 3 и 4, также с обогревающими рубашками 5 и 6 . Внутри корпуса 1 установлена мешалка 7, опирающаяся -концевыми валами 8 и 9 на опорно-уплотнительные устройства 10 и 11 (показаны условно). Мешалка 7 состоит из крайних дисков 12 и 13 и промежуточных дисков 14 с центральными отверстиями. Крайние диски имеют на периферии полукольцевые открытые вырезы 15 и снабжены планками 16 и 17 для очисткн полимера в зонах загрузки и выгрузки, как с торцовых крышек, так и со стенок корпуса. Крайние и промежуточные диски стянуты продольными стяжками 18, проходящими вдоль всей мешалки. Между соседними дисками и стяжками размер;ены устррйства дпя очистки стенок корпуса, состоящие из пористого упругого скребка 19 и стержней 20 и 21. Скребок может быть вьшолнен в виде многослойной плоской сетки, в виде свернутой в рулон сетки. Предпочтительна установка 2-х упругих скребков между соседними дисками, расположенных через loU С с диаметрально противоположных сторон. Если вьтолняют пористый упругий скребок в виде плоской сетки 19, или перфорированной пластины (фиг.З), последнюю зажимают между стержнями 20 и 21, которые прикрепляют к дискам 14, например, сваркой. Упругий скребок в виде свернутой в рулон сетки 22 (фиг.4 и 5) прикрепляют к дискам 14 с помощью дополнительных стяжек 23 и 24 в виде стержней круглого и уголкового профилей. На круглый стержень наматывают сетку, а стержень уголкового профиля служит для повьш1ения упругости сетки при ее деформациях во время работы мешалки. Корпус устройства и торцовые крьшки снабжены штуцерами: 25 - для выхо37да продукта; 26 - для выгрузки готового полимера; 2-7 - для отвода летучих продуктов реакции; 28, 29, 30 для ввода теплоносителя; 31, 32, 33 для выхода конденсата. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Исходный продукт, например, расплав полиэтилентерефталата,с вязкостью 200 пуаз вводят в устройство для поликонденсации через штуцер 25. Мешалку вращают с числом оборотов 5 10 в минуту, при этом в корпусе поддерживают вакуум 0,5 - 2 мм, рт.ст. (остаточное давление) и температуру 280-290 0. Продукт перемешивается мешалкой и постепенно продвигается от входа к выходу из корпуса. При этом происходит отгонка летуЧкх продуктов реакции поликонденсации (вода этиленгликоль) через штуцер 27, соединенн ш с вакуум-насосом (на чертеже не показан). Стяжки 18 размазывают полимер по стенке корпуса, а пористые упругие скребки 19 или 22 счищают полимер со V, D-d стенок в радиальном зазоре п между корпусом и мешалкой (где D диаметр корпуса, d - диаметр мешалки). При вращении мешалки наибольший ее прогиб 6 происходит в средней части корпуса, при этом зазор h уменьшается, например, с 5 мм до 1 мм. На величину разности зазоров (4 мм) происходит сжатие упругого скребка в его нижнем положении и расширение (за счет сил упругости) в верхнем положении, при этом упругий скребок непрерьшно соприкасается с корпусом и производит очистку полимера с его стенок. Аналогично работают и другие упругие скребки, расположенные между другой парой дисков. Очистка полимет . ра в зонах загрузки и выгрузки с торцовых крьщ1ек и стенок корпуса осуществляется планками 16 и 17. В качестве упругих скребков могут быть . использованы металлические и неметаллические сетки с диаметром проволоки 0,5 - 3 мм и ячейками от 3x3 мм до 30x30 мм, а также различные пористые набивки, например, металлические или неметаллические щетки с диаметром проволоки 0,5 - 3 мм. Возможны также комбинированные упругие элементы, на- . пример, металлическая сетка, обернутая в неметаллическую сетку.

1. АППАРАТ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ И ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ, содержащий корпус с рубашкой, патрубки для входа и выхода продуктов, вал с закрепленными на нем дисками с лопастями иустройство для очистки стенок, содержащее скребки, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества готового продукта, устройство для очистки выполнено в виде размещенных между дисками стержней, на которых закреплены скребки, выполненные из пористых упругих элементов.2.Аппарат.по п.1, о тлич аю- щ и и с я тем, что скребки вьтолне- ны в виде перфорированных пластин.3.Аппарат по п.1, отличающийся тем, что скребки выполнены из многослойной сетки.I

18

1 2

20

/4

Фиг.З

б-&22

/

ihiis