Реактор Советский патент 1980 года по МПК B01J1/00 

(54) РЕАКТОР

Изобретение относится к конструк дням химических реакторов и может быть использовано для проведения химических реакций в системах газ твердое тело и газ-жидкость - тверд тело. Известен реактор для проведения химических реакций в системах газтвердое тело и газ-жидкость-твердое тело, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем и крышкой, закрепленное на крьашке устройство ввода твердого материала, подсоединенное к днищу устройство вывода твердого материа ла, выполненное в виде желоба с вы пускным отверстием, и патрубки вво да и вывода газообразного реагента ы. Недостатком известного реактора является то, что в случае использования известного реактора для не прерывного процесса обработки целлюлозного вещества газовой фазой имеют место нежелательные потери газообразного реагента в процессе выгрузки твердой фазы из-за негерм тичности устройства вывода. С целью улучшения герметизации корпуса и процесса выгрузки твердого материала реактор снабжен шарнирно установленными в выпускном отверстии желобас возможностью углового перемещения заслонками. Дополнительно, .с целью регулирования количества выгружаемого твердого материала, устройство вывода твердого материала снабжено регулирующими приспособлениями, соединенными с заслонками, которые выполнены в виде кольца, устройство вывода твердого материсша выполнено в виде установленного в желобе по его оси вала с закрепленным на нем шнеком и разрыхляющих элементов, размещенных на одном из торцов вала около заслонок, в .днище выполнено эксцентрично расположенное прямоугольное окно, к которому подсоединен желоб, а реактор снабжен установленным на днище по оси корпуса вращающимся скребковым устройством. На фиг. 1 изображен реактор, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1у на фиг. 3 - сеч§ние Б-Б фиг. 2. Реактрр для проведения химических реакций в системах газ-твердое тело и газ-жидкость - твердое тело содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2 и крышкой 3, закрепленное на крышке устроЯстно 4 ввода твердого материала, подсоединенное к днищу 2 устрой ство вывода твердого материала, вы|полненное и виде желоба 5 с выпу-скным отверстием 6, патрубки 7 и 8 ввода и вывода газообразного реагента, шарнирно установленные в выпускном отверстии 6 желоба 5 с возможностью углового перемещения заслонки 9. Устройство вывода твердого материала снабжено регулирующими приспособлениями 10, соединенными с заслон ками 9, которые выполнены в виде кол ца. Устройство вывода твердого материала выполнено в виде установленного в желобе 5 по его оси вала 11 с закрепленным на нем шнеком 12 и разрыхляющих элементов 13, размещенных на одном из торцов вала 11 около зас лонок 9. В днище выполнено эксцентрично расположенное прямоугольное выпускное окно 14, к которому подсоединен жёлоб 5. Дополнительно реактор снабжен установленным на днище 2 по оси корпуса вращающимся скребковым устройством 15. В нижней части корпуса соосно ему расположено вращающееся скребковое устройство 15, имеющее множество скреперных ножей или лопастей 16, каждая из которых достаточной длины для того, чтобы двигаться над выпуск ным окном 14. Устройство 15 монтируе ся на валу 17, который вращается с помощью двигателя 18. Сплошная дозирующая платформа или разделяющее устройство 19 может располагаться в верхней и нижней сто роне корпуса для того, чтобы раздели внутреннюю его часть на верхнюкУ или удерживающую камеру 20 выше платформы 1.9 и нижнюю или выпускную камеру 21 ниже платформы 19, которая монтируется, на валу 17 для сочетания вращательного движения с лопастями 15. В этом случае впускное отверстие 6 будет соединяться с удерживающей ка 4ерой 20, а последняя вместит описаннре ранее -устройство размельчерия и разравнивания уплотненного в&Цества, Выпускная камера 21 имеет выпускное окно 14 и содержит вращающуюся лопасть 15. Кроме того, верхня сторона платформы 19 можетбыть снаб жена кольцевой стенкой 22, наклоненной периферией книзу и образующей с корпусом кольцевое пространство 23, которое связывает нижний конец удерживающей камеры 20 с верхним концом выпускной камеры 21. Такое расположение приводит к тому, что платформа 19 контролирует прохождение твердого вещества из удерживающей камеры 20 в выпускную камеру 21 и позволяет легко и просто измгл-ять скорость прохождения такого Е щества с помощью регулирования- скорости вращения платформы 19. Это расположение благоприятно сочетается с устройствами контроля, определяющими скорость вращения платформы 19, чувствительной к уровню вещества в удерживающей камере 20. Эти средства контроля включают обычные приборы 24 для измерения уровня, которые определяют уровень вещества в удерживающей камере 20 и связаны с двигателем 18 для того, чтобы обеспечить скорость вращения, при которой последняя вращает платформу 19 и лопасти 16, причем скорость может легко регулироваться. Кроме того, кольцевая стенка 22 платфорьял 19 может быть снабжена спиральными звеньями 25, служащими для облегчения прохождения материала из удерживающей камеры 20 в выпускную камеру 21 через пространство 23. На всем протях ении работы реактора приводной двигатель 18 постоянно работает, чтобы обеспечить постоянное вращение ваша 17, лопастей 16 и платформы 19, приводной двигатель 26 также постоянно работает для вращения вала 11, шнека 12 и элементов 13. Аналогично- этому вал 27 постоянно приводится во вращение с помощью приводного устройства, чтобы вызвать постоянное чередование подачи и вращения уплотняющего щнека 28; приводной двигатель 29 постоянно работает, чтобы вращать подающий шнек 30 и вращающиеся пальцы 31. Гидравлическая жидкость поддерживается в приспособлении 10 при постоянном заданном давлении, чтобы обеспечить заданные равные силы, при этом заслонки 9 смещаются в зависимости от расхода вещества через выпускное отверстие 6, при помощи которого заслонки .ограничивают прохождение вещества через отверстие 6. Газ или газообразный реагент постоянно подается в удерживающую камеру 20 через газоподающую трубку 32 и патрубок 7. Твердое вещество или смесь твердое вещество жидкость, например лигноцеллюлозный материал, непрерывно подается через трубопровод 33 к вращающейся подаче и шнеку 28, который уплотняет вещество в конической части 34 подающего трубопро вода 33, образуя пробку из вещества сверху корпуса, что препятствует проникновению нежелательных газов через подающий трубопровод 33. Шнеки 30 и 28 подают это уплотненное вещество через устройство 4 в удерживающую камеру 20, после чего размельчающие и разравнивающие, устройства в виде пальцев 31 и 35 размельчают или дробят уплотненное вещество, распределяют и разделяют его в раздробленном состоянии по попереч ному сечению удерживающей камеры 20. Это разравненное, размельченное вещество опускается в удерхсиванзцей камере 20, где образуется груда веще ства на стенке 22 платформы 19. Объе этого вещества, разделенного с помощью объемного определяющего производительность аппарата, изменяется. В течение некоторого времени вещество, подверженное действию газо образного реагента, удерживается в- к мере 20. Приведенная во вращение платформа приводит в движение вещество по дну трубы наружу к периферии платформы 19, где оно выпускается через кольцевое пространство 23 выпускной камеры 21, причем скорость приведения во вращение платформы 19 контролируется чувствительным к уров ню верха груды вещества прибором 24. Вещество, выпущенное в выпускную камеру, опускается вниз с помощью гравитационных сил. Вещество на дне выпускной камеры сгребается вдоль днища 2 в направлении к выпускному окну 14 и выпускает ся -через последнее в выпускной желоб 5. Вращательное движение шнека 12 транспортирует этот выпущенный материал через выпускной желоб 5 в направлении выпускного отверстия 6. Заслонка 9 ограничивает выпуск вещества через выпускное отверстие 6, в результате чего образуется проб ка, и вещество разгружается этого в уплотненном состоянии, благодаря чему уплотненное вещество пре дохрацяется от газосодержащих пространств и посредством этого через отверстие 6. Уплотненное вещество попадает в камеру 36 через отверстие 6 и после его дробления с помощью элементов 13 выпускается через выпускное отверстие аппарата 37. Вещество может как подаваться в корпус, так и выпускаться из него пр плотностях, которые могут изменяться в пределах от десяти до одной сотой процента. Плотность выпускаемого вещества может быть также выше или ниж или такой же по сравнению с плотностью подаваемого вещества. Более того, хотя вышеописанная аппаратура обеспечивает только подачу газа к веществу, следует отметить, что жидкости, пары в отдельности или вместе также могут подаваться подобным образом к веществу. Формула изобретения 1. Реактор для проведения химических реакций в системах газ-твердое тело и газ-жидкость- твердое тело, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем и крышкой, закрепленное на крышке устройство ввода твердого материала, подсоединенное к днищу устройство вывода твердого материала, выполненное в виде желоба с выпускным отверстием, патрубки ввода и вывода газообразного реагента, о т ли ч а ю щ и йс я, тем, что, с целью улучшения герметизации корпуса и процесса выгрузки твердого материала, он снабжен заслонками, шарнирно установленными, в выпускном отверстии желоба с возможностью углового перемещения. 2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью регулирования количества выгружаемого твердого материала, устройство вывода твердого материала снабжено регулирующими приспособлениями, соединенными с заслонками. 3.Реактор по п. 1, отличающийся тем, что заслонки выполнены в виде кольца. 4.Реактор по пп. 1-3, отличающийся, тем, что устройство вывода твердого материала выполнено в виде установленного в желобе по его оси вала с закрепленным на нем шнеком и разрыхлякяцих элементов, размещенных на одном из торцов вала около заслонок. . 5. Реактор по пп.1-4, отличающийся тем, что в днище выполнено эксцентрично расположенное прямоугольное окно, к которому подсоединен желоб. 6. Реактор по п. 2, отличающийся тем, что он снабжен установленным на днище по оси корпуса вращающимся скребковым устройством. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 2529679, кл. 23-288, 14.11.50 (прототип).

29

L

6-6

Г

U2.