Реактор Советский патент 1981 года по МПК B01J19/18 

(54) РЕАКТОР

, Г;.,... Изобретение относится к конструкциям химических реакторов-смесителей ,и может быть использовано для получения жиаких олнгомеров метоцом ионной полимеризации Известны аппараты ал я проведения жиа кофазньгх реакций, в том числе и реакций полимеризации и поликонаенсации, содержащие вертикальный корпус, пс)мещенныё в корпус тихохоцныё лопастные мешалки и шнек для выгрузки готового продукта через нижний штуцер и . Известные реакторы-смесители являют ся удобными в .эксплуатации, однако не обеспечивают необходимых режимов сме шения для быстропротекающих реакций ионной полимеризации, осложненных в начаяр ной стадии наличием двухфазной системы (эмульсии или суспензии), проявля ющей ньютоновский характер течения, и вязкоупругой гомогенной системы в ной стадии, что объясняется невозможностью создания однородного поля высоких скоростей сцвига во всем пространстве реакционного объема аппарата. Кроме того, щнек, ввицу. его развитой поверхности, не пригоден для выгрузки вязких систем, обладающих большой адгезией к металлам. Известен также реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, тепловую рубашку, расположенную снаружи Корпуса, коаксиально установленный в корпусе перемешивающий цилиндр с днищем, вал, размещенный в верхней части корпуса по его оси и соединенный с верхней частью перемешивающего цилиндра, и штуцеры ввода и вывода реагентов Г2Л. Известный реактор при непрерывном режиме работы обеспечивает в зазорах высокие скорости сдвига и, кроме того, появление вихревой турбулентности , что позволяет проводить полимеризационные процессы с высокой скоростью. Однако данная конструкция не устраняет застойные зоны и затрудняет выгрузку готового продукта, что усложняет ее работу с матеиалами, проявляющими вязкоупругость. Цепь изобретения - интенсификация процесса за счет устранения застойных зон и улучшения выгрузки готового продукта. Поставленнаяцель достигается тем, что реактор снабжен фторопластовым аиском, помещенным межцу крышкой и верхней частью перемешивающего цилиндра снаружи вала, причем цниша перемешивающего цилинцра и корпуса выполнены в вице эквидистантно расположенных усеченных конуcoBj а анише корпуса установлено с возможностью перемещения в вертикальном напра злении относительно корпуса. На фиг. 1 изображен реактор, процольный разрез (общий виц); на фиг. 2 - узел 1на фиг. 1. Реактор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 и коаксиально установленный в корпусе перемешивающий цилинар 2 для перемешивания гомогенных и дисперсных систем Корпус 1 включает тепловую рубашку 3, преаназначенную для обогрева материала и обеспечения заданного теплового режима процесса, крышку 4 и днище 5. Днище 5 выполнено съемным конической формы. Перемешивающий цилиндр 2 имеет днище 6, выполненное в виде усеченного конуса. В верхней части корпуса между крыщкой 4 и перемешивающим цилиндром 2помешен фторопластовый диск 7. Реактор работает следующим образом. Исходные компоненты поступают через штуцер 8 в зазор между корпусом 1 и пе ремешивающим цилиндром 2, где образует ся зона смешения и где йроксходит быстрая гомогенизация исходных компонентов или диспергирование, если компоненты вза имно ие смешиваются. Вниэу циликдрической части реактора-смесителя вязкость си стемы резко возрастает, что соответствует заверщенизб реакции, и система поступает в зазор, образуемый меж,ау коническим анйшем 5 корпуса 1 и дйищем 6 перемешивающего цилиндра 2. В этом зазоре происходит дальнейшее повышение степени превраще{шя, приводящее в ряде случаев к проявлениями вйзко упруд ости и, таким образом, эффекта нормальных .напряжений, обеспечивающего улуш1ение выгрузки готового продукта через штуцер 9 при определенной скорости вращения цилиндра. По сравнению с известными научноехническими решениями предлагаемый ректор-смеситель позволит устранить заг стойные зоны и улучшить выгрузку готовоо продукта. Использование коаксиальных цилиндров зоне смешения позволяет обеспечить заанное время пребывания всего материала в зоне высоких сдвиговых наЛряжений, следовательно исключает проскок материаа и обеспечивает требуемую степень конерсии. Формула изобретения Реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крьш1кой и днищем, тепловую рубашку, расположенную снаружи корпуса, коаксиально установленный в корпусе перемешивающий цилиндр с днищем, вал, радалещенный в верхней части корпуса по его оси и соединенный с верхней частью перемешивающего цилиндра, и штуцеры ввода и вывода реагентов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет устранения застойных зон и улучшения выгрузки готового продукта, он снабжен фторопластовым писком, помещенным между крьпикой и верхней частью перемешивающего цилин дра снаружи вала, причем днища перемешивающего цилиндра и корпуса выполнены в виде эквидистантно расположенных усеченных конусов, а днище корпуса установлено с возможностью перемещения в вертикальном направлении относительно корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свтоетельство СССР № 558697, кл. В О1Т 1/ОО, 15.О2.74. 2.Патент США № 3424733, кл, 23-288, 1969.

3i

ЙЙ5 65656«9

.7

X

К