Автоклав Советский патент 1983 года по МПК B01J3/04 

(54) АВТОКЛАВ

Изобретение относится к аппаратам |с перемешивающими устройствами, работающими под давлением, и может быть г использовано в химической промышленности PibBecTHbi автоклавы, содержащие кор пус и перемешивающее устройство в ъя де пропеллерной мешалки, сочетакшюйся с направлякжцими пдлшщрамн различной высоты. При перемешивании гетерогенных систем мешалки в таких аппаратах вра щаются с частотой 15-ЗО об/с l . В автоклавах, работающих нри высоких параметрах давления н температур, трудно обеспечить указанную частоту вращения и надежную герметизацию вала, необходимы сложные многосттлевчаты уплотнения. В высоких аппаратах длинные валы переманивающих устро:йств испытывают значительные колебания, что приводит к быстрсФлу износу подшипников Наиболее близким к предложенному автоклаву 5тляетса -автоклав, содержащий вертикальный корпус, внутри которо ГО на вертикальном валу установлена всасывающая тууба, несущая смесительную крыльчатку, закрепленную на трубе снаружи или внутри нее 2 . Такой автоклав не обеспечивает ин- тенсивногю перемешивания среды и ее лярку-пяцщо через газовую фазу ннэ- ком уровне заполнения автоклава. Кроме тетю, перемешивание гетерогенных сред возможно при BiiicoKHx час-пугах вращенна вала, что в условиях высоких давлений сложных уплотнений. Целью изобретения является обеспечевне интенсивного перемешивания я циркз ляони гетерогенной среды в автоклаве, работакиц л под высоким давлением при отаосительно низких частотах вращения :вала путем создания усиленного наСосно го эффекта и интенсификация технологического процесса. Поставленная кель дост11гается тем, что автоклав, содержащий корпус с крышкой и днищем, установленный по оса корП7СЛ вал с saiqpenneHHofi на нем щфкупя- ционной трубой и крыльчаткой и теплообменные элементы и штуцеры ввода и вьгоода кокшонентов, снабжен цилиндром, закрепленным соосно под циркуляционной трубой на днтде, и лопастным завихрителем, размещенным в вррхней его части, при этом крыльчатка расположена на нижнем торце циркуляционной трубы напротив лопастного завшсрителя, На фиг. 1 изображен автоклав, про- ДОЛЬНЫЙ разрез; на фиг. 2 - перемешивающее устройство автоклава, первый вариант вьшолнения} на фиг. 3 - то же, второй вариант вьшолнения; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 3. Автоклав содержит вертикальный Цилиндрический корпус 1 со съемной крышкой 2. Вертикально по оси корпуса в его верхней части установлен вал 3, проходящий через крьпику 2 и приводимый во вращение мотор-редуктором. Внутри корпуса размещены трубчатый теплообменник 4 и перемешивающее устройство, которое включает циркул5шионную трубу 5, закреп ленную на валу 3, и крьшьчатку 6, помещенную на нижнем торце этой трубы. Под трубой 5 и соосно с ней на днище автоклава закреплен с помощью стоек цилиндр 7, в верхней части которого размещен лопастной завюсритель 8. Согласно первому варианту вьшолнения перемешивающего устройства (фиг. 2), предназначенного для вращения с минимальной частото 1ОО-ЗОО об/мин, крыльчатка, выполненная в виде многолопастногр пропеллера, на 9О% ширины лопастей выходит наружу за торец трубы 5. По второму варианту выполнения (фиг. 3 и 4) перемешивающег устройства для частоты вращения вала свьипе 4ОО об/мин крыльчатка расположе внутри трубы 5, выше ее нижнего торца. На валу эта труба крепится в обоих вариантах с помощью ступицы 9 и схгац в виде тонких ребер 1О. Корпус 1 автокла- ва снабжен штуцерами для ввода и вывода перерабатьшаемых компонентов. Автоклав работает следующим образом. Перерабатываемые вещества в виде жидкости или пульпы загружаются в автоклав до уровня, обеспечивающего погружение крыльчатки 6. При враще1шн Трубы 5 с крьщьчаткой жидкость под действием центробежной и осевой сил перемещается вверх по этой трубе, поступает в парогазовую зону и, перемешиваясь, возвращается в нижнюю полови- ; ну автоклава. Далее жидкость через неподвижный цилиндр 7 и завюсритель 8 всасьшается в трубу 5, образуя замкнутый циркуляционный контур, проходящий по всему объему автоклава. Размещение неподвижного шшинщш под циркуляционной трубой и закрепление крьщьчатки на нижнем торце трубы позволяют значительно усилить всасьтающийэффект и обеспечить интенсивное перемешивание среды по всему объему автоклава при низких частотах вращения вала. Кроме того, при перемешивании циркуляционная труба не образует , не испьиъшает биений и изгибающих нагрузок, что значительно облегчает условия работал вала и приводит к снижению расхода мощности. Формула изобретения Автоклав, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вал, установленный вертикально по оси корпуса в BepxHeiS его части, циркуляционнзгю трубу, закрепленную на валу, крыльчатку, помещенную внутри трубы, теплообменные элементы и штуцеры вао- да и вывода компонентов, отличаю-щ и и с я тем, что, с целью интенсифика- ЦИК процесса за счет обеспечения полноты перемещивания по всему объему корпуса, он снабжен цилиндром, закрепленным соосно под циркуляционной трубой на днище, и лопастным завихрителем, размещенным в верхней его части, а крыльчатка расположена на нижнем торце циркуляционной трубы нафотив лопастного завихрителя. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Штербачек 3., Тауск П., Перемешивание в химической промьшшенности. Л., Госхимиздат, 1963. 2 Патент Японии № 43-19851, кл. 13 В 15, опублик, 27.08.68.

19

1

.