Реактор с электроимпульсным аварийно-предохранительным устройством

 

) РЕАКТОР С ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫМ ; АВАРИЙНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТ- : ВОН содвржгиций kopnyc с крышкой,патруб-f кй для подвода ( и вывода готового прЬдукта, привод с валом и неремешивакшшм устройством и разрядники электрического тока о т л и ч ающий с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности эксплуатации реактора, раз рядники электрического тока закреплены вего днище, реактор снабжен изолир4 К И1ИМ от вала токоподводящим алё1 ентом, выполненным в виде размещенных на валу наклонных вниз лопастей, периферийные которых расположены с гарантированным зазором от разрядников электрического тока. (Л с ю со to

..SU.„1011232 А

СОКИ СОНЕТСНИХ

ЯЦ ВВ

РЕСПУБЛИК

3QQ 011 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Ав ТЮРКСКОМУ СЗИДВТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРП:ЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (211 3367826/23«26 (22) 18 ° 12,81 (46) 15 ° 04.83. Бюл. Р 14 (72) В.Д,Медведев g Г.A.Êîìîëèêîâ (53) 66.023,088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 181464, кл. В 01 J 19/00, 1964.

2.- Авторское свидетельство СССР

У 287906 кл. В 01 Ю 4/00, 1965. .(54 1 (57,) РЕАКТОР С ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫИ ABAPRAHO-ПРЕДОХРАНИГЕЛЬНЫМУСТРОЙСТВОМ,содержащий Корпус с крЫшкой,патруб-"; кй для Йодвода сырья и вывода готового п одукта, привод с валом и неремешивающим устройством и разрядники электрического тока, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности эксплуатации реактора, раз,рядники электрического тока закреплены:в его днище, реактор снабжен изолйр кицим от вала токоподводящим элементом, выполненным в вчде размещенных на валу наклонных вниз лопастей, периферийные концы которых расположены с гарантированным зазором от разрядников электричес кого тока.

1011232

Изобретение относится к химическому оборудованию, предназначенному для проведения различных химико-технологических процессов в жидких средах, в которых могут возникать аварийные ситуации, связанные с самопроизвольным отклонением процесса от заданного технологического регламента, сопровождающиеся явлениями полной или частичной агломерации (козлообразования ) реакционной 10 среды и может быть использовано для проведения промышленных процессов суспензионной полимеризации стирола и его сополимеров, винилхлорида и др. мономеров, особенностью которых 15 являются самопрбизвольные отклонения параметров процесса от заданного технологического регламента, сопровождающиеся полной или частичной агломерацией получаемого полимера.

Известны ректоры полимеризации с мешалками и с устройствами для аварийной экстренной выгрузки агло-, мерирующийся реакционной среды.

Эти устройства устанавливаются снаружи реактора и их основная цель быстро образовать большое проходное сечение в месте соединения аварийного патрубка и корпуса реактора и экстренно слить в специальную аварийную емкость начавшую агломерировать реакционную массу и, тем самым, предовратить образование единого монолита козла ) из полимера в самом реакторе f1 )., Однако аварийный слив выводит полимеризатор из строя на 3-4 сут для его чистки, удаления монолита ! из аварийной емкости и установки . нового аварийного устройства.

Наиболее близким по технической 40 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является реактор, содержащий корпус с крышкой, патрубки для подвода сырья и вывода готового продукта, привод с валом и пе- 145 ремешивающим устройством и разрядники1 электрического тока (2 3.

Недостатками такого реактора яв ляется то, что он не предотвращает агломеризацию и не приспособлен для борьбы с начавшейся агломерациеф, т.е. разрушением образующихся комков, сгустков и т.п. Кроме того слитая реакционная среда с полимером - это прямые потери, так как куски полимера являются некондиционными и уничтожаются (сжигают или закапывают).

Цель изобреТения вЂ, повышение производительности и надежности эксплуатации реактора. 60

Поставленная цель достигается тем, что в реакторе с электроим пульсным аварийно-предохранительным устройством, содержащим корпус с крышкой, патрубки для подвода сырья 65 и вывода готового продукта, привод с. валом и перемешивающим устройством и разрядники электрического тока, последние закреплены в его днище, реактор снабжен изолирующим от вала токопроводящим элементом, выполненным в виде размещенных на валу наклоненных вниз лопастей, периферийные концы которых расположены с гарантированным зазором от разрядников электрического тока.

Предлагаемая конструкция реактора предотвращает агломерацию реакционной массы в начале отклонения и повышает производительность и надежность эксплуатации реакционного оборудования..

На чертеже изображена конструкция реактора с электроимпульсным аварийно-предохранительным устройством, продольный разрез и его электрическая схема.

Реактор состоит из корпуса 1, который при необходимости снабжается теплообменной рубашкой, крышки

2, с расположенным на ней приводом

3, вращающим вал 4 и лопастное перемешивающее устройство 5. В нижней части вала 4 установлен электролизованный.от вала при помощи прокладки б токопроводящий элемент 7, выполненный в виде наклонных вниз симметричных лопастей. Наклонное выполнение лопастей необходимо для ого, чтобы пространство между зонами, где происходят электроразряды, было свободным, незагроможденным для эффективного дробления агломерируемых кусков полимера.

В нижней части днища 8 установлены изолированные от корпуса разрядники 9 электрического тока. Внутри разрядников расположены токопроводящие электроды 10, которые с наружной стороны реактора подсоединяются к клеммам + и вЂ, а внутри реактора незначительно выступают над внутренними торцами разрядников 9. Первона- чально между концами токопроводящей лопасти 7,и внутренними концами электродов 10 устанавливается гарантированный зазор E 10-20 мм. Величина этого зазора зависит от объема и габаритов реактора. Чем больше расстояние между зонами, т.е, чем больше объем аппарата, тем больше должен быть зазор (..Величина зазора легко регулируется путем соответствующего осевого передвижения разрядников 9 и электродов 10. Исходные компоненты загружа- . ются через патрубок 11, а готовый полимер выгружается через вентиль 12.

Подача электроимпульсов на электроды 10 осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 или

380 В при помощи повышающего трансформатора 13 и выпрямителей 14, 1011232

10 вручную путем включения рубильника 15, так и автоматически от любого параметра, характеризующего отклонеЧерез нормально закрытые контакты переключающих реле Р конденсаторы

С, С ... С озаряжаются до рабочего напряжения 400 В, при этом срабатывает управляющее реле Р и через свой

25 контакт составляет электрическую цепь по реле Рд, которые срабатывают, отклоняют источник постоянного тока и соединяют последовательно все конденсаторы С. ... С о.

В результате электроимпульс под

30 напряжением 4000 В подается на электроды 10 и при совпадении концов вращающегося токонроводящего элемента 7 производится электроразряд. Конден- саторы С ° .. C вновь автоматически

35 заряжаются и прй повороте лопасти 7 на 180 происходит электроразряд.

Продолжительность электродинамического воздействия (количество электроразрядов ) длится до тех пор, 40 пока параметр, характеризующий отклонение процесса, не восстанавливается до первоначального значения.

ВНИИПИ Заказ 2623/9

Филиал ППП "Патент", г. объединенных s электрическую схему (см чертеж }.

Реактор работает следующим образом.

Через патрубок 11 загружается водная и суспендирующая фаза, включается привод 3 и лопастное перемешивающее устройство 5 начинает вращаться. Затем постепенно загружается органическая фаза - мономер с инициатором, который, попадая на вращающиеся лопасти, разбивается на мелкие шарообразные глобулы, обволакивается суспендирующим веществом и в каждой глобуле идет процесс полимеризации с выделением экзотермической теплоты. Постепенно глобулы " твердеют и превращаются в готовый полимер, который сливается через вентиль 12 на дальнейшую обработку.

При аварийном отклонении процесса в реакторе от нормального технологического регламента по тем или иным причинам (температурный скачок, недостаточная чистота исходных компонентов и др.) глобулы начинают слипаться в комки и сгустки и это явление носит лавинообразный характер с образованием единого монолита продукта в объеме аппарата. Поэтому

=при первых признаках этого явления, о чем судят по увеличению мощности на перемешивание, повышению температуры реакционной среды визуальному наблюдению через смотровые окна и др., на электроды 10 подается электрический импульс и вращающаяся токопроводящая лопасть

7 заражает контакты между электродами 10 через зазоры 6, в результате чего между зонами возникает электроразряд, сила которого тем больше, чем больше зазор Р . Образование слипшихся кусков полиме-. ра и их рост происходят-в нижней

„центральной части аппарата,где интенсивность перемешивания минимальная и интенсификация пе:ремешивания путем увеличения скорости вращения неремешивающего устройства 5 не дает желаемого результата. Подача же электроимпульса на электроды 10 мгновенно создает гид родинамический удар с явлениями мест ных турбулентных пульсаций, которые легко деформируют, разрушают и размельчают твердые и рыхлые комкообраз ные образования загустевшего полимера.

Перемешивающее устройство, вращаясь с обычной угловой скоростью г около 20-30 об/мин ), может за очень короткое время 1-3 мин произвести

20-90 гидродинамических ударов, обеспечивающих полное разрушение образовавшихся койков, после чего процесс полимеризации проводится до конца в соответствии с технологическим регламентом.. Подача (и прекращение ) электроимпульса может быть произведена как,нию процесса.

Напряжение сети 220/380 В подается на повышающий трансформатор 13 и преобразуется в постоянный ток выпрямителем 14, собранным на диодах, до напряжения 400 В.

Предлагаемое техническое решение легко реализуется в действующих полимеризаторах объемом 10 м на Гор3 ловском ПО "Стирол", Ангарском "Нефтеоргсинтезе", Салаватском нефтехимкомбинате и на других химзаводах (cicего 75 реакторов ), давая эконо мкческий эффект 212,9 тыс.р. в год и открывает путь создания крупнотоннажных реакторов полимеразации объемом 40-60 м и более, так как толь3 ко отсутствие высокоэффективных аварийно-предохранительных устройств, предотвращающих агломеризацию полимера, сдерживает развитие этого вида оборудования.

Тираж 535 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4