Реактор

 

1. РЕАКТОР преимущественно для вязких материалов, содержащий вертикальный корпус, центральный приводной вал с мешалкой и пульсационную камеру, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, пульсационнал камера размещена концентрично валу и закреплена верхним торцом на внутренней поверхности крышки реактора. 2.Реактор по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что пульсационная камера выполнена в виде двух усеченных конусов, .обращенных большими основаниями один к другому. 3.Реактор по пп. 1 и 2, отли§ чающийся т.ем, что нижний открытый торец пульсационной камеры (Л снабжен насадком в виде усеченного конуса.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„3117081 А

ТУ(нимд à.>! бИЫИОТИА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3542026/23-26 (22) 21.01.83 (46) 07.10.84. Бюл. У 37 (72) Л.И. Баркар, Г.М. Сычев, Б.А. Есин и Ю.Ф. Акулов (71) Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол (53). 66.024(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 363514, кл. В Oi J 19/18, 1974.

2. Карпачева,С.И. Пульсационная аппаратура в народном хозяйстве. М., Атомиздат, 1979, т. 3, с. 138, рис. 8 "б". (54)(57) 1. РЕАКТОР преимущественно для вязких материалов, содержащий вертикальный корпус, центральный приводной вал с мешалкой и пульсацион-. ную камеру, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, пульсационная камера размещена концентрично валу и закреплена верхним торцом на внутренней поверхности крышки реактора.

2. Реактор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что пульсационная камера выполнена в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями один к другому.

3. Реактор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что нижний открытый торец пульсационной камеры снабжен насадком в виде усеченного конуса.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению химических реакций, например к реакторам для вязких материалов, таких как реакторы синтеза полиамида.

Известен реактор для проведения реакций полимеризации или поликонденсации при получении полиамида, содер.жащий корпус и вертикальный вал с перемешивающим органом, приводимого электродвигателем, установленным на крьппке реактора (1 3.

Недостаток данного реактора заключается в длительности времени нагрева и синтеза, Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является реактор, включающий корпус, вращающийся вал с мешалкой и пульсационную камеру (2 3, К недостаткам этого реактора следует отнести то, что пульсационные импульсы, подаваемые снизу в толщу материала, быстро затухают, так как эта зона является застойной, а вязкость полимера в ней максимальна, При этом узел уплотнения незащищенный.

Целью изобретения является интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в реакторе преимущественно для

30 вязких материалов, содержащем вертикальный корпус, центральный приводной вал с мешалкой и пульсационную камеру, пульсационная камера размеще на концентрично валу и закреплена верхним концом на внутренней поверхности крышки реактора и выполнена в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями один к ,другому, при этом нижний открытьп торец пульсационной камеры снабжен

40 насадком в виде усеченного конуса.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Реактор содержит вертикальный корпус i с коническим днищем 2 и крышкой 3. По оси реактора проходит вал 4, приводимый от электродвигателя 5.

На нижнем конце вала установлена мешалка б. Корпус реактора 1 имеет рубашку 7 и патрубки 8 и 9 для загрузки и выгрузки продукта. На крьппке 3 реактора размещен узел 10 уплотнения, который имеет штуцера 11 для подвода и отвода охлаждающей жидкости

Концентрично валу установлена пульс- камера 12, образующая кольцевой зазор

13 между налом 4 и крышкой 3, причем верхний конец обечайки соединен с

81 2 крьппкой герметично. Пульскамера 12 выполнена с расширением в ее средней части и сужением в верхней и нижней частях. Оптимальной формой пульскамеры является выполнение ее в ниде цвух усеченных конусов 13 и 14, обращенных друг к другу большими основаниями. В верхней части камеры предусмотрен штуцер 15, который через вентиль 16 и редуктор 17 соединен с линией подачи (баллоном 18) инертного газа, Нижний торец пульскамеры имеет конический насадок 19, который погружен в расплав полимера.

Реактор работает следующим образом.

Материал, например расплав мономера, погружают через штуцер 8 внутрь корпуса 1 реактора. Включают электродвигатель 5 мешалки 6, одновременно в торцовое уплотнение 10 подают охлаждающую воду, а в рубашку 7 — теплоноситель. Газовую полость реактора и пульскамеру 12 продувают инертным газом (азотом), открывают для этого вентиль. Нижний торец пульскамеры оказывается погруженным в жидкую фазу на высоту h . В процессе реакции давление в полости реактора плавно увеличивают до рабочего. По закону сообщающихся сосудов жидкая фаза поднимается в полости на высоту h, сжимая первоначальную порцию находившегося там газа до высоты h . По мере возрастания температуры и роста давления происходит процесс полимеризации, При этом выделяющиеся в процессе реакции пары M -додекалактама практически не имеют доступа к узлу .уплотнения. Через штуцер 15 в пульскамеру 12 подают пульсирующий импульс либо ведут процесс B pe HMe BBTQMojJP31bHbIx пульсаций, при котором импульс образуется при постоянном расходе инерта за счет периодического вытеснения жидкости из камеры и протока инерта в газовую полость реактора, При подаче потока импульсов в камеру 12 за счет ее плавного расширения происходит перераспределение и выравнивание плотности импульса по сечению камеры 12. В конической сужающейся части 14 камеры поток импуль сов концентрируется и направляется в зону пониженной вязкост и, концентричной валу. Упомянутая эона, образованная за счет передачи энергии и тепла вращающимся валом прилегающим слоям полимера, пронизывается импуль1117081 сами, которые из нее распространяются на всю толщу полимера. При этом происходит интенсивное перемешивание продукта, а следовательно, выравнивание температур и концентраций, что способствует интенсификации процесса синтеза. Конический насадок

20 внизу камеры позволяет обработать импульсами не только зону вала, но и объем реактора, в котором развиты поверхности раздела жидкость — газ.

По окончании синтеза давление в газовой полости реактора сбрасывают до нормального, при этом снижается уровень полимера в пульскамере 12.

Выгрузка готового продукта производства за счет передавливания азотом, при этом целесообразная подача инертных газов в кольцевую полость обечайки для удаления остатков продукта.

Таким образом, конструкция предлагаемого реактора позволяет интенсифицировать процесс и исключает контакт уплотнения с токсичной газообразной и жидкой средой, обеспечивая надежность и долговечность работы уплотне

10 ния, а, следовательно, и всего реактора.

Экономический эффект от использования предлагаемого реактора создает" ся за счет сокращения общего цикла синтеза. При этом сокращаются непроизводительные затраты времени на ре» монт и контроль узла уплотнения»

НИИПИ. Заказ 7106/5

532 Подписное ал ППП Патент1 жгород, ул. Проектная,