Реактор с интенсивным перемешиванием

 

1. РЕАКТОР С ИНТЕНСИВНЫМ ПЕРЕМЕПИВАНИШ, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, крышку, . перемешивающее устройство с валом, циркуляционную трубу, отражатель потока в виде полутора, обращенный выпуклостью к крышке, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, отражатель потока установлен с возможностью возвратно-поступательного вертикального пepe teщeния. 2. Реактор по п. 1, отлич аю щ и и с я тем, что отражатель потока жестко закреплен на верхнем торце циркуляционной трубы, причем циркуляционная труба выполнена телескопически раздвижной i.

СОК)3 СОВЕТСКИХ

Ф

РЕСПУБЛИК (19) () 1).

g(ss) В 01 J 8/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н *BTOPCt!OMV СВМДЕТОЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3554142/23-26 (22) 15.02.83 (46) 30.05.85. Sion. У 20 (72) Е.Н.Вишневский, И.И.Александров, В .Г.Сущев, О.Н.Чистяков, В.Ю.Дблматов и Б.Я.Веретнов (71) Ленинградский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени технологический институт им. Ленсовета (53) 66.063(088.8) (56) 1. Патент США У 2577856, кл. 23-285, опублик. 1951.

2. Авторское свидетельство СССР

У 567483, кл. В 01 3 19/18, опублик. 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

У 571294, кл. В 01 7 8/10, опублик. 1977. (54)(57) 1. PEAKTOP С ИНТЕНСИВНЩ

ПЕРЕИЕШИВАНИЕИ, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, крышку,,перемешивающее устройство с валом, циркуляционную трубу, отражатель потока в виде полутора, обращенный выпуклостью к крышке, о т л и ч аю шийся тем, что, с цепью расширения области применения, отражатель потока установлен с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения.

2. Реактор по.п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что отражатель потока жестко закреплен на верхнем торце циркуляционной трубы, причем

% циркуляционная труба выполнена телескопически раздвижной „

l . 11582

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструкциям химических реакционных аппаратов и может быть применено для интенсификации гетерогенных химических процессов, а также процессов с большим газо- и тепловыделением, осуществляемых в периодическом режиме при доэировании компонентов по ходу реакции. 10

Известен химический реактор, интенсивное перемешивание в котором достигается циркуляционным перемешиванием реакционной массы мешалкой типа осевого насоса. Направленный ток жидкости создается при помощи циркуляционной трубы. Разворот потока происходит на днище и крышке аппарата (1) .

Однако известное устройство 20 невозможно применить в периодических процессах, в которых происходит изменение объема реакционной массы, так как циркуляционный поток реализуется только при незначительных д отклонениях от полного заполнения реакционного объема.

Известен также реактор, имеющий циркуляционную трубу с установленной в ней мешалкой типа осевого насоса, который допускает некоторое, изменение объема реакционной массы за счет различия площадей живых сечений восходящего и нисходящего потока жидкости, что приводит к образованию

35 резервного незаполненного объема p2).

Однако в таком реакторе сохранение циркуляционного тока жидкости достигается за счет ухудшения гидродкнамического режима в областях реак-40 тора, имеющих резервный объем, что приводит к общему ухудшению эффективности перемешивания реакционной массы.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому 45 эффекту является химический реактор для проведения процессов в гетерогенных средах, содержащий корпус с теплооГменной рубашкой, крышку, загрузочные и разгрузочные патрубки, 50 вал с перемешивающим устройством

s виде осевого насоса, циркуляционную трубу и отражатель потока, выполненный в виде полутора, обращенного выпуклостью к крышке, причем 55 на вах перемешивающего устройства смонтирован дополнительный отражатель, (3) .

23 2

Недостатком реактора является невозможность поддержания постоянного гидродинамического режима при изменяющемся объеме реакционной массы вследствие фиксации положения отражателя, так как нормальное циркуляционное перемешивание возможно только тогда, когда отражатель находится на уровне реакционной массы. Повышение объема реакционной массы приводит к образованию застойной зоны выше отражателя, уменьшения объема реакционной массы приводит к разрыву потока жидкости и нарушению гидродинамического режима реактора.

Цель изобретения — расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в реакторе с интенсивным перемеищванием, содержащем корпус с теплообменной рубашкой, крышку, перемешивающее устройство с валом, циркуляционную трубу, отражатель потока в виде полутора, обращенный выпуклостью к крышке, отражатель готока установлен с. возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения.

При этом отражатель потока жестко закреплен на верхнем торце циркуляционной трубы, причем циркуляционная труба выполнена телескопически раздвижной.

На фиг. 1 представлен реактор,,продольный разрез, на фиг. 2 реактор с механическим перемещением отражателя, продольный разрез.

Реактор содержит корпус 1 с теплообменной рубашкой 2, который сверху закрыт крышкой 3, через центр которой проходил вал 4 с винтовым перемешивающим устройством 5. Отражатель потока 6 выполнен в виде полутора и имеет в центре отверстие, сквозь которое проходит вал 4. При помощи косынок 7 отражатель потока 6 жестко соединен с наружной трубой составной циркуляционной трубы 8, а внутренняя труба прн помощи стоек 9 крепится к днищу реактора. Для наглядности циркуляционная труба 8 показана двухзвенной, занимающей промежуточное положение по высоте. Внутренняя труба составной циркуляционной трубы 8 снабжена направляющим аппаратом 10.

С помощью потока 11 отражатель может

11582 перемещаться по высоте и фиксироваться иа определенных уровня <.

Штуцера и запорная аппаратура не показаны.

k, Реактор работает следующим образом.5

При включении перемешивающего устройства 5 образуется восходящий поток жидкости, который эа счет гидродинамического напора поднимает отражатель потока 6, который ранее под действием силы тяжести занимал крайнее нижнее положение. Подъем отражателя и.раздвижение связанной с ним циркуляционной трубы 8 происходит до тех пор, пока отражатель 15 находится в жидкости и на него действует выталкивающая сила. Когда уровень отражателя достигнет уровня жидкости, сила гидродинамического напоpi уравновешивается силой тяжести 20 самого отражателя. Основной поток жидкости циркулирует в циркуляционной трубе 8 и кольцевом зазоре между циркуляционной трубой 8 и корпусом реактора 1. Часть жидкостигпопадает 25 в зазор между валом 4 и отражателем 6 и за счет центробежной силы,. создаваемой работающим валом, отбрасывается к стенкам центрального отверстия отражателя, откуда вытесняется вновь ЗО поступающей. жидкостью на верхнюю поверхность отражателя и стекает в зону перемешивания реактора. За счет повышенного сопротивления зазора выброс ж щкос ги через него исключается. Когда вследствие дозирог <и компонентов или разгрузки части реакцион. ной массы происходит изменение уров- ня жидкости в реак1 оре, отражатель 6 также занимает новое положение, соответствующее новому уровню.

Перемещение и фиксация отражателя отока может осуществляться .также еханически иа уровень реакционной массы с помощью известных .устройств.

Такое перемещение целесообразно, когда по ходу процесса меняется плотность реакционной массы, что приводит к нестационарности гидродинамического напора.

Использование предложенного реактора позволяет распространить сферу применения реакторов с интенсивным перемешиванием. — безградиентных реакторов — на периодические .процессы, связанные с изменением объема реакционной массы. Интенсивность перемеыивания существенным образом сказывается на проведении ряда химических реакций, требующих интенсивного теплоотвода, либо гетерогенных реакциях. Реактор может быть применен при проведении сульфировання, окисления, нитрования и других подобных процессов.

1158223

Составитель А.Лиханов

Редактор Н. Горват Техред М.Надь Корректор С.Черни

Заказ 3433/9 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,, 4