Реактор-полимеризатор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (111

А1 (51)4 В 01 J 19/00

2СЕСП1 13В А <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 40141 24/23-05 (22) 14. 01. 86 (46) 30, 08. 88, Бюл. к 32 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) Ю.А.Смирнов, В.Ф.Козлов, В.М.Майоров и Ю,П.Евдокимов (53) 66.023 (088.8) (56) Саэки Кодзи. Технология получения поливинипхлорида. Сообщение 2

Кагаку соти. 1969 ° т.2, 11- 9, с.48-56. (54) РЕАКТОР-ПОЛИМЕРИЗАТОР (57) Изобретение относится к химическому оборудованию, в частности к реакторам с мешалками для полимеризации мономеров из жидкой фазы и может быть использовано в химической и других отраслях проиппленности. Цельповышение эффективности работы реактора путем интенсификации теплообмена, регулирования перемешивания и теплообмена и облегчения условий очистки реактора. Для этого в реактореполимеризаторе теплообменные трубы выполнены профилированными. Одна ветвь петли установлена с возможностью поворота относительно другой.

Каналы петель в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, выполнены сужающимися. Реактор — полимеризатор снабжен установленными на внутренней поверхности труб турбулизирующими вставками. Реактор-полимеризатор также снабжен профилированными сердечника- Ж ми, установленными внутри труб с об- рр разованием проточных полостей, 2 s.ï. %Ф Ф ф-лы, 4 ил.

1419716

Изобретение от>н сится к химическому оборудованию, а именно к реакторам с мешалками для полимеризации мономеров иэ жидкой фазы, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности работы реактора-полимеризатора путем интенсификации теплообмена, регулирования перемешивания и теплообмен и облегчение условий очистки реактора.

На фиш.1 изображен реактор-полимеризатор, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — узел I на фиг.1; на фиг.4 — поперечное сечение теплообменных труб (сечение Б-Ь на фиг.3).

Реактор-полимеризатор состоит из корпуса 1 с теплообменной рубашкой 2, мешалкой 3 с приводом (не показан), теплообменных труб 4, установленных в корпусе 1 с образованием продольных петель и укрепленных на его стен" 25 ке с помощью кронштейна 5 и патрубка

6, причем петля 7 установлена с возможностью поворота. Внутри корпуса 1 могут быть установлены несколько петлеобразных труб 4. На внутренней поверхности труб 4 укреплены турбулизирующие вставки 8, например проволочная спираль, кольца, а внутри труб — профилированные сердечники 9.

Петля труб 4 в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, представляет собой сужающийся канал 10 (фиг.4).

Реактор-полимеризатор работает следующим образом.

В корпус 1 загружаются компоненты 40 полимеризационной среды и перемешиваются с помощью мешалки 3. В этот период трубы 4 могут быть развернуты в положение каналом 10 перпендикулярно к стенке корпуса 1 или близкое к 45 этому положение. В этом случае сопротивление петли окружному течению среды велико, что приводит к увеличению радиально-осевой циркуляции среды в реакторе-полимеризаторе и способствует быстрому смешению компонентов. Однако большое гидравлическое сопротивление петли в таком положении приводит к повышению расхода энергии на перемешивание. При подогреве полимеризационной среды и в ходе непосредственно процесса полимеризации (сопровождавшимся выделением тепла) происходит теплообмен между рубашкой 2, трубами 4 и полимериэационной средой. В этот период канал

10 рационально установить под острым углом к окружной составляющей скорости потока среды (V«р ) так, чтобы поток из узкого конца канала 10 направлялся к стенке корпуса 1, в результате сопротивление труб 4 окружному потоку уменьшается, а высокоскоростная струя, формируемая в канале 10 за счет забора быстродвижущихся слоев потока (см.эпюру окружной скорости на фиг.2) и сужения канала 10 вносит возмущения в пристенный к корпусу 1 слой, что способствует увеличению коэффициента теплоотдачи к стенке корпуса 1 ° При расположении труб 4 по радиусу корпуса 1 создается более равномерное температурное поле в реакторе-полимеризаторе. Поток теплоносителя, протекающий по проточным полостям труб 4, турбулизуется в пристенном слое при взаимодействии с профилированной спиралью 8, а в сечениях труб, где установлены профилированные сердечники

9, скорость его течения увеличивается за счет уменьшения поперечного сечения проточной части.

При чистке реактора-полимеризатора от полимерных отложений струями воды из центральной части корпуса 1 трубы

4 поворачиваются в разные положения так, чтобы как можно меньше .экранировалась от воздействий струй поверхность стенок корпуса 1 и чтобы струями обрабатывалась вся поверхность труб 4.

Таким образом, данная конструкция позволяет регулировать режим перемешивания в реакторе-полимеризаторе и создавать оптималь ные условия для проведения процессов полимеризации и вспомогательных операций (перемешивания компонентов, подогрев среды и др.), а также облегчает условия чистки поверхностей реактора-полимеризатора.

Формула изобретения

1. Реактор-полимерпзатор, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, мешалку и теплообменные трубы, установленные в корпусе с образованием продольных петель, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы реактора-полиме14197 риэатора путем интенсификации теплообмена, регулирования перемешивания и теплообмена и облегчения условий очистки реактора-полимеризатора тепУ

5 лообменные трубы выполнены профилированными и установлены с возмож- ностью поворота вокруг продольной оси одной иэ ветви петли, а каналы петель в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, выполнены сужающимися.

16

2. Реактор-полимеризатор по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен установленными на внутренней поверхности труб турбулизирующими вставками.

3. Реактор-полимериэатор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен профилированными сердечниками, установленными внутри труб с образованием проточных полостей.

Фиг. 2

1419716

Произв. -полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Заказ 4266/10

Тираж 519 Подписное