Колонный реактор

 

Изобретение относится к колонным реакторам и позволяет повысить производительность реактора. Реактор состоит из нескольких секций, соединенных в вертикальную колонну. Каждая секция представляет собой тороидальный корпус 1 со сплошной по всей поверхности теплообменной рубашкой 2. В центральном патрубке 5, выполняющем роль перетока между секциями, расположен транспортирующий шнек 9, закрепленный на валу 10 привода 11. В каждой секции на валу 10 установлена мешалка 12, выполненная в виде обратного стакана с закрепленными на его наружной и внутренней поверхностях спиральными лентами 13 с противоположными углами наклона винтовых линий. При перемешивании высоковязких сред мешалка 12 создает напряжение сдвига и обеспечивает циркуляцию реакционной массы по всему объему реактора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 01 J 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+!@

/(>

7.>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4165677/31-26 (22) 23.! 2.86 (46) 15.04.89. Бк)л. М 14 (7l ),1снинградский гсхнологичсский институ г и и, 1снсовста и Белгородский фил иал

Всссок)з)н)го научно-исследовательского витаминного института (72) В. Г. Зарембо-Рацевич, В. И. Сахненко, Г. К. Шипачсв, В. В. Варенцсв, В. E. Каранд гсов, l(). В. Г, к, М.,г). Еричев, В. В. Кашм T, К1. В. 11авлов. В. Л. Рогачев, В. М. Трухин и В. И. Кондратенко (53) 66.()23 (088.8) (56) Смирнов И. H. Реакторы в химической промышл") ности. М.: Высшая школа, 1980, с. 65. (54) КО, )01!1!Ы11 РЕАКТОР (57) Изобрстснис относится к колонным р(. ак г() рам и поз вол ))ст (108(>lсHTI> Il рои:>води„„SU„„1472117 A 1 тельность реактора. Реактор состоит из нескольких секций, соединенных в вертикальную колонну. Каждая секция представляет собой тороидальный корпус 1 со сплошной

flo всей повсрхности теплообмеHHQH рубаш кой 2. В центральном патрубке 5, выполняющем роль перетока между секциями расположен транспортирующий п)нек 9. закрепленный на валу 10 привода 11. В каждой секции на валу 10 установлена мешалка 12, выполненная в виде обратного стакана с закрепленными на его наружной и внутренней поверхностях спиральными лен ами 13 с противоположными углами наклона винтовых линий. IIp» перемешивании высоковязких сред мешалка !2 создает напряжение сдвига и обеспечивает циркуляцию реакционной массы по всему объему реактора.

1 из.

1472!17

Перед началом процесса, например, при нитровании пиридона в среде уксусного ангидрида для последующего синтеза витамина В6, протекающего при температуре 313ч+1 К, в каждую секцию реактора по входным штуцерам 6 каждой секции подается хладагент с температурой 293!-5 К. После полного заполнения наружной и внутренней частей рубашек торов хладагент вытекает из наружной части рубашек через штуцеры 7 а из внутренней — через штуцеры 8 каждой секции. С целью полного заполнения внутренней части рубашки тора и создания в ней постоянной циркуляции хладагента, шту50

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к реакторам непрерывного действия, и может найти ц ирокое применение в химической, лакокрасочной, химико-фармацевтической, витаминной, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности при синтезе целевых и промежуточных продуктов повышенной вязкости.

Цель изобретения — повышение производительности реактора. 10

На чертеже изображен колонный реактор в разрезе.

Реактор состоит из секций, соединенных в вертикальную колонну, каждая из которых представляет собой тороидальный корпус 1 со сплошной по всей поверхности теплообменной рубашкой 2, образованной наружной обечайкой 3, днигцем 4 и центральным патрубком 5. Подача хладагента осуществляется через общий штуцер 6. Выход хладагента из наружной части рубашки осушеств- 20 ляется через верхний цггуцер 7, а из внутренней части рубашки 2 — через сифонный штуцер 8. В центральном патрубке 5, выполняющем роль перетока между секциями, расположен транспортирующий шнек 9, закрепленный на валу 10 привода 11.

В каждой секции на валу 10 установлена мешалка 12, выполненная в виде обратного стакана с закрепленными на его наружной и внутренней поверхностях спиральными лентами 13 с противоположными углами наклон а.

Верхняя секция снабжена патрубками 14 для подачи исходных компонентов.

Нижняя секция снабжена узлом выгрузки, образованным центральным переточным патрубком 5, переходяшим в наклонный патрубок 15 выгрузки.

В наклонном патрубке выгрузки расположен нижний опорный подшипниковый узел 16 вала 10 с зашитным цилиндром 17.

Наклонный патрубок !5 выгрузки снабжен штуцером 18 подачи сжатого воздуха 40 для предотвращения попадания выгружаемой реакционной массы в подшипниковый узел 16.

Колонный реактор работает следуюгцим образом.

2 цер 8 выполнен в виде прямоугольного колена, вертикальная часть которого выведена в верхнюю часть внутренней части рубашки тора. Включается электродвигатель привода 11, передающий через вал 10 врашение мешалкам 12 и транспортируюшим шнекам 9 каждой секции. В этот момент через патрубки 14, расположенные в крышке верхней секции реактора, осуществляется подача исходных компонентов, которые поступают на верхнюю наклонную поверхность врагцаюшейся мешалки 12 первой секции. Происходит смешивание компонентов, образующаяся реакционная масса повышенной вязкости стекает вниз и, захватываясь наружной спиралью 13, перемещается к днишу секции. Дойдя до дниша секции, масса захватывается внутренней спиралью 13 и поднимается вверх до центрального патрубка 5, где шнеком 9 транспортируется в следующую нижнюю секцию реактора. В процессе движения реакционной массы внутри секции осушествляется перемеши ванне компонентов и протекание экзотермической реакции.

Образуюшееся тепло отводится хладагентом через теплообменную поверхность наружной и внутренней частей рубашек тора. Аналогичным образом функционируют последующие секции реактора. Из последней секции, в которой завершается процесс нитрования пиридона, готовая реакционная масса поступает в узел выгрузки и по Наклонному патрубку 15 выводится из реактора на последующую стадию технологического процесса — разбавление. В штуцер 18 наклонного патрубка подается сжатый воздух, который поступает в лабиринтное уплотнение вала, что исключает попадание выгружаемой реакционной массы в подшипниковый узел 16.

Температурный режим в каждой секции может устанавливаться индивидуально за счет изменения параметров хладагента (температуры и расхода) и зависит от термодинамических и кинетических особенностей протекающих реакций.

Формула изобретения

Колонный реактор, содержащий секционированный вертикально корпус с наружными теплообменными рубашками на каждой секции, центральный патрубок с расположенными вдоль оси валом с нижней опорой и закрепленными на нем в каждой секции перемешивающими устройствами, штуцера подачи и вывода хладагента и патрубки ввода и вывода реагентов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, каждая секция реактора выполнена в виде тороида, а перемешивающее устройство— з виде коаксиально установленного обратного стакана с закрепленными на его наружной и внутренней поверхностях спиральными

1472117

Составитель Л. Лазаренко

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ )4)2/8 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 полосами с противоположными углами наклона и шнековой навивки, расположенной на участках центрального вала в каждой секции.