Химический реактор

 

Изобретение относится к конструкции аппаратов для проведения химических процессов в жидкой фазе с выделением или поглощением газов, преимущественно для процессов конденсации или полимеризации, например для получения алкилфеноламинной смолы при конденсации алкилфенолов с гексаметилтетрамином, может найти широкое применение в химической промышленности и позволяет повысить надежность и удобство в работе, уменьшить габариты реактора и энергозатраты путем соединения каждого переливного патрубка с распределительным диском и укрепления с помощью кронштейнов кольцевых перегородок на распределительных дисках. Каждые соседние кольцевые перегородки смещены по высоте относительно одна другой так, что одна из них при опущенном штоке опирается на горизонтальные секционирующие перегородки, а другая с ними образует зазор для прохода реакционной массы. Держатели установлены в пазах штока, высоты которых выполнены увеличивающимися по мере удаления от верхнего переливного патрубка. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (щю В 01 J 19/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4472491/23 — 26 (22) 05.08.88 (46) 23.07.90. Бюл. № 27 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) В.Н. Сахаров и В.Н. Волгин (53) 66.023(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1191106, кл. В 01 J 19/18, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N- 1364360, кл. В 01,3 19/18, 1985. (54) ХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР (57) Изобретение относится к конструкции аппаратов для проведения химических процессов в жидкой фазе с выделением или поглощением газов, преимущественно для процессов конденсации или полимеризации, например для получения алкилфенолаИзобретение относится к конструкции аппаратов для проведения химических процессов в жидкой фазе с выделением или поглощением газов, преимущественно для процессов конденсации или полимеризации, например для получения алкилфеноламинной смолы при конденсации алкилфенолов с гексаметилтетрамином, и может найти широкое применение в химической промышленности. Целью изобретения является повышение надежности и удобства в работе, уменьшение габаритов и энергозатрат.

На фиг. 1 изображен реактор, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— реактор в одном из рабочих положений при регулировании процесса, разрез.

„„Я2„„1579557 А1 минной смолы при конденсации алкилфенолов с гексаметилтетрамином, может найти широкое применение в химической промышленности и позволяет повысить надежность и удобство в работе, уменьшить габариты реактора и энергозатраты путем соединения каждого переливного патрубка с распределительным диском и укрепления с помощью кронштейнов кольцевых перегородок на распределительных дисках, Каждые соседние кольцевые перегородки. смещены по высоте относительно одна дру. гой так, что одна из них при опущенном штоке опирается на горизонтальные секционирующие перегородки, а другая с ними образует зазор для прохода реакционной массы. Держатели установлены в пазах штока, высоты которых. выполнены увеличивающимися по мере удаления от верхнего переливного патрубка, 3 ил.

Реактор включает вертикальный корпус

1 с рубашкой 2 охлаждения (обогрева) и штуцерами 3 — 7 для загрузки реакционной массы (сырья), для выгрузки получаемого продукта, для отвода выделяющихся газов, для подачи хладагента (теплоносителя), для отвода хладагента (теплоносителя) соответственно, горизонтальные секционирующие перегородки 8 с рубашками 9 охлаждения (нагрева) и центральными отверстиями

10. Внутри вертикального корпуса с возможностью перемещения в подпятнике 11 установлен шток 12 механизма возвратнопоступательного перемещения (не показан).

В штоке 12 выполнены продольные пазы 13 разной высоты. В пазах 13 с помощью держателей 14 с возможностью вертикального перемещения по штоку 12 закреплены втулки 15, Втулки 15 с одной стороны жестко связаны кронштейнами 16 с переливными патрубками 17, а с другой стороны жестко связаны с горизонтальными распределительными дисками 18. На каждом распределительном диске 18 снизу на кронштейнах

19 закреплены вертикальные коаксиальные кольцевые перегородки 20 и 21. Каждь:е соседние кольцевые перегородки 20 и 21 смещены по высоте относительно друг друга на величину $. При этом одна из кольцевых перегородок 20 при полностью опущенном штоке 12 опирается на секционирующую горизонтальную перегородку 8, а другая кольцевая перегородка 21 образует с этой горизонтальной перегородкой зазор S для прохода реакционной массы. Шток 12 снабжен указателем 22 положения переливных патрубков 17.

Химический реактор работает следующим образом, В корпус 1 реактора через штуцер 3 непрерывно подают реакционную массу на верхний распределительный диск 18, с которого, стекая под действием тяжести, эта масса поступает на верхнюю горизонтальную секционирующую перегородку 8 в зону

I, ограниченную стенкой корпуса 1 и первой кольцевой перегородкой 20, опирающейся на горизонтальную секционирующую перегородку 8. Накапливаясь в зоне I, р акционная масса переливается через перегородку

20 между кронштейнами 19, на которых закреплена перегородка 20, в следующую зону II, Попав в зону II, реакционная масса перетекает через зазор между горизонтальной секционирующей перегородкой 21 в зону III и далее через верх другой кольцевой перегородки 20 в зону К и т,д. через все зоны на этой горизонтальной секционирующей перегородке 8, Переливаясь через верхний переливной патрубок 17, через зазоры между кронштейнами 16, реакционнал масса поступает на следующий, расположенный ниже распределительный диск 18 и далее на следующую горизонтальную секционирующую перегородку 8 и т.д, На каждой горизонтальной перегородке 8 происходят химические превращения в реакционной массе и.теплообмен через рубашку 2 корпуса и рубашки 9 горизонтальных перегородок 8, При этом кольцевые перегородки 20, опирающиеся на горизонтальные перегородки 8, выполняют также и

50 роль ребер теплообменника, За счет наличия 55 кольцевых перегородок 21 предотвращается образование застойных зон реакционной массы по диаметру реактора, что позволяет отказаться от ее перемешиванил.

При этом, перетекая из одной реакционной зоны в другую, реакционна масса хорошо турбулизируется кольцевыми перегородками 20 и 21, что повышает скорость процесса теплообмена. Это также способствует уменьшению габаритов аппарата.

Выделяющиеся л процессе реакции газы за счет з-крепления кольцевых перегородок

20 и 21 и переливных патрубков 17 с помощью кронштейнов 19 и 16 соответстве н но. и роходят через зазоры между кронштейнами, беспрепятственно поднимаются вверх аппарата и отводятся через штуцер 5. Готовый продукт удаляется через штуцер 4. ! (ачество готового продукта при определенном расходе реакционной массы зависит от времени пребывания этой реакционной массы в реакторе, В свою очередь, суммарное время пребывания реакционной массы в реакторе зависит от ее уровня на каждой горизонтальной перегородке.

Обь1чно подобные аппараты рассчитывают на максимальную производительность,т.е, на наибольшее время пребывания реакционной массы в аппарате, Однако в практике часто происходят случаи колебания подаваемого в аппарат количества реакционной массы в единицу времени, например уменьшение расхода реакционной массы. В этом случае для получения на выходе кондиционного продукта необходимо быстро уменьшить время пребывания реакционной массы в аппарате, С этой целью в устройстве предусмотрен подъем переливных патрубков 17 и вертикальных коаксиальных перегородок 20 и

21 над горизонтальными секционирующими перегородками 8, т.е. образование зазоров (фиг. 3), через которые реакционная масса значительно быстрее поступает вниз аппарата. При этом предусмотрено поочередное поднятие переливных патрубков 17 над каждой горизонтальной секционирующей перегородкой, начиная с верхнего. Это обеспечивается за счет выполнения в штоке

12 продольных пазов 13 разной длины, в которых установлены держатели 14, крепящие переливные патрубки и диски. Это позволяет более точно и надежно регулировать время пребывания реакционной массы в аппарате, минимально нарушая температурный режим во всем аппарате (на других горизонтальных секционирующих перегородках), Величина подъема (зазора) каждого переливного патрубка 17 фиксируется по указателю 22 положения.

Полный слив реакционной массы с горизонтальных секционирующих перегородок

1579557

8 при остановках осуществляют поочередным поднятием всех переливных патрубков

17. При этом на выходе получают кондицион н ый продукт.

Предлагаемый реактор более надежен и стабилен в работе, обеспечивает возможность работы без перемешивающих устройств, имеет меньшие габариты за счет более рационального использования внутреннего обьема аппарата.

Формула изобретения

Химический реактор, включающий вертикальный корпус, горизонтальные секционирующие перегородки, распреде лительные диски, переливные патрубки, связанные посредством держателей со штоком возвратно-поступательного перемещения и опирающиеся на горизонтальные секционирующие перегородки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и удобства в работе, уменьшения габаритов и энергозатрат, каждый переливной патрубок соединен кронштейнами с распределительным дис5 ком, каждый из которых снабжен закрепленными снизу посредством кронштейнов кольцевыми коаксиально установленными перегородками, при этом соседние кольцевые перегородки смещены по высоте одна

10 относительно другой таким образом, что одна кольцевая перегородка опирается на секционирующую горизонтальную перегородку, а другая образует с ней зазор для прохода реакционной массы, а держа15 тели установлены с возможностью вертикального перемещения в выполненчых в штоке пазах, высоты которых увеличивают по мере удаления от верхнего переливного патрубка. и каждая горизонтальная секцио20 . нирующая перегородка снабжена теплопередающей рубашкой.

1579557

Составитель А.Телеснйцкий

Редактор Л.Гратилло Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Заказ 1973 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород; ул.Гагарина, 101