Реактор

 

Изобретение относится к конструкции химических реакторов для проведения различных химико-технологических процессов под избыточным давлением, в которых возможны аварийные повышения давления в ходе проведения процесса как, например, в процессах полимеризации и сополимеризации фторсодержащих полимеров, и позволяет увеличить цикл непрерывной эксплуатации реактора и повысить его производительность. Реактор содержит корпус с патрубками для ввода исходных компонентов, вывода готового продукта и аварийного сброса с установленным на нем аварийно-предохранительным устройством мембранного типа, причем аварийно-предохранительное устройство выполнено в виде периодически вращающейся на эксцентрично установленном относительно оси патрубка аварийного сброса штифта блоккассеты, в которой выполнены как минимум два отверстия с установкой в них предохранительных мембран, в том числе и с зажимными кольцами, причем одна из мембран устанавливается соосно с осью патрубка аварийного сброса и внешней стороной эта мембрана или крепящее ее зажимное кольцо прижимается пояском по периметру к уплотнительной втулке, запрессованной в патрубок аварийного сброса. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1607931 (51)5 В 01 J 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4629316/23-26 (22) 02.01.89 (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (72) Г. Г. Смирнов, В. Д. Медведев и В. С. Живилов (53) 66.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 762953, кл. В 01 3/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1400653, кл. В 01 J 3/02, 1986. (54) РЕАКТОР (57) Изобретение относится к конструкции химических реакторов для проведения различных химико-технологических процессов под избыточным давлением, в которых возможны аварийные повышения давления в ходе проведения процесса как, например, в процессах полимеризации и сополимеризации фторсодержащих полимеров, и позволяет увеличить цикл непрерывной эксплуИзобретение относится к конструкции химических реакторов для проведения различных химико-технологических процессов под избыточным давлением, в которых возможны аварийные повышения давления в ходе проведения процесса, например в процессах полимеризации и сополимеризации фторсодержащих полимеров.

Цель изобретения — увеличение цикла непрерывной эксплуатации реактора и повышение его производительности.

На фиг. 1 показана схема реактора, разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4— мембрана без зажимных колец.

Реактор состоит из корпуса 1, при необходимости снабженного теплообменной руатации реактора и повысить его производительность. Реактор содержит корпус с патрубками для ввода исходных компонентов, вывода готового продукта и аварийного сброса с установленным на нем аварийно-предохранительным устройством мембранного типа, причем аварийно-предохранительное устройство выполнено в виде периодически вращающейся на эксцентрично установленном относительно оси патрубка аварийного сброса штифта блок-кассеты, в которой выполнены как минимум два отверстия с установкой в них предохранительных мембран, в том числе и с зажимными кольцами, причем одна из мембран устанавливается соосно с осью патрубка аварийного сброса и внешней стороной эта мембрана или крепящее ее зажимное кольцо прижимается пояском Ilo периметру к уплотнительной втулке, запрессованной в патрубок аварийного сброса. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. башкой 2. На корпусе расположены патрубки 3 для входа исходных продуктов, патрубок 4 для выгрузки готового продукта и патрубок 5 для установки аварийно-предохранительного устройства и аварийного сброса реакционной среды при превышении рабочего давления.

Реактор также может быть снабжен перемешивающим устройством, состоящим из мешалки 6, вала 7, уплотнения 8 и электропривода (не показан).

Аварийно-предохранительное устройство состоит из корпуса 9. Эксцентрично, относительно оси патрубка 5 аварийного сброса установлен штифт 10, на нижнем конце которого жестко закреплен блок-кассета 11.

Штифт 10 вращается от рукоятки 2 (показано ручное управление, а может быть элект1607931

15

Формула изобретения рическое, пневматическое и др) в подшипнике 13 скольжения, герметизация штифта достигается установкой уплотнительного резинового кольца 14. В блок-кассете на одном радиусе R выполнены отверстия, в которые устанавливаются предохранительные мембраны 15 и 16. Причем, если мембрана по конструкции жесткая, т. е. ее толщина зависящая от рабочего давления в реакторе, свыше 3 — 4 мм, то она устанавли— вается (фиг. 4) без зажимных колец, а если мембрана 15 выбирается тонкой, то она вкладывается в зажимные кольца 17 и 18 и обжимается. Оси мембран 15 и 16 устанавливаются соосно оси патрубков 5 аварийного сброса, что необходимо при взрывообразных сбросах реакционной среды.

Внешняя сторона пояска поверхности мем= бран 16 и зажимного кольца 17, контактирующая с уплотнительной втулкой 19, шлифуется и полируется для обеспечения необходимой плотности этого соединения.

Уплонительная втулка 19 выполняется из неметаллических материалов (твердые кислотощелочестойкая резина, фторопласты и их композиции, капрон, текстолит и др), которые в паре с металлической мембраной или зажимным кольцом обеспечивают низкий коэффициент трения и контактируемм ост ь.

Постоянный прижим мембран или зажимного кольца к втулке 19 производится пружиной 20. Для фиксирования соосного положения мембран относительно оси патрубков аварийного слива при вращении блоккассеты установлены шайба 21 с пазами и пружинистый фиксатор 22, который при правильной установке мембран защелкивает их в рабочем положении.

Реактор работает следующим образом.

Через патрубки 3 периодически или непрерывно загружаются исходные компоненты. Мешалка 6 приводится во вращательное движение и начинается химическая реакция, например синтез полимеров, при которой в корпусе создается избыточное рабочее давление в соответствии с технологическим регламентом. Во время реакции по разным причинам происходят внезапные самопроизвольные и быстрые повышения давления реакционной среды, которые часто носят взрывообразный характер. Для предотращения разрушения корпуса реактора разрывается предохранительная мембрана 15 (или 16), часть реакционной среды выбрасывается в аварийную емкость (не показана) и давление в реакторе нормализуется. Для замены сработанной мембраны приходится полностью сливать реакционную среду в аварийную емкость, промывать и продувать реактор от токсических продуктов и только после этих операций производить демонтаж сработанной мембраны и монтаж новой мембраны.

При использовании данного изобретения порядок работы следующий. После срабатывания предохранительной мембраны, которая перегораживает проходное сечение патрубка 5 рукояткой 12 через штифт 10 приводится в движение блок-кассета 11. Вращаясь по радиусу R на угол р, блоккассета устанавливает вторую цельную мембрану на место сработанной. Своим верхним пояском мембрана 16 или нажимное кольцо 17 входит в контакт с уплотнительной втулкой 19, а пружиной 20 обеспечивается необходимое минимальное давление, обеспечивающее герметичность соединения, и реактор готов к продолжению завершения процесса без слива реакционной среды, его промывки и продувки. Повышению герметизирующего контакта между мембраной и уплотнительной втулкой способствует само рабочее давление: чем оно больше, тем больше давление контакта.

На фиг. 1 — 3 показана блок-кассета с двумя предохранительными мембранами как минимально возможное решение. Но при необходимости блок-кассета 11 ыожет быть без всяких затруднений выполнена и на установку в ней трех, четырех и более мембран и даже можно выполнить блок-кассету круглой в виде диска с увеличенным радиусом вращения R и установкой в ней 10—

15 мембран.

Фиксация рабочего положения каждой последующей мембраны после срабатывания первой осуществляется пружинным фиксатором 22, который входит в пазы шайбы 21, а количество пазов равно количеству установленных мембран.

Замену частично сработанных или всех мембран в блок-кассетах производят в периоды профилактических осмотров, текущих и капитальных ремонтов, т. е. в плановые сроки.

При использовании высокоэффективных предохранительных устройство, которые имеют увеличенную высоту, высота ссютветствующего нажимного кольца 17 также увеличивается для беспрепятственного вращения блок-кассеты с этими предохранительными устройствами.

Экономическая целесообразность использования предлагаемого решения определяется сокращением времени простоя реакторов и сохранением основной части реакционной среды, которую можно довести до требуемых техническими условиями кондиций, т. о. повышается производительность реакторов.

1. Реактор, содержащий корпус с патрубками для ввода исходных компонентов, вывода готового продукта и аварийного сброса, с установленным на нем предохра1607931

5 нительным устройством-мембраной, отличающийся тем, что, с целью увеличения цикла непрерывной эксплуатации реактора и повышения его производительности, предохранительное устройство выполнено в виде периодически вращающейся на эксцентрично установленном относитель оси патрубка аварийного сброса штифте блок-кассеты, в которой на одном радиусе вращения от оси штифта выполнены, как минимум, два отверстия, в которых установлены предохранительные мембраны, при этом одна из мембран установлена соосно с осью патрубка аварийного сброса..

2. Реактор по п. I отличающийся тем, что предохранительное устройство снабжено уплотнительной втулкой и размещенными в ней прижимными кольцами, между которыми расположена мембрана.

1607931

12

22

20

Риг. 2

Риг. Ф

Составитель А. Телесницкий

Редактор Л. Гратилло Техред А. Кравчук Корректор Л. Бескид

Заказ 3581 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101