Химический реактор

 

Изобретение относится к аппаратам для проведения химических процессов и позво лит расширить область применения Хими ческии реактор содержит вертикальный корпус со штуцерами секционированный горизонтальными перегородками с цент ральными отверстиями установленный в отверстиях полый вал с прорезями и лопа стями размещенный внутри него с возмож ностью вертикального перемещения шток с держателями г закрепленными на них пат рубками При этом поль и вал установлен с возможностью возвратно поступательного перемещения штуцеры ввода сырья распо ложены в боковой стенке корпуса над каж дои перегородкой лопасти закреплены на полом валу по касательной к его окружно сти Кроме того держатели закреплены на штоке с возможностью свободного вращения вокруг него а шток снабжен шнековыми лопастями и установлен с возможностью вращения 1 з п ф лы 5 ил сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PEС>lYhДИк

>s» В 01 J 19/18

ГОСУДАРСТВЕ ННГЯИ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОткРытиям пРи Гкнт сссР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕГЕЛЬСТВУ (21) 4660482/26 (22) 09.03.89 (46) 15.03.91. Бюл. ¹ 10 (71) Дзержинский филиал Ленин>радско>о научно-исследовательского и конст рукторского института химического машиностроения (72) В. Н. Сахаров. В Н Вол>ин и В. П. Соловьев (53) 66.023(088.8) (56) Плановский A H., Гуревич Д, А Иппара тура промышленности органических полупродуктов и красителей М: Госхимиздат

1961, с, 16-20.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1364360, кл В 01 .J 19/18 1985 (54) ХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР (57) Изобретение относится к аппаратам для проведения химических процессов и позвоИзобретение относится к аппаратам для проведения химических процессов и может быть использовано как для проведения непрерывных и периодических процессов в жидкой фазе с выделением или поглощением газов. так и для проведения непрерывных и периодических процессов в:вердои жидкой и смеU!аH»ыx фазах с выделением или поглощением газов, и может найти широкое применение в химическии промышленности.

Цель изобретения — расширение области применения, На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый реактор при загрузке в него твердых сыпучих ингредиентов. разрез: на фиг. 2 — то же, при выгрузке из него твердого сыпучего, пастообразного или высоковязко, ... Ж„„1634314 А1 лит расширить область применения Химический реактор содержит вертикальный корпус со штуцерами, секционированный горизонтальными перегородками с центральными отверстиями. установленный в отверстиях полыи вал с прорезями и лопастями. размещенныи внутри него с возможностью вертикально о перемещения шток с держателями с закрепленными íà них патрубками. При этом поль;и вал установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, штуцеры ввода сырья расположены в боковои с>енке корпуса над каждой перегородкой. лопасти закреплены на полом валу по касательной к его окружности Кроме акогo. держатели закреплены на штоке с возможностью свободного вращения вокруг него, а шток снабжен шнековыми лопастями и установлен с возможностью вращения 1 э и ф-лы 5 ил

>о готового продукта. разрез, на фиг, 3— разрез A А на фиГ. 1. на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг, 1. на фиг. 5 разрез В В на фи>.1.

Реактор состоит из вертикального корпуса 1. крышки 2 с уплотнениями 3 и штуцерами 4-6 ввода сырья, вывода продукта и газов соответственно Наружная поверхность реактора теплоизолирована иэолчцией 7 Корпус 1 реактора секционирован горизонтальными перегородками 8. каждая из которых снабжена рубашкои 9 со штуцерами 10 и 11 соответственно подачи и отвода хладо- или теплоносителч в зависимости от проводимого в реакторе химического процесса Перегоpîäки 8 выполнены с центральными отверстиями 12. Внутри корпуса 1 реактора установлен вертикальный полый вал 13 с

1634314 прорезями 14, на котором над горизонтальными перегородками 8 закреплены лопасти

15 по касательной линии к окружности горизонтального сечения полого иВ<13 13. Полый вал 13 через зубчатое колесо 16 и шестерню

17 связан с приводом 18 вращательного движения, а через охватывающую втулку 19, закрепленную с возможностью вращения на полом валу 13, и рычаг 20- с механизмом

21 - подьема (возвратно-поступательного движения). Внутри полого вала 13 в подвижной опоре 22 установлен шток 23, связанный верхним концом с механизмом 24 подъема (возвратно-поступательного движения) и приводом 25 вращательного движения через зубчатое колесо 26 и шестерню 27. На штоке 23 в проточках 28 с возможностью вращения установленьi раэьемные втулки 29, в которых закреплены держатели 30, пропущенные через прорези 14 полого вала 13. На держателях

30 закреплены патрубки 31, Шток 23 снабжен лопастями 32 шнека, Реактор работает следующим образом.

При необходимости проведения хи лического процесса со значительной длительHocTblo в системе твердое вещество— твердое вещество работа реактора осуществляется преимущественно по периодическому циклу. Для э ого в корпус 1 реактора через штуцеры 4 на каждую горизонтальную перегородку 8 пода<отся твердые сыпучие ингредиенты. При это<л привод 25 вращения штока 23 выгл<очен. а шток 23 опущен и находится в нижнем положении (фиг.1), патрубки 31 также находятся в нижнем положении и упираются сгоими нижними торцовыми сторонами на соо<ветствующие горизоьпальные перегородки

8. Полый вал 13 и лопасти 15 с помощью механизма 21 подье ла подняты и приводя;ся во вращение от привода 18 Вел . и.i< подьема лопастей 15 над гор<лэонтал.нь ми перегородка ли 8 определяется голш«ной слоя реагентов, K010tólo необхгди 1i создать для качествен;<ого проведения процесса реакции. При этом подэваемне через штуцеры 4 смешанные сыпучие ингредиенты направляются (подгребаются) лопастями

15 к центру реактора и образу<от на горизонтальных перегородках 8 равномерный по толщине слой, заполняющий простоанство между горизонтальными перегородками 8 и нижним краем соответствующих лопастей

15. Опущенные патрубки 31 препятствуют поступлению смеси ингредиентов в полый вал 13 и далее в выходной штуцер 5. После заполнения горизонтальных перегородок 8 смесью - ингредиентов, подачу исходной смеси продуктов (ингредиентов) прекрагца10

55 ют, привод 18 выключают, а в рубашки 9 подают, например, теплоноситель. Под воздействием тепла смешанные ингредиенты вступают между собой в реакцию, в результате которой через определенное время получают конечный продукт. Выделяющиеся в процессе реакции аэы отводятся через прорези 14 полого вала 13 и через штуцер 6 наружу. При проведении химической реакции с поглощением газов, последние наоборот можно подводить в реактор через штуцер 6. Благодаря снабжению горизонтальных перегородок 8 рубашками 9 и созданию равномерного слоя реакционной массы достигается высокая стабильность процесса ре,. ции. После окончания химической реакции с помощью механизма 24 шток 23 и вместе с ним патрубки 31, закрепленные на держателях 30, поднимают в верхнее положение. Данная операция возможна вследствие того, что держатели пропущены через прорези 14 полого вала

13, которые не препятству<от подьему держателей с патрубками 31. С помощью механизма 21 полый вал 13 с лопастями 15 опускают в нижнее положение и включают привод 18 вращательного движения полого вала 13 (фиг. 2). Продукт реакции, находящийся в твердом. пастообразном, вязком или жидком состоянии, благодаря тому. что лопасти 15 закреплены на полом валу 13 по касательной линии к окружности его горизонтального сечения, направляется этими лопастями 15 к центру горизонтальных перегородок 8 и поступает внутрь полого вала

13 и далее вниз по нему — в выходной штуцер 5. Если готовый продукт обладает высокой вязкостью, включают привод 25 вращательного движения штока 23 и. вращая шток 23 вместе с лопастями 32 шнека, быстро удаляют продукт иэ реактора. При гом шток 23 вращается приводом 25 быстрее полого вала 13, что и обеспечивает работу шнека и выгрузку(транспортирование) продукта. Более быстрое вращение штока возможно за счет того, <то держатели 30 закреплены во втулках 29, которые, в свою очередь, закреплены в проточках 28 штока

23 с возможностью вращения, т. е. держатели 30 вращаются вмете с полым валом 13 и не препятствуют бог . е быстрому вращению штока 23 с лопастями 32 шнека.

После полной выгрузки полученного продукта реактор вновь готов к работе. Если время реакции в системе "твердое ьещество — твердое вещество" незначитель,

1634314 горизонтальную перегородку 8. При этом шток 23 с помощью механизма 24 подьема переводят в верхнее положение и вращают от привода 25. Патрубки 31 также поднимаются вместе со штоком 23 и образуют зазоры с горизонтальными перегородками 8 (фиг, 2) Полый вал 13 с лопастями 15 переводят с помощью механизма 21 подъема в нижнее положение (фиг. 2) и вращают от привода .18. Ингредиенты подаваемой смеси, попадая на нагретую горизонтальную перегородку, вступают между собой в реакцию. Реакционная масса захватывается лопастями 15 и постепенно перемещается ими по нагретым горизонтальным перегородкам 8 к их центральной части.

Время пребывания реакционной массы зависит от скорости вращения лопастей 15.

Прореагировавшэя масса подается лопастями 15 через прорези 14 в полость поло 0 вала 13, по которому транспортируегся лопастями 32 шнека в выгрузочнои шлгуцер 5.

Выделяющиеся газы удаляются через штуцер 6 (все зоны (секции) реактора соединены между собой посредством полости вала

13 и прорезей 14 в этом валу 13 ) .

При работе реактора в системе "жидкое вещество-жидкое вещество" реактор может также работать как в непрерывном. так и в периодическом режиме. При работе в не прерывном режиме шток 23 с патрубками 31 переводят в нижнее положение (фиг. 1) полый вал 13 с лопастями 15 также переводяг в нижнее положение (фиг. 2) Жидкую реакционную смесь подают через штуцеры 4 на каждую горизонтальную перегородку 8. Реакционная масса при этом заполняет горизонтальные перегородки 8 до уровня, определяемого высотой патрубка 31. Перемешивание и направление реакционной массы к патрубку 31 осуществляется вращающимися с полым валом 13 лопастями 15.

Прореагировавшая магса продукта (готовый продукт). переливаясь через верхние торцовые стороны патрубков 31, поступает по полому валу 13 в штуцер 5 выгрузки готового продукта, В случае необходимости остановки реактора подачу реакционной массы прекращают и переводят шток 32 с патрубками 31 в верхнее положение(фиг. 2), обеспечивая тем самым полный слив готового продукта с горизонтальных перегородок 8 через полый вал 13 в штуцер 5 выгрузки готового продукта, и тем самым полностью освобождая реактор от продукта.

При работе реактора с жидкими про5 дуктами в периодическом режиме, например при промывке, шток 23 с патрубками 31 переводят в нижнее положение (фиг. 1). 3аполняют горизонтальные перегородки 8 реактора жидким продуктом (растворителем)

10 до нужного уровня и вращают полый вал 13 с лопастями 15 от привода 18. При этом вал

13 с лопастями 15 переводят в нижнее положение (фиг. 2). Лопасти 15 выполняют в этом случае функции перемешивающего

15 устройства и позволяют произвести качественную промывку. Переводя шток 23 с патрубками 31 в верхнее положение. осуществляют слив жидкой массы с горизонтальных перегородок 8 в штуцер 5 выгрузки.

20 Таким образом предлагаемое устройство обладает высокими универсальностью и удобством в работе, что позволяет использовать его при переработке значительного числа разнообразных химических продук25 то в.

Формула изобретения

1 Химический реактор, содержащий закрытый вертикальный корпус со штуцерами ввода сырья. вывода продуктов и газов, 30 секционированный оризонтальными перегородками с центральными отверстиями, установленный в отверстиях вращающийся вертикальный полый вал с прорезями и лопастями. размещенный внутри nonoro вала

35 с возможностью вертикального перемещения шток с держателями. закрепленные на держателях патрубки, установленные на горизонтальных перегородках, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью расширения

40 области применения, полый вал установлеч с воэможностью возвратно-поступательного перемещения. штуцеры ввода сырья расположены в боковой стенке корпуса над каждой горизонтальной перегородкой, вы45 лодной штуцер соединен с полым валом, а лопасти закреплены на полом валу по касательной к его окружности.

2. Реактор пои. 1, от лича ю щийся тем. что держатели закреплены на штоке с

50 воэможностью свободного вращения вокруг него, шток снабжен шнековыми лопастями и установлен с воэможностью вращения.

1634314

1634314

Dougd

Фиг 2

1634314

Б-Б

7Ч

23З2

22

Составитель Н.Захарова

Редактор Ю.Середа Техред М Моргентэл Корректор Н.Король

Заказ 713 Тираж 328 Подписное

ВНИИПИ Госудэрствейного комитета по изобретениям и огкрьпиям при ГКНТ СССР

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

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