Многофункциональный аппарат гибкой структуры

 

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для реализации технологических процессов в гибких автоматизированных производственных системах. Сущность изобретения: аппарат, состоящий из секций, снабжен одной или несколькими коммутационными секциями, соединенными с другими секциями трубопроводами, а распределительные каналы коммутационных секций снабжены диспергирующими элементами и инжекторным,и устройствами. При перекачке особо вязких продуктов коммутационная секция дополнительно может быть снабжена насосами . В зависимости от производственных возможностей секции аппарата могут подключаться к коммутационной секции любым известным способом, например, радиально. 3 з.п. ф-лы, 31 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 01 J 19 / 00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4921701/26, (22) 28,03,91 (46) 30.0.3,93, Бюл, ¹ 12 (76) А,А.Ромэнютин, А.И,Романютин, Л.B.Ðoìàíþòèíà, B.È.Áîäðîâ, С.И.Дворецкий и В,И.Колупэев (56) Авторское свидетельство СССР

N 1503839, кл. В 01 D 11/04, 1989, Авторское свидетельство СССР

N 1511565, кл, F 28 0 7/00, 1989, (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АППАРАТ ГИБКОЙ СТРУКТУРЫ (57) Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для реализации технологических процессов

Изобретение относится к области химического машиностр оения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для реализации технологических процессов в гибких автоматизировэнных производственных системах, Цель изобретения — расширение технологических возможностей многофункциональных секционных аппаратов зэ счет использования их в, гибких автоматизированных производственных системах, Для достижения этой цели в известной конструкции аппарата для осуществления технологических процессов в системах жидкость — жидкость, жидкость-газ, твердое тело-жидкость-гэз, содержащей секционировэнный корпус, каждая секция которого предназначена для осуществления отдельных стадий процесса при условиях, Ьпределяемых конструктивными особенностями секции, и температурах, регулируемых в

„„Я „„1806003 АЗ в гибких автоматизированных производственных системах, Сущность изобретения: аппарат, состоящий из секций, снабжен од. ной или несколькими коммутэционными секциями, соединенными с другими секциями трубопроводэми, а распределительные каналы коммутационных секций снабжены диспергирующими элементами и инжекторными устройствами. При перекэчке особо вязких продуктов коммутационная секция дополнительно может быть снабжена нэсосами. В зависимости от производственных возможностей секции аппарата могут подключаться к коммутационной секции любым известным способом, например, радиально.

3 з.п. ф-лы, 31 ил. соответствии с выполняемой операцией с помощью подходящих теплообменных уст-: ройств и патрубки для подвода и отвода твердых, жидких или газообразных фаз, установлена одна или несколько коммутаци- СО онных секций, соединенных с другими ( секциями посредством трубопроводов, о

При установке в аппаратах нескольких коммутационных секций одна из них коммутирует трубопроводы, обеспечивающие подвод и отвод теплоносителей в секциях аппарата. Распределительные каналы коммутационной секции аппарата снабжены () диспергирующими элементами и инжекторными устройствами, а в самой секции размещен насос. Секции аппарата подключены к коммутационной секции, например, радиально.

Ч ехнологический поток, направляемый в аппарат, поступает сначала в ег0 коммута1806003 ционную секцию, откуда по распределительным каналам секции направляется в другую секцию аппарата, первоначальное использование которой определяется условиями реализуемого технологического процесса, Иэ секции аппарата поток возвращается в коммутационную секцию и далее по распределительным каналам направляется в другие секции, порядок использования которых определен в соответствии с технологическими требованиями. Таким образом, использование коммутационной секции в аппарате позволяет централизовать техно" логические потоки каждой секции, что дает. возможность включать их в любой последовательности, параллельно или последовательно. Поскольку при эксплуатации аппарата температурные параметры функционирования каждой секции могут отличаться, это. потребует подключения различных теплоносителей к секциям, В связи с этим, аппарат имеет несколько коммутационных секций, одна из которых коммутирует подвод и отвод теплоносителей по секциям. С целью расширения функциональных возможностей коммутационной секции ее распределительные каналы снаб-,. . жены диспергирующими элементами, что позволяет эффективно диспергировать реакционный поток на любой стадии осуществляемого процесса, Для эффективного транспортирования вязких компонентов по секциям аппарата и каналам коммутационной секции в каналы распределительного устройства вводятся инжекторные устройства, В случае перекачки особо вязких материалов к коммутационной секции может подключаться насос. При использовании аппаратов с большим количеством секций может возникнуть необходимость в их более рациональном расположении чем вертикальное или горизонтальное. В таком случае секции аппарата могут располагать. ся радиально относительно коммутационной.секции..

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая конструкция аппарата отличается тем, что аппарат снабжен коммутационной секцией, соединенной с другими секциями посредством трубопроводов. Причем. при использовании нескольких коммутационных секций одна из них обеспечивает коммутацию трубопроводов, осуществляющих подвод и отвод теплоносителей в секциях аппарата, а с целью расширения функциональных возможностей коммутационной секции в распределительные каналы введены диспергирующие элементы, инжекторные устройства или подключен насос. на фиг.22 - разрез B — В на фиг.19, два вари40 энта; на фиг.23 — сердечник коммутационной секции, обеспечивающий коммутацию ,теплоносителя, поступающего в рубашки технологических секций пятисекционного аппарата с двумя коммутационными секциями; на фиг.24 — разрез А-А на фиг.23, два варианта; на фиг,25 — разрез Б-Б на фиг,23, два варианта; на фиг.26 — разрез.В-В на фиг,23, два варианта; на фиг.27 — разрез à — Г на фиг.23, два варианта; на фиг.28 — сердеч50 ник коммутационной секции, коммутирую-, щей технологические секции пятисекционного аппарата гибкой структуры с радиальным расположением секций: на фиг.29- разрез А-А на фиг.28, три варианта; 55 на фиг,30 — разрез Б — Б на фиг.28, три варианта; на фиг.31 — разрез В-В на фиг.28, три варианта.

Многофункциональный четырехсекционный аппарат гибкой структуры с одной . коммутационной секцией (см. фиг.1 — 3) со10

2 0

На фиг.1 представлен главный вид мно-. гофункционального четырехсекционного аппарата гибкой структуры с одной коммутационной секцией; на фиг.2 — вид слева четырехсекционного аппарата; на фиг,3— вид сверху четырехсекционного аппарата; на фиг.4 — коммутационная секция с турбулизирующими элементами и инжекторным устройством в распределительных каналах разрез; на фиг.5 — узел на фиг,4; на фиг.6— узел II на фиг.4; на фиг.7 — узел !!! на фиг;4; на фиг.8 — сердечник коммутационной секции, обеспечивающей коммутацию секций четырехсекционного аппарата; на фиг,9— разрез А — А на фиг.8, два варианта; на фиг.10 — разрез Б — Б на фиг.8, два варианта; на фиг.

11 — разрез  — В на фиг.8; на фиг,12 — главный вид многофункционального пятисекционного аппарата гибкой структуры с одной коммутацион ной секцией и насосами; на фиг.13 — вид слева йятисекцион ного а и парата; на фиг.14 — главный вид многофункционального пятисекционного аппарата гибкой структуры с двумя коммутационными секциями; на фиг.15 — главный вид пятисекционного аппарата гибкой структуры с горизонтальным расположением секций; на фиг.16 — вид сверху пятисекционного аппарата; на фиг,17 — главный вид пятисекционного аппарата гибкой структуры с радиальным расположением технологических секций; на фиг.18- вид сверху пятисекционного аппарата; на фиг,19 — сердечник коммутационной секции, обеспечивающий коммутацию секций и насосов пятисекционного аппарата, два варианта; на фиг.20— разрез А-А на фиг.19, два варианта; на фиг.21 — разрез Б — Б на фиг.19, два варианта;

1806003

35 различными конструктивными характери- 40

50 секций и трубопроводов. Расположение 55 распределительных каналов 8 в трех плоскостях позволяет подключать к коммутационной секции три и больше технологических . секций и необходимое количество трубопроводов, стоит из фильтровал ьной секции-1, теплооб" менной секции 2, смесительной секции 3.

Технологические секции 1, 2, 3 снабжены рубашками для теплообмена 5, кроме того, . для очистки фильтрующих элементов 6 секции 1 используются барботеры 7. Подвод сырьевых компонентов и выход полупродуктов или продуктов осуществляется в нижней части коммутационной секции 4. Из коммутационной секции 4 сырьевые компоненты по распределительным каналам 8 и трубопроводам 9 поступают в технологические секции аппарата. Подвод и отвод теплоносителя в секциях осуществляется по трубопроводам 10.

Коммутационная секция 4 (см.фиг.4) состоит из корпуса 11, снабженного фланцами

12 для подключения секций и трубопроводов, конического сердечника 13 с распределительными каналами 8, узлов крепления сердечника к корпусу — 14, фиксаторов 15, обеспечивающих соосное расположение распределительных каналов 8, находящихся в корпусе 11 и сердечника 13, В каналы 8 сердечника 13 введены турбулизирующие

16, 17 и инжекторное устройства 18 .(см.фиг.5), Соединение узлов коммутационной секции 11, 13 происходит по конической поверхности. С целью повышения герметичности и надежности соединений узлов 11, 13, а также для удобства переналздки секций, сопряженные поверхности 19 между узлами уменьшены. Для удобства эксплуатации секции в ее корпусе имеются дренажные каналы 20, снабженные фланцевыми соединениями 21. . Турбулизирующие 16, 17 и инжекторное устройства 18 (см,фиг.5) располагаются в распределительных каналах 8 и отличаются стиками: Вставки 22 и 23 обеспечивают эффективное смешение технологических потоков, а вставка 24 способствует повышению эффективности транспортирования вязких компонентов по каналам секции.

Сердечник коммутационной секции 4 (см.фиг.6) предназначен для коммутации трех технологических секций аппарата, представленного на фиг.1, и состоит из сердечника 13 и распределительных каналов 8.

На фиг.6 представлены сечения трех плоскостей сердечника.для двух вариантов расположения распределительных каналов и указана нумерация точек подсоединения

Многофункциональный пятисекционный аппарат гибкой структуры с одной коммутационной секцией (см. фиг.12 и 13) состоит из теплообменной секции 2, секции для экстракции 25, фильтровальной секции

1, смесительной секции 3, коммутационной секции 4 и насосов 26, Технологические секции 2, 3, 4, 25 снабжены рубашками для теплообмена 5. Подвод сырьевых компонентов и выход полупродуктов или продуктов осуществляется в нижней части коммутационной секции 4. Подключение технологических секций к коммутационной осуществляется трубопроводами 9, Подвод и отвод теплоносителя в секциях осуществляется по трубопроводам 10.

Многофункциональный пятисекционный аппарат гибкой структуры с двумя коммутационными секциями (см. фиг.14) состоит из фильтровальной секции 1, теплообменной секции 2, смесительной секции 3, секции коммутирующей подачу теплоносителя в технологические секции 27 аппарата, и секции, коммутирующей реакционные потоки в технологических секциях 4. Подключение технологических секций к коммутационной осуществляется трубопроводами 9. Подвод и отвод теплоносителя в секции 1, 2, 3 осуществляется через коммутационнуюю секцию 27 по трубоп роводам 10.

Многофункциональный пятисекционный аппарат гибкой структуры с горизонтальным расположением секций и одной коммутационной секцией (см. фиг.15 и 16) состоит из теплообменных секций 2, фильтрующей секции 1, коммутационной секции

4, смесительной секции 3. Подключение технологических секций к коммутационной осуществляется трубопроводами 9. Подвод и отвод теплоносителя в секции 1, 2, 3 осуществляется по трубопроводам 10, Многофункциональный пятисекционный аппарат гибкой структуры с радиальным расположением технологических секций и одной коммутационной секцией (см. фиг. 17 и 18) состоит из смесительных секций с повышенной эффективностью смешения 27, 28, смесительных секций с эффективным теплообменом 29, 30 и коммутационной секции 4, Эффективность смешения в секциях 27, 28 обеспечивается преимущественным использованием в рабочей зоне дырчатых 31 и щелевых 32 диафрагм. Эффективность теплообмена в секциях 29, 30 обеспечивается преимущественным использованием в рабочей зоне кольцевых диафрагм 33. Кольцевые диафрагмы способствуют образованию тонкого слоя реакционной смеси между поверхностью диафрагмы и стенкой смесительной ка1806003 меры, Технологические секции 27, 28, 29, 30 снабжены рубашками для теплообмена.

Сердечник коммутационной секции 4 (см. фиг.19) предназначен для коммутации четырех технологических секций и насосов аппарата, представленного на фиг. 7, 8, состоит. из сердечника 13 и распределительных каналов 8. Кроме того, на фиг.14 представлены также сечения трех плоскостей сердечника для двух вариантов расположения распределительных каналов и указана нумерация точек подсоединения секций и насосов.

Сердечник коммутационной секции 4 (см.фиг.23) предназначен для коммутации теплоносителя, поступающего в рубашки технологических блоков. пятисекционного аппарата, представленного на фиг.9, и состоит из сердечника 13 и распределительных каналов 8. Кроме того, на фиг.15 представлены также сечения трех плоскостей сердечника для двух вариантов.расположения распределительных каналов и указана нумерация точек подсоединения секций.

Сердечник коммутационной секции 4 (см. фиг.28) предназначен для коммутации четырех технологических секций аппарата, представленного на фиг.12, 13, и состоит из сердечника 13 и распределительных каналов 8. Кроме того, на фиг.16 представлены также сечения трех плоскостей сердечника для трех вариантов расположения распределительных каналов и указана нумерация точек подсоединения секций.

Многофункциональный четырехсекционный аппарат гибкой структуры с одной коммутационной секцией (см. фиг.1-.3) работает следующим образом.

В зависимости от условий технологического режима, реализуемого в аппарате, осуществляется настройка коммутационной секции. Настройка секции осуществляется .. следующим образом: в корпус 11 устанавливается сердечник13, а в распределительные каналы 8 корпуса 11 вводятся турбулизирующие элементы 16, 17 и инжекторное устройство 18, В точках 1-8 коммутационной секции

4 (см.фиг.8) на фланцевых соединениях подключены трубопроводы, соединяющие секцию с технологическими секциями 1, 2, 3, по которым осуществляется направленное перемещение сырьевых компонентов, полупродуктов и продуктов в соответствии с расположением распределительных каналов 8 вустановленном сердечнике 13. Включаются насосы, и аппарат начинает работать.

Синтетические жирные кислоты и дисперсионная среда подаются в коммутационную секцию 4 в то.чках 6 и 6, По распределительному каналу 6-8 сердечника

13 секции 4 кислоты поступают в фильтровальную секцию 1, где происходит фильтрование кислот ат механических примесей. Из секции 1 по трубопроводу и каналу 8 — 2 секции 4 профильтрованные кислоты посту10 пают в теплообменную секцию 2, где нагреваются до 120 С. По трубопроводу и каналу

1 — 7 секции 4 профильтрованные и наИ I гретые кислоты из. секции 2 поступают в смесительную секцию 3. Одновременно по

15 каналу 6 — 7 секции 4 в смесительную

II It секцию 3 поступает и дисперсионная среда, С целью повышения эффективности смешения кислот и дисперсионной среды в распределительном канале 7 — 1 секции 4

И It

20 установлен турбулизирующий элемент 16, а в распределительном канале4 -2 секции

4 турбулизирующий элемент 17. В случае использования дисперсионной среды с высб-: кой вязкостью, вместо турбулизирующего

25 элемента 16 в распределительный канал 7

И

1 секции 4 вводится инжекторное устройстИ во 18. После смешения в секции 3 смесь кислот и дисперсионной среды по каналу 2 -4

И

II секции 4 поступает на дальнейшее исполь30 зование.

Для перевода аппарата на выпуск новой продукции или в другой технологический режим работы, секции аппарата промываются. Для пОвышения эффективности

35 промывки секций аппарата в коммутационную секцию может быть введен специальный сердеяник, позволяющий промывать каждую секцию аппарата индивидуально по специальным "промывочным" сердечником промывка всех секций аппарата может осуществляться одновременно. По окончанию промывки в коммутационную секцию 4 вводится сердеЧник 13, обеспечивающий производство нового продукта или реализацию иного технологического процесса, при кото-ром предполагается изменение порядка включения технологических секций..

Примеры функционирования многофун50 кциональных секционных аппаратов с гибкой структурой.

Пример 1. Функционирование четырехсекционного аппарата гибкой структуры

55 с одной коммутационной секцией

Первый вариант. Вариант предусматривает получение в аппарате смеси кислот и дисперсионной среды схеме: насос — секция — насос.

40 Следует отметить, что благодаря ис- " пользованию коммутационной секции со

1806003

По распределительному каналу 6 — 8 секции

4 кислоты поступают в фильтровальную сек- 25 цию 1, где происходит фильтрование кислот от механических примесей при температуре

65-70 С. Из секции 1 по трубопроводу и каналу 8 — 2 секции 4 кислоты поступают

l 1 в теплообменную секцию 2, где нагревают- 30 ся до 120 С. Отфильтрованные и нагретые кислоты из секции 2 поступают по трубопроводу и каналу 1 — 7 секции 4 в смесиII II тельн !ю секцию 3. Одновременно по каналу

6 = 7 секции 4 в смесительную секцию 3 35

И поступает и дисперсионная среда. Предварительное смешение кислот и дисперсионной среды, а также стабильная подача последней обеспечивается установкой в канале7 — 1 секции4инжекторногоустрой- 40

l И ства 18. После смешения в секции 3 при

100 С смесь кислот и дисперсионной среды по каналу 2 — 4 секции 4 проходит через

И И турбулизирующий элемент 17 и выводится из аппарата для дальнейшего использова- 45 ния.

Второй вариант. Вариант предусматривает получение в аппарате смеси кислот и дисперсионной среды при одновременной очистке фильтровальной секции.

Поскольку данный вариант работы аппарата не предполагает изменения рецептуры используемых компонентов, трубопроводы и распределительные каналы секции 4 проду..ваются воздухом. После продувки в корпус 11 секции 4 вводится сердечник 13,(см. фиг,9-11, вар.2), включаются насосы, и аппарат начинает работать, 50

В соответствии с условиями-технологического режима по изготовлению смеси компонентов в корпус 11 коммутационной секции 4 вводится сердечник 13 (см, фиг.911, вар:1), В распределительные каналы 8 5 корпуса 11 вводятся: в точке 4 — турбулиИ зирующий элемент 17 и в точке 7 — инжекИ торное устройство 18.

В точках 1 — 8 коммутационной секции

И

4 на фланцевых соединениях подключены 10 трубопроводы, соединяющие секцию с технологическими секциями 1, 2, 3, по которым осуществляется . направленное перемещение сырьевых компонентов и полупродуктов в соответствии с расположением 15 распределительных каналов 8 в установленном сердечнике 13, Включаются насосы, и аппарат начинает работать.

Синтетические жирные кислоты, пред варительно нагретые до 60 С, и дисперси- 20 онная среда подаются в коммутационную секцию 4 в точках 6 и 6

Синтетические жирные кислоты, предварительно отфильтрованные и нагретые до температуры 60 С, и дисперсионная среда подаются в коммутационную секцию 4 в точках 4 и 6 . Из секции 4 по каналу 4 — 2

ll II кислоты подаются в секцию 2, где нагреваются до 120 С, Из теплообменной секции 2 кислоты по трубопроводу и распределительному каналу 1 — 7 секции 4 поступают в

И И смесительную, секцию 3. Одновременно по каналу 6 — 7 секции 4 в смесительную и И секцию 3 поступает и дисперсионная среда, Предварительное смешение кислот и дисперсионной среды, а также стабильная подача последней обеспечивается наличием в канале 7 — 1 секции 4 инжекторного устИ И ройства 18, После смешения компонентов в секции 3 при 100 С смесь кислот и дисперсионная среда по каналу 2 — 4 секции 4

И И проходит через турбулизирующий элемент

17 и выводится из аппарата для дальнейшего использования.

Одновременно с процессом получения смеси компонентов в секциях 2 и 3 производится очистка фильтровальной секции 1, Очистка фильтрующих элементов 6 секции 1 производится следующим образом, Нагретые до 60 С синтетические жирные кислоты по распределительному каналу 6 — 8 секции

4 поступают в фильтровальную секцию 1.

Одновременно по каналу секции 4 в барботеры 7 секции 1 подается воздух. В результате барботирования воздуха в фильтрующих элементах 6 производится их очистка от механических примесей, Из секции 1 кислоты и содержащиеся в них механические примеси по трубопроводу и распределительным каналам 8 — 6 и 1 И—

6 секции 4 направляются в отстойники, 1

Пример 2. Функционирование пятисекционного аппарата гибкой структуры с насосами и одной коммутационной секцией (см. фиг. 12 и 13), Первый вариант. Вариант предусматривает получение сульфоната кальция — полупродукта производства присадки С-150 с предварительным нагреванием полупродукта перед фильтрацией, В соответствйи с условиями технологического режима по изготовлению сульфоната кальция в корпус 11 коммутационной секции 4 вводится сердечник 13 (см. фиг.20—

22, вар,1). B распределительные каналы 8 корпуса 11 вводятся: в точке 4 — турбулиИ зирующий элемент 16, в точке 5 И вЂ” турбулизирующий элемент 17, В точках 1 — 8 коммутационной секции

И

4 на фланцевых соединениях подключены трубопроводы, соединяющие секцию с тех1806003.12 нологическими секциями 1, 2, 3, 25, и насо-. сами 26, по которым осуществляется направленное перемещение сырьевых компонентов и полупродуктов в соответст1 вии с расположением распределительйых каналов 8 в установленном сердечнике 13.

Включаются насосы и аппарат начинает работать.

Сульфированное минеральное масло по каналу 5 -6 секции 4 насосом 26 подается

П II на экстракцию. в секцию 25. Одновременно в секцию 25 по каналу 5 — 6 секции 4 подается метанол. При 20 — 25 С в секции 25

" осуществляется метанольная экстракция ароматических сульфокислот из сульфированйого минерального масла, Иэ секции 25 деароматизированное масло по каналу 3 — 4 выводится из аппарата и направляется на дальнейшее использование. Метанольная фаза из секции 25 по каналу 1 — 2 направП II ляется в смесительную секцию 3, где при 30 — 35 С осуществляется смешение ее с деароматизированной углеводородной фракцией (TKNIl =.80 — 120 С) и суспенэией гидроксида кальция, которые подаются в секцию 25 насосом 26 по каналу Зп — 4 1..

После-смешения компонентов в секции 25. сульфонат кальция по каналу 1 — 2 секции 4 поступает в теплообменную секцию 2, где нагревается до 45ОС. Из секции 2 по каналу

7 — 8 секции 4 сульфонат кальция поступает на фильтрацию в секцию 1. Профильтрованный сульфонат кальция из секции 1 по каналу 4 — 5 секции 4 выходит из аппарата и

I направляется на дальнейшее использова- ние.

Второй вариант. Вариант предусматривает получение сульфоната кальция, полупродукта производства присадки С-150 и его нагревание после фильтрации.

Поскольку данный вариант работы аппарата не предусматривает изменения рецептуры используемых компонентов, трубопроводы и распределительные каналы секции 4 продуваются воздухом. После продувки аппарата в корпус 11 секции 4 вводится сердечник 13 (см. фиг.20-22, вар,2), включаются насосы, и аппарат начинает работать.

Сульфированное минеральное масло по каналу 5. — 6 секции 4 насосом 26 подается на экстракцию в секцию 25. Одновременно в секцию 25 по каналу 5-6 секции 4 подается метанол, При 20-25 С в секции 25 осуществляется метанольнам экстракция ароматических сульфокислот из сульфированного минерального масла. Из секции 25 деароматизирован ное масло по каналу 3-4 вы водится из аппарата и направляется на дальнейшее использование. Метанольная фаза иэ секции 25 по каналу 1 — 2 направляется в

П П смесительную секцию 3, где при 30 — 35 С

5 осуществляется смешение ее с деароматизированной углеводородной фракцией (Талип. = 80 — 120 С) и суспензией гидроксида кальция, которые поцаются в секцию 25 насосом 26 по каналу 3 — 4 . После смешения

II компонентов в секции 25 сульфонат кальция по каналу 1 — 7 секции 4 поступает на фильтрацию в секцию 1, Отфильтрованный полупродукт из секции 1 по каналу 4 -2 секции ! П . 4 поступает в теплообменную секцию 2, где нагревается до 40 — 450C. В связи с тем, что вывод полупродуктов из секции 2 по распределительному каналу сердечника 13 в плоскости А — А не представляется возможным, ,åão вывод осуществляется по распредели20! тельному каналу, проходящему в двух плоскостях, т.е. 8 — 8 -5 . Пр переходному

l каналу 8-8 продукт поступает из плоскости

А — А в плоскость Б — Б и затем по расцрещли-., ., тельному каналу 8 .— 5 плоскости Б — Б сер)

25 деч ника . 13 полупродукт выводится и з

; аппарата для дальнейшего использования.

Пример 3. Функционирование пяти-! секционного аппарата гибкой структуры с двумя коммутационными секциями

30 (cMФиг14)

Поскольку функционировайие технологических секций аппарата и их коммутация с секцией 4 подробно изложена в „примере

1, рассмотрим в данном прймере коммута35 цию различных видов теплоносителя, йобту- - пающего в рубашки технологических секций аппарата.

Первый вариант. Вариант предусматри" вает подачу масляного теплоносителя в ру40 башки технологических секций аппарата в.

: следующей последовательности: теплоноситель 1 -) секция 1, теплоноситель 2 -) секция 2, теплоноситель 3 -> секция 3, 45 В качестве теплоносителя используется масло АМТ-300. Подаваемый в аппарат теплоноситель имеет следующие характеристики: теплоноситель 1 имеет максимальную .

50 температуру до 70 С, теплоноситель 2 имеет максимальную температуру до 140 С, теплоноситель 3 имеет максимальную температуру до 110 С, 55

В соответствии с условиями технологического режима для коммутации теплоносителей, поступающих в рубашки секций аппарата, в корпус 11 коммутационной сек13

1806003 ции 27 вводится сердечник 13 (см.фиг.24 — Входтеплоносителя 2 по каналу4 — 4 — 6

27, вар.1). — 6 в секцию 1.

И

В точках 1 — 8 коммутационной секции Выходтеплоносителя 2 по каналу 3 — 3

27 на фланцевых соединениях подключены — 5 — 5 из секции 1, ИI и трубопроводы, соединяющие секцию с ру- 5 Вход теплоносителя 3 по каналу 3-8 в башкой технологических секций 1, 2; 3, по1 секцию 3. которым осуществляется направленная по- Выходтеплоносителя 3 по каналу 1 — 6 дача теплоносителей в соответствии с рас- . из секции 3. положением распределительных каналов 8 Третий вариант. Вариант предусматрив установленном сердечнике 13. Включают- 10 вает подачу масляного теплоносителя в руся насосы, и аппарат начинает работать... башки технологических секций аппарата в

Технологические маршруты распреде-; следующей последовательности; лительных каналов в сердечнике 13 секции теплоноситель 1 -3 секция 1, теплоноситель 2 - секция 3, Вход теплоносителя 1 по каналу 5 — 6 в, 15 теплоноситель 3 -=- секция 2.

После продувки распределительных ка-.

Выход теплоносителя 1 по каналу 3 — 4 налов сердечника 13 секции 27 в корпус 11 из секции 1. вводится сердечник 13 (см.фиг,24 — 27, Вход теплоносителя 2.по каналу 4 — 7 в вар,1), включаются насосы и теплоноситель секцию 2, 20 начинает поступать в рубашки технологиче5 зск 2

Выход теплоносителя 2 по каналу 2 — ских секций аппарата, И

5 из секции 2. Технологические, маршруты распредеВход, теплоносителя 3 по каналу 3-5 в лительных каналов в сердечнике 13 секции секцию 3. 27:

Выход теплоносителя 3 по каналу 1 -6 25 Вход теплоносителя 1 по каналу 5 — 6 s

И И из секции 3. секцию 1.

Второй вариант. Вариант предусматри- Выход теплоносителя 1 по каналу 3 — 4 вает подачу теплоносителя в рубашки техно- из секции 1. логических секций аппарата в следующей Входтеплоносителя 2 по канэлу4-4 — 8 последовательности; 30 — 8 в секцию 3, теплоноситель 1 - секция 2, Выход теплоносителя 2 по каналу 1 — 5 теплоноситель 2 -3 секция 1, . из секции 3. теплоноситель 3 - секция 3. Вход теплоносителя 3 по каналу 3 — 7 в

Поскольку в данных примерах коммута- секцию 2. ции теплоносителя по секциям аппарата не 35 Выходтеплоносителя 3 по каналу 2 — 2И предусматривается использование качест-" — 6 — 6 из секции 2. венно другого теплоносителя (вода, пар, ди- Пример 4. Функционирование пятифениламин и т,д.) трубопроводы и секционного аппарата гибкой структуры с распределительные каналы секции 27 про- одной коммутационной секцией и радиальдуваются воздухом. После продувки в кор- 40 ным расположением технологических секпус 11 секции 2? вводится сердечник 13 (см. ций (см,фиг,17 и 18), фиг.24 — 27, вар.2), включаются насосы, итеп- . Первый вариант, Вариант предусматрилоноситель начинает поступать в рубашки ваетпроведениестадииструктурообразоватехйологических секций аппарата. При ор- ния пластичной смазки с введением части ганизации распределительных каналов в 45 дисперсионной среды и последующим охсердечнике 13 широко используются пере- лаждением. ходные каналы, позволяющие соединять В соответствии с условиями технологиразличные плоскости сердечника. В данном ческого режима в корпус 11 коммутационвариантеконструкциясердечникаимеетче-: ной секции 4 вводится сердечник 13 тыре плоскости расположения распредели- 50 (см.фиг.29-31, вар.1). В точках 1-8 и коммутельных каналов: А-А, Б —.Б, B— - В, à — Г.:, тационной секции 4 на фланцевых соединеехнологические маршруты распреде-., ниях подключены трубопроводы, лительных каналов в сердечнике 13 секции, соединяющие секцию с технологическими секциями 27, 28, 29, 30, по которым осущеВход теплоносителя 1 по каналу 5 — 7 в 55 ствляется направленное перемещение пласекцию 2. стицной - смазки в соответствии с

И

Выход теплоносителя 1 по каналу 2 — расположением распределительных каналов 8 в установленном сердечнике 13. Вклю15

1806003

* чаются насосы, и аппарат начинает рабо- в смесительную секцию 27. Одновременно тать, E в секцию 27 по каналу 6 -7 — 7 секции 4

I I

Технологические секции 27 и 28 одно- подается дисперсионная среда, типны и предназначены для интенсифика- После предварительного смешения при ции процессов смешения за счет 5 180 С частично структурированный мыльИ I I использования дырчатых диафрагм 31 и но-масляный концентратпо каналу1 — 1 -3 процессов гомогенизации за счет использо- -3 секции 4 поступает на охлаждение в секвания щелевых диафрагм 32. Дополнитель- цию 29; где охлаждается до 120 C. Из секное смешение .в секциях обеспечивается, ции 29 структурированный продукт по несоосным расположением отверстий и ще- "0 каналу 8-7 секции 4 поступает на доохлажлей в диафрагмах. Технологические секции дение в секцию 30. С целью получения про29 и 30 также однотипны и предназначены дукта с гладкой тиксотропной структурой он для интенсификации теплообмена и смеше- из секции 30 по каналу 3 — 6 секции 4 И

" ния вязких компонентов за счет использова- поступает .в смесительную секцию 28, Блания диафрагмы 33, создающих кольцевой 15 годаря наличию в зоне смешения секции 28 зазор между собственной поверхностью и щелевых диафрагм, продукт гомогенизирустенкой рабочей камеры секции. Все и тех- ется при 70 — 80 С и по каналу 4 — 4 -5 — 5 о 1 I II нологические секции аппарата снабжены секции 4 поступает на затаривание, рубашками для подвода теплоносителей к Третий вариант. Вариант предусматрисекциям; 20 веет с целью увеличения производительно. f1o условиям технологического режима сти технологического процесса проведение мыльно-масляный расплав с температурой стадий структурообразования и охлаждения

220 С направляется по каналу 5-7. секции 4 одновременно в двух технологических потов смесительную секцию 27. Одновременно, ках.

B секцию 27 по каналу 6 — 7, -7 секции 4 25 Посколькуданный вариант работы также подается дисперсионная среда. После пред- не предусматривает-изменения рецептуры варительного смешения при 180 С частично испрльзуемых компонентов, трубопроводы и структурированный мыльно-масляный кон- распределительные каналы секции 4 продуцентрат по каналу 1 — 3 секции 4 поступа- ваются воздухом. После продувки аппарата в и и ет.из секции 27 в смесительную секцию 28, 30 корпус 11 секции 4 вводится сердечник 13

В процессе смешения и охлаждения до (см.фиг.29-31, вар.3), включаются насосы, и

170 С концентрат структурируется и стано- ., аппарат начинает работать. вится гомогенным, приобретая гладкую тик- ., . По условиям технологического режима сотропную структуру. первый поток мыльно-масляного расплава с

Из секции 28.концентрат по каналу 4-3 35, температурой 220 С направляется по кана- секции 4 поступает в теплообменную сек- .лу 5 — б секции 4 в смесительную секцию 27, цию 29, где охлаждается до температуры, Одновременно в секцию 27 по каналу 6 -7

I I

110ОС, и откуда по каналу 8 -7 секции 4 -7 секции 4 подается дисперсионная.среда.

ll II . поступает на дальнейшее доохлаждение в После смешения компонентов частично секцию30.. 40 структурированный и охлажденный до

В результате охлаждения в секции 30 160 С мыльно-масляный концентрат по каконцентрат приобретает свойства готового налу.1 -1 -3 -3 секции 4поступает на ox1l l I продукта(пластичной смазки) и с темпера- лаждение в теплообменную секцию 29, . турой 60 С поступает по каналу 6 - 5 сек- Охлажденный до 70 С структурированный и, и о ции 4 на затаривание, 45 продукт (пластичная смазка) по каналу 8 -8 и I

Второй вариант Вариант предусматри- секции 4 выводится из секции 29 и поступаваетгомогенизацию продукта при 70-80 С, ет на затаривание.

Поскольку данный вариант работы an- Второй поток мыльно-масляного распарата не предусматривает изменения ре-: плава также с температурой 220 С направце птуры используемых компонентов, 50 ляется по каналу 5 — 4 секции 4 в секцию 28.. трубопроводы и распределительные каналы. Одновременно по каналу.6 -4 -4 секции 4

I I секции 4 продуваются воздухом. в секцию 28 поступает дисперсионная среПосле продувки аппарата в корпус 11 да. После смешения компонентов частично секции4вводитсясердечник13(см,фиг.29 — структурированный и охлажденный до:31, вар.2), включаются насосы, и аппарат 55 160 С мыльно-масляный концентрат по кЬ- : начинает, работать.. налу 3 — 7 секции 4 поступает на охлаждеII И

Il0 условиям технологического режима ние в теплообменную секцию 30. мыльно-масляный расплав с температурой Охлажденный до 70 С структурированный

220 С направляется по каналу 5-7 секции 4 продукт(пластичная смазка) по каналу 6 и17

1806003 я

5 секции 4 выводится из секции.30 и посту- номичность при одновременном его упропает на затаривание., щении в эксплуатации по сравнению с проИзобретение позволяет расширить тех-. тотипом. нологические и функциональные возможно- При использовании предлагаемого изостисекционныхаппаратовзасчетизменения 5 бретения в промышленности может быть последовательности включения секций без получен экономический эффект за счет соперестановки всоответствии с изменениями кращения материалоемкости, производстреализуемых в них технологических процес- венных площадей, трудозатрат, сроков сов; регулировать температурные условия переналадки аппарата на выпуск новой пропроведения технологических стадий в аппа- 10 дукции и ремонтов, кроме того с щественно рате за счет эффективной коммутации энер- повышается эффективность использования гоносителей подходящих к каждой его аппарата и, в первую очередь, в гибких про. секции; осуществлять одновременное произ- изводственных системах. водство нескольких продуктов или проведе- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ние различных технологических процессов; 15 1. Многофункциональный аппарат гибповысить эффективность в использовании, кой структуры для осуществления технолосекционного оборудования при организации, гических процессов, содержащий гибких автоматизированных производствен- состоящий из секций корпус и патрубки для ных систем; осуществлять диспергирование, подвода и отвода твердых, жидких и газооб сырьевых компонентов турбулизирующими 20 разных фаз, отличающийся тем, что, элементамимодуля налюбой стадии процес- с целью расширения технологических возса, причем в зависимости от требований тех- можностей аппарата за счет испол ьзоцания нологического режима на каждой его в гибкихавтоматизированных производконкретной стадии процесса могут быть ис- ственных системах, аппарат снабжен одной пользованы турбулизирующие элементы с 25 или несколькими коммутационными камеразличными характеристиками; улучшить рами, включающими корпус и регулируютранспортируемость вязких компонентов щий элемент с распределительными по секциям аппарата за счет введения в. каналами, при этом камеры соединены с

/ распределительные каналы коммутацион- . другими секциями посредством трубопроной секции специальных инжекторных уст- 30 водов, ройств. 2. Аппарат по п.1, отличающийся

Использование секционных аппаратов тем, что распределительные каналы коммус коммутационными секциями существенно тационной камеры снабжены диспергируюсокращаетсрокиих переналадки, ремонта и щими элементами и инжекторными промывки. Изобретение обеспечивает опти- 35 устройствами. мальные условия проведения процессов 3. Аппарат по п.1, отличающийся получения присадок, смазок и других.хими- тем, что, с целью снижения материалоемкоческих и нефтехимических продуктов на сти и повышения экономичности его функразличных технологических стадиях (сме- ционирования, секции аппарата шения, экстракции, фильтрации, нагрева- 40 подключены к коммутационной камере. нания, охлаждения, гомогенизации и т.д.) пример радиально. благодаря чему достигается стабильность; 4. Аппарат по п.1, отличающийся качественных показателей полупродуктов и тем, что, с целью улучшения перекачки ocorîoòTîoâ8 û õ x п р оoд у к т оoв, бо вязких продуктов, коммутационные каПодключение технологических секций 45 меры снабжены насосами, входы и выходы аппарата через его коммутационную сек- которых подключены к соответствующим цию придает аппарату компактность и эко- распределительным каналам корпуса.

1806003

1806003

1806003

7"

1806003

1806003

1806003

5Н

5"

1806003

Г-Г

5»

7 "

Юге.2

3 7

3 Т/ (5"

8-8

&й

5

9 иг. 29 5 Я а, 30

Составитель А,Роман(отин

Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор

Заказ 956 ., Тираж Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ф-4 зМФ

lI

Щу . 5f