Реактор шнековый



Реактор шнековый
Реактор шнековый
Реактор шнековый

 


Владельцы патента RU 2595137:

Акционерное общество "Сибирский химический комбинат" (RU)

Шнековый реактор для проведения гетерогенных процессов между сыпучим и газообразным реагентами состоит из цилиндрического корпуса (1), винтового шнека (7) и продольных перегородок (8), установленных между всеми витками шнека, причем на один полный виток шнека установлено не менее двух перегородок. Одна сторона перегородки установлена по радиусу цилиндрического корпуса или под углом к этому радиусу, а другая сторона перегородки установлена параллельно оси корпуса или под углом к этой оси. Продольные перегородки могут быть выполнены в форме ковша. Шнековый реактор позволяет интенсифицировать процесс протекания реакции между сыпучим продуктом и газовой фазой за счет их активного взаимодействия, при этом уменьшаются габариты реактора и скорость вращения шнека. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к аппаратам для проведения гетерогенных процессов между сыпучим и газообразным реагентами, например восстановления триоксида урана или гидрофторирования диоксида до тетрафторида урана.

Известно применение шнекового реактора [Судариков Б.Н. Процессы и аппараты урановых производств / Б.Н. Судариков, Э.Г. Раков. - М.: Машиностроение, 1968, 381 с. - С.241-243] для восстановления триоксида урана и гидрофторирования диоксида до тетрафторида урана, где при вращении шнека сыпучий материал и перемешивается, и транспортируется. Соотношение между скоростью горизонтального движения материала и степенью его перемешивания определяется шагом винта и его формой, а скорость вращения вала составляет до 10 об/мин при длине шнека до 6 метров. Шнек выполнен в виде четырех узких стальных полос, укрепленных параллельно поверхности вала с большим шагом. Для перемещения материала к стальным полоскам приварены толкатели в виде небольших лопаток.

Недостатком данного реактора является низкая интенсивность перемешивания порошкообразного материала (так как стальные полосы проходят через слой продукта самой узкой стороной, тем самым не перемешивая слой, а в основном только его «разрезая»), в результате чего реактор имеет большую длину при заданной скорости вращения шнека. Уменьшение скорости вращения шнека приведет к еще более низкой интенсивности перемешивания и соответственно скорости реакции, а увеличение этой скорости - дополнительно увеличит длину реактора.

Известен шнековый конвейер [RU №2503606, B65G 33/14, B65G 33/24, опуб. 10.01.2014 Бюл. №1], принятый за прототип. Шнековый конвейер состоит из цилиндрического корпуса со шнеком, загрузочного и разгрузочного отверстий, причем разгрузочное отверстие расположено на боковой поверхности корпуса, а между витками шнека напротив разгрузочного отверстия выполнены продольные перегородки, образующие сектора, которые при транспортировке груза поочередно открывают разгрузочное отверстие на длину, равную расстоянию между витками шнека.

Недостатком шнекового конвейера является то, что он быстро перемещает порошкообразный материал вдоль шнека, не позволяет интенсивно этот материал перемешивать и поэтому реакция между газовой фазой и порошкообразным материалом протекает с низкой скоростью или шнековый конвейер должен иметь большую длину, чтобы порошкообразный материал прореагировал полностью.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в увеличении скорости протекания реакции между газовой фазой и порошкообразным материалом за счет улучшения контакта в системе газ-твердое путем интенсификации перемешивания при низком числе оборотов шнека и небольшой длине шнека.

Поставленная задача решается тем, что в шнековом реакторе, включающем цилиндрический корпус, винтовой шнек и продольные перегородки между витками шнека, продольные перегородки установлены между всеми витками шнека и на один полный виток шнека установлено не менее двух перегородок, при этом одна сторона перегородки установлена по радиусу цилиндрического корпуса или под углом к этому радиусу, а другая сторона перегородки установлена параллельно оси корпуса или под углом к этой оси, кроме того перегородки могут быть выполнены в форме ковша.

На фиг. 1 изображено продольное сечение шнекового реактора, на фиг. 2 - поперечное сечение А-А, на фиг. 3 и 4 - варианты исполнения шнека в поперечном сечении, фиг. 5 - вид Б шнека сбоку, фиг. 6 - вид Б шнека сбоку вариант исполнения.

Шнековый реактор состоит из корпуса 1 (см. фиг. 1) с патрубками входа 2 и выхода 3 сыпучего продукта и патрубками входа 4 и выхода 5 газообразного реагента. Внутри корпуса расположен вал 6, на котором закреплены витки шнека 7 в данном случае ленточного типа (см. фиг. 5). Между витками шнека установлены продольные перегородки 8, причем на каждый виток шнека установлено не менее двух перегородок. Вращение вала осуществляется приводом (на фиг. не показан).

Шнековый реактор работает следующим образом.

Сыпучий продукт, например триокись урана, подают в реактор через патрубок 2. Витки вращающегося шнека 7 перемещают сыпучий продукт вдоль корпуса 1 к патрубку 3 для выгрузки из аппарата. Через патрубок 4 подают газообразный реагент (в нашем примере - фтор), который перемещаясь противотоком к сыпучему продукту, выходит через патрубок 5. Во время движения сыпучего и газообразного потоков между ними происходит реакция. Скорость (интенсивность) этой реакции зависит как от площади поверхности контакта газовой фазы с сыпучим продуктом, так и от скорости замены прореагировавшего продукта на непрореагировавший. За один оборот шнека 7 сыпучий продукт перемешивается (т.е. обновляется реакционная поверхность) только один раз. Наличие продольных перегородок 8 в количестве не менее двух на один виток позволяет за один оборот шнека перемешивать продукт столько раз, сколько установлено перегородок в одном витке, соответственно, во столько же раз интенсифицируется реакция в реакторе.

Установка продольных перегородок под углом а к радиусу корпуса (фиг. 3) или выполнение перегородок в форме ковша (фиг. 4) позволяет распределять сыпучий продукт для реакции не только в нижней части корпуса 1, но и на самих перегородках 8, увеличивая тем самым площадь поверхности контакта сыпучего продукта с газом. Кроме того, при пересыпании (падении) продукта с перегородки вниз, когда последняя находится в верхней части корпуса, каждая частица продукта полностью «омывается» газом, что еще более ускоряет полное взаимодействие продукта с газом.

Установка продольных перегородок 8 под углом β к оси корпуса 1 (фиг. 6) позволяет придерживать сыпучий продукт в корпусе шнекового реактора, увеличивая тем самым время взаимодействия продукта с газовой фазой.

Таким образом, наличие продольных перегородок между витками шнека в шнековом реакторе позволяет существенно интенсифицировать процесс протекания реакции между сыпучим продуктом и газовой фазой за счет их активного взаимодействия, при этом уменьшаются габариты реактора и скорость вращения шнека.

1. Шнековый реактор, включающий цилиндрический корпус с винтовым шнеком и продольные перегородки между витками шнека, отличающийся тем, что продольные перегородки установлены между всеми витками шнека и на один полный виток шнека установлено не менее двух перегородок.

2. Шнековый реактор по п. 1, отличающийся тем, что одна сторона перегородки установлена по радиусу цилиндрического корпуса или под углом к этому радиусу, а другая сторона перегородки установлена параллельно оси корпуса или под углом к этой оси.

3. Шнековый реактор по п. 1, отличающийся тем, что перегородки могут быть выполнены в форме ковша.



 

Похожие патенты:

Устройство динамического воздействия на материалы содержит концентрично выполненные валы равномерного и колебательного движений. Один вал и его элемент рабочего органа вращаются равномерно.

Перегрузочный транспортер включает в себя транспортирующую трубу, поддерживающую расположенный в ней с возможностью вращения перегрузочный шнек, и передаточный приводной механизм, выполненный с возможностью приведения перегрузочного шнека в действие с вращением для того, чтобы перемещать материал от впускного отверстия к выпускному отверстию транспортирующей трубы.

Заборное устройство винтового конвейера включает корпус (1) с расширяющейся начальной частью (2) и размещенный в нем винт (3) с валом (4), выполненным с полой расширяющейся начальной частью (5), снабженной окнами (6) с закругленными торцами, выполненными по винтовой линии, и изогнутыми лопастями (7), повторяющими форму окна, размещенными на большей стороне каждого окна и направленными внутрь вала.

Шнековый конвейер включает цилиндрический корпус со шнеком, загрузочным и разгрузочным отверстиями. Разгрузочное отверстие расположено на боковой поверхности корпуса.

Транспортирующее устройство содержит приводной корпус (1), загрузочный (3) и разгрузочный (4) патрубки, трубопровод (5) для подачи рабочего тела. Корпус смонтирован из секций (8), выполненных из четного числа равносторонних треугольников (9), соединенных между собой двумя боковыми сторонами (10, 11).

Устройство содержит приводной корпус (1), загрузочный (3) и разгрузочный (4) патрубки, трубопровод (5) для подачи рабочего тела. Корпус выполнен из полос (7, 8, 9, 10, 11) криволинейной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине корпуса от загрузки к выгрузке, с образованием по периметру корпуса внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри корпуса и образованием напусков (12, 13, 14, 15, 16) в виде винтовых лопастей по всей длине корпуса от загрузки к выгрузке.

Изобретение относится к транспортным машинам непрерывного действия для транспортирования мелкокусковых насыпных грузов, а именно к вертикальным винтовым конвейерам, и может быть использовано на обогатительных фабриках горных предприятий и предприятий других отраслей промышленности.

Изобретение относится к транспортным машинам непрерывного действия для транспортирования мелкокусковых насыпных грузов, а именно к винтовым конвейерам, и может быть использовано в качестве питающих и распределительных устройств, в том числе может быть использовано при подаче сыпучего груза в трубопровод пневмотранспортной установки увеличенной производительности.

Сельскохозяйственная система для перемещения продукта в промежуточный контейнер содержит систему подачи продукта, имеющую транспортер и бункер. Транспортер выполнен с возможностью перемещения продукта из бункера в промежуточный контейнер.

Cельскохозяйственная система для перемещения продукта в промежуточный контейнер содержит бункер, выполненный с возможностью приема продукта, и транспортер, выполненный с возможностью перемещения продукта из бункера в промежуточный контейнер.

Спиральный питатель-дозатор содержит корпус (1) с загрузочной (2) и разгрузочной (3) горловинами и размещенную в нем транспортирующую спираль (4), снабженную как минимум одним стержнем (5) прямоугольного сечения, соединенным с внутренними сторонами ее витков.

Винтовой конвейер содержит привод (1) и цилиндрический желоб (2) с расположенным в нем гибким винтом (3). Гибкий винт содержит три коаксиально расположенных спирально изогнутых стержня (4, 5, 6), причем стержни (4, 6) выполнены в виде круглых прядей каната односторонней свивки одного направления, а средний стержень (5) - в виде круглой пряди каната односторонней свивки противоположного направления.

Шнековый конвейер включает цилиндрический корпус со шнеком, загрузочным и разгрузочным отверстиями. Разгрузочное отверстие расположено на боковой поверхности корпуса.

Изобретение относится к винтовым конвейерам, предназначенным для транспортировки сыпучих грузов. .

Изобретение относится к транспортным машинам непрерывного действия для транспортирования мелкокусковых насыпных грузов, а именно к вертикальным винтовым конвейерам, и может быть использовано на обогатительных фабриках горных предприятий и предприятий других отраслей промышленности.

Изобретение относится к дозирующим устройствам сыпучих материалов непрерывного действия и направлено на расширение интервала регулировки производительности подаваемого сыпучего материала.

Изобретение относится к винтовым конвейерам, предназначенным для транспортировки сыпучих грузов. .
Наверх