Автоклав

 

В. П. Черных (72) Автор изобретения (7!) Заявитель (54) АВТОКЛАВ

Изобретение относится к аппаратам

<с перемешивающими устройствами, рабо1 .тающими под давлением, и может бысть использовано в химической промьпнлеиности.

Известны автоклавы, содержащие кор"пус и перемешивающее устройство в ви де пропелцерной мешалки, сочетающейся с направлякмцими шипщдрами различной высоты. При перемешивании гетерогенных систем мешалки в таких аппаратах вра щаются с частотой 18-30 об/с (1)

В автоклавах, работающих нри высоких параметрах давлещия и температур, трудно обеспечичь указанную частоъ;у вращения и надежную герметизацию вала, необходим ы сложные многоступенчатые уплотнения. B высоких аппаратах длинные валы перемешивающих устройств испытывают значительные колебания, что приводит к быстрому износу подшипников.

Наиболее близким к предложенному автоклаву является автоклав, содержа ший вертикалы ый корпус, внутри которо

ro на вертикальном валу установлена всасывавмцая труба, несущая смесительную крыцьчатку, закрепленную на трубе снаружи или внутри нее $2) .

Такой автоклав не обеспечивает па тенсивнопо перемешивания среды и ее циркуляцию через газовую фазу при низком yposae заполнения aammnasa Кроме того, перемешивание гетерогенных cpeg !

О. возможно при высоких частотах врапшвиа вала, что в условиях высоких давлений требует сложных уплотнений.

Белью изобретения является обеспече ° ние интенсивного перемешивания и цнркр1> линии гетерогенной среды в автоклаве, работакицем под высоким давлением, при ожосительно низких частотах вращения вала путем создания усиленного насосно го эффекта и интенсификация технологического процесаа.

Поставленная цель достигаетса тем, что автоклав, содержащий корпус с крыш кой и днищем, установленный по оси кор15

3 ййй4 а вал с закрепленной на нем циркуляцнонной трубой и крыльчаткой и теплообменные элементы и штуцеры ввода и вывода компонентов, снабжен цилиндром, закрепленным соосно под циркуляционной трубой на днище, и лопастным завихрите лем, размещенным в вррхней его части, при этом крыльчатка расположена на нижнем торце циркуляционной трубы напротив лопастного завихрителя. 1О

На фиг. 1 изображен автоклав, про ,дольный разрез; на фнг. 2 - перемешивающее устройство автоклава, первый ва риант выполнения; на фиг. 3 - то же, второй вариант выполнения; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 3.

Автоклав содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 со съемной крыш кой 2. Вертикально по оси корпуса в его верхней части установлен вал 3, проходя- gp щий через крышку 2 и приводимый во вращение мотор-редуктором. Внутри корпуса размещены трубчатый теплообменник

4 и перемешивающее устройство, которое включает циркуляционную трубу 5, эакреп-25 ленную на валу 3, и крьшьчатку 6, помещенную на нижнем торце этой трубы. Под трубой 5 и соосно с ней на днище автоклава закреплен с помощью стоек цилиндр

7, в верхней части которого размещен лопастной завихритель 8. Согласно первому варианту выполнения перемешивающего устройства (фиг. 2), предназначенного для вращения с минимальной частотой

100-300 об/мин, крыльчатка, выпопнен

Ý5 ная в виде многолопастного пропеллера, на 90% ширины лопастей выходит нару>ну за торец трубы 5. По второму варианту выполнения (фиг. 3 и 4) перемешивающего устройства для частоты вращения вала свыше 400 об/мин крыльчатка расположейа внутри трубы 5, выше ее нижнего торца.

На валу эта труба крепится s обоих ва риантах с помопп ю ступицы 9 и спиц в виде тонких ребер 10. Корпус 1 автоклава снабжен штуцерами для ввода и вывода перерабатываемых компонентов.

Автоклав работает следующим образом.

Перерабатываемые вещества в виде

50 жидкости или пульпы загружаются в автоклав до уровня, обеспечивающего поЮ гружение крыльчатки 6. При вращении

7 4 трубы 5 с крьщьчаткой жидкость под действием центробежной и осевой сил перемешается. вверх по этой трубе, поступает в парогазовую зону и, перемешиваясь, возвращается в нижнкио полови-; ну автоклава. Далее жидкость через неподвижный цилиндр 7 и завихритель 8 всасывается в трубу 5, образуя замкнутый циркуляционный контур, проходящий по всему обье автоклава.

Размещение неподвижного цилиндра под циркуляционной трубой и закрепление крыльчатки на нижнем торце трубы позволяют значительно усилить всасывающий эффект и обеспечить интенсивное перемешивание среды цо всему обьему автоклава при низких частотах вращения вала. Кроме того, при перемешиванни циркуляционная труба не образует ворон ки, не испытывает биений и изгибающих нагрузок, что значительно облегчает условия работы вала и приводит к снижению расхода мощности.

Формула изобретения

Автоклав, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вал установленный вертикально по оси корпуса в верхней его части, циркуляционную трубу, закрепленную на валу, крыльчатку, помещенную внутри трубы, теплообменные элементы и штуцеры ввода и вывода компонентов, о т л н ч а ю -шийся тем, что, с целью интенсифика ции процесса за счет обеспечения полноты перемешивания по всему обьему корпуса, он снабжен цилиндром, закрепленным соосно под циркуляпионной трубой на днище, и лопастньм завихрителем, размещенным в верхней его части, а крыльчатка расположена на нижнем торце циркуляционной трубы ныротив лопастно-. го завихрителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Штербачек 3., Тауск П., Перемешивание в химической промышленности.

Л., Госхимиздат, 1963.

2. Патент Японии 34 43-19851, кл. 13 В 15, опублик. 27.08.68.

086479

Составитель А, Тарасов

Редактор 3. Бородкина Техред/А. Бабинец Корректор Н. Король

Заказ 10374/9 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент«, г. Ужгород, ул. Проектная, 4