CS261692B1 - Zariadenie na kontinuálnu oxidáciu aminových solí 2-merkaptobenzotiazolu - Google Patents

Description

261692

Vynález sa týká zariadenia na kontinuálnuoxidáciu aminových solí 2-merkaptobenzotia-zolu, a to najma cyklohexylamínovej (cyk-lohexylamóniumbenzotiazolyl-2-merkaptol)a morfolínovej soli (morfolíniumbenzotiazo-lyl-2-merkaptiol). Vznikajúce zlúčeniny savyskytujú v chemickom priemysle pri výro-bě urýchfovačov vulkanizácie sulfénamido-vého typu- je známe, že oxidácia aminových solí 2--merkaptobenzotiazolu je silné exotermná avelmi rýchla nevratná reakcia s hodnotoureakčného tepla v rozsahu 185 — 400 MJ//Kmól v závislosti od oxidačného činidla adruhu soli. Vzhladom na selektivitu reakciea termickú labilitu oxidačných produktovsa v priemyselnej praxi pracuje pri relativ-né nízkej teplote (30 — 45 °C) vačšinou vizotermickom režime, v. zariadení tvorenomchladeným premiešavaným kotlom. Pri prie-myselnej oxidácii soli 2-merkaptobe.nzotiazo-lu je klučovým problémom odvod tepla z re-akčného priestoru, ktorý komplikuje tvorbainkrustov na chladiacich plochách, pretoževzhladom na nedostatečný poměr chiadiacejplochy k pracovnému objemu reaktora nieje možné pracovat s dostatočne nízkým roz-dielom medzi teplotou reakčnej zmesi a chla-diaceho média, čo je faktor, ktorý poměrněspofahlivo zabraňuje tvorbě inkrustov. Chla-diaca plocha duplikátora premiešavánéhokotlá sa preto často doplňuje o rožne chla-diace vestavby s ciefom zvýšenia poměruchiadiacej plochy k pracovnému objemu, čovšak mává za následok změnu hydraulické-ho režimu v kotli, vznik hluchých, menejintenzívně preroiešavaných priestorov, kdepotom přednostně dochádza k tvorbě krys-talických zárodkov na chladiacich plochácha ďalej k postupnému vytváraniu inkrustova k výraznému zníženiu koeficientu přestuputepla. Tieto chladiace vostavby sú náročnéna výrobu aj na čistenie a prevádzkovú ú-držbu, čo v konečnom dósledku znamenánarušenie kontinuity procesu a negativnýmdopadom na ekonomické parametre výroby.

Další sposob, akým možno získat dosta-točnú chladiacu plochu, potřebná na odvede-me reakčného tepla, je zvýšenie objemu oxi-dačného kotlá. Negativným následkom jezvýšenie strednej doby zdržania zmesi v re-aktore, znižovanie jeho měrného výkonu (dů-ležitý intenzifikačný faktor), ako aj zvýše-né tepelné namáhanie termolabilných pro-duktov oxidácie.

Známe je tiež použitie vonkajšieho chla-diče, ktorým cirkuluje reakčná zmes z re-aktora a chladí sa na požadovaná teplotu.Nevýhodou tohoto riešenia je však nutnost'použitia energeticky náročného oběhovéhočerpadla, ktoré dopravuje cez chladič rela-tivné velké množstvo abrazívnej suspenziekryštálov, čo vyvolává problémy s volboumateriálu čerpadla a jeho upehávok. Okremtoho pri cirkulácii suspenzie kryštálov cezoběhové čerpadlo dochádza tiež k destruk-ci! kryštálov za vzniku jemného podielu, čo má negativny vplyv na granulometrické zlo-ženie produktu a na následné operácie (filt-ráciu).

Uvedené nedostatky odstraňuje zariadeniena kontinuálnu oxidáciu aminových solí 2--merkaptobenzotiazolu podfa vynálezu. Pod-stata vynálezu spočívá v tom, že zariadeniepozostáva z centrálnej rúry so zabudovanýmrýchlobežným miešadlom s prevažujúcouaxiálnou zložkou prúdenia, kde cirkuluje re-akčná zmes, opatrenej 2 až 4 narážkami, zprívodov surovin, usmerňujúcich ich nátokdo centrálnej rúry z tepelného výmenníka az přepadového hrdla na odtah reakčnej zme-si. Tepelný výmenník je tvořený rúrkovýmreakčným priestorom a medzirúrkovým chla-diacim priestorom s přepážkami na zlepše-me přestupu tepla na straně chladiacehomédia. Poměr prierezu centrálnej rúry a súč-tu prierezov rúrkového reakčného priestoruje 1:1 až 3. Je výhodné volit poměr tých-to prierezov tak, aby v· centrálnej ráre bo-la vyššia rýchlosť a do tejto zóny zvýšenejturbolencie privádzať suroviny, čím sa zní-ži možnost' vzniku lokálnych fluktuácií vkoncentrácii reakčných zložiek pri krátko-dobých výkyvech v dávkovaní surovin. Výhodou zariadenia podfa vynálezu je pre-dovšetkým to, že má pre daná kapacitu vporovnaní s premiešavaným kotlom s chla-diacim duplikátorom a chladiacimi vestav-bami ovefa priaznivejší poměr chiadiacejplochy k jeho pracovnému objemu. Značnárezerva chiadiacej plochy, ktorú je možnéúčinné ovplyvňovat volbou prierezu rúrok,ich počtom a dížkou, umožňuje pracovat svelmi malým rozdielom teplot zmesi v re-aktore a chladiaceho média a tak praktic-ky zamedzuje vznik inkrustov. Z toho vyplý-vá i významné kratšia středná doba zdrža-nia reakčnej zmesi, čo je priaznivé z hledis-ka menšieho tepelného namáhania produk-tov oxidácie ako aj z hladiska váčšieho měr-ného výkonu reaktora.

Zariadenie podfa vynálezu je znázorněnéna pripojenom obrázku·

Zariadenie pozostáva z centrálnej rúry 1so zabudovaným rýchlobežným miešadlom 2,s prevažujúcou axiálnou zložkou prúdeniana cirkuláciu reakčnej zmesi, symetricky po-zdlž osi opatrenej 2 až 4 narážkami 3, z prí-vodov 4 surovin, usmerňujúcich ich nátokdo centrálnej rúry 1, z tepelného výmenníka5 a z přepadového hrdla 9 na odtah reakč-nej zmesi. Tepelný výmenník 5 je tvořený rúr-kovým reakčným priestorom 6 a medzirúr-kovým chladiacim priestorom 7 s přepážka-mi 8 na zlepšenie přestupu tepla na straněchladiaceho média. Poměr prierezu centrál-nej rúry 1 a súčtu prierezov rúrkového re-akčného priestoru 5 je 1: 1 až 3.

Aminová sol' 2-merkaptobenzotiazolu a oxi- dačně činidlo sa v příslušných pomeroch dávkujú prívodmi 4 vo veku reaktora do centrálnej rúry 1 s rýchlobežným miešadlom (například vrtulovým), ktoré čerpá reakčnú

Claims (1)

1. 261692 zmes z hladiny sxnerom ku dnu reaktora.Reakčná zmes cirkuluje medzi centrálnourúrou 1 a rúrkovým reakčným priestorom 6tepelného výmenníka 5 a je ochladzovanáchladiacim médiem prúdiacim v medzirúr-kovom chladiacom priestore 7 s přepážka-mi 8. Priaznivý poměr chladiacej plochy kpracovnému objemu zariadeniia sa dosiahnerozdělením pracovného objemu tepelnéhovýmenníka 5 do rúrkového reakčného prie-storu 6 váčšieho počtu zvislých chladenýchrúrok s identickým hydrodynamickým reži- mom vnútri týchto rúrok. Vysoká intenzitaprúdenia chladiaceho média a tým aj vyso-ká intenzita přestupu tepla sa dosahuje pře-pážkami 8 v meidzirúrkovom chladiacompriestore 7, ktoré možu byť umiestnené na-příklad prstencovite. Chladiace médium, zvy-čajne voda, sa privádza jedným alebo via-cerými vstupmi a odvádza sa jedným aleboviacerými výstupmi, umiestnenými po· obvo-de tepelného výmenníka S. Vznikajúca reakč-ná zmes sa zo zariadenia odvádza přepado-vým hrdlem 9. P8EDMET Zariadenie na kontinuálnu oxidáciu ami-nových solí 2-merkaptobenzotiazolu, a tonajma morfolinovej soli vyznačujúce sa tým,že pozostáva z centrálnej rúry (1) so zabu-dovaným rýchlobežnými miešadlom (2) spřevazujúcou axiálnou zložkou prúdenia, nacirkuláciu reiakčnej zmesi, symetricky po-zdlž osi, opatvenej 2 až 4 narážkami (3), zprívodov (4j surovin, usmerňujúcich ich ná- tok do centrálnej rúry (1), z tepelného vý-výmeuuíka (5) s rúrkovým reakčným priesto-rom (6) a medzirúrkovým chladiacim prie-storom (7) s přepážkami (8J na zlepšeniepřestupu tepla na straně chladiaceho médiaa z přepadového hrdla (9) na odťah reakč-nej zmesi, pričom poměr prierezu centrál-nej rúry (1) a súčtu prierezov rúrkovéhoreakčného priestoru (5) je 1 : 1 až 3. 1 list výkresov