PL68321B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.VI.1973 68321 KI. 12g^/w MKP BOljl/00 UKD Twórca wynalazku: Zbigniew Wedrychowicz Wlasciciel patentu: Instytut Badawczo-Projektowy Przemyslu Farb i La¬ kierów, Gliwice (Polska) Urzadzenie do wytwarzania zywic spoiw i lakierów metoda ciagla Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ twarzania zywic spoiw i lakierów metoda ciagla, którym jest reaktor obrotowy bebnowy wielostop¬ niowy.Reaktor do wytwarzania zywic i niektórych spoiw musi byc tak skonstruowany aby umozli¬ wial szybkie ogrzewanie reagentów do temperatu¬ ry okolo 280°C, dokladne wymieszanie ich ze so¬ ba w celu otrzymania roztworu jednorodnego, a po zakonczeniu procesu chemicznego, gwaltowne ostu¬ dzenie ich do temperatury otoczenia.Znane sa reaktory ciagle kolumnowe, w któ¬ rych nosnikiem ciepla jest przeplywajacy gaz, pól¬ kowe i tarczowe z ogrzewanymi elektrycznie pól¬ kami lub tarczami oraz rurowe poziome ogrze¬ wanie z zewnatrz elektrycznie lub czynnikami po¬ srednimi takimi jak para, dowtherm, santotherm, wewnatrz których obracaja sie róznego typu mie¬ szadla takie jak slimaki, zgarniacze itp.Wada reaktorów periodycznych jest niejedno¬ rodnosc otrzymywanych produktów oraz fakt, ze najwyzszej klasy produkty uzyskuje sie jedynie w malych zbiornikach. W wiekszych zbiornikach z po¬ wodu zmniejszenia sie powierzchni grzewczej przypadajacej na jednostke objetosci maleje ilosc wymienianego ciepla przypadajaca na jednostke masy reagentów w jednostce czasu.W reaktorach kolumnowych i pólkowych otrzy¬ mywany produkt jest zlej jakosci, poniewaz sply- 10 15 20 25 30 2 wajaca po sciankach kolumny spiralach i pól¬ kach substancja splywa nierównomiernie. War¬ stewki usytuowane blizej scianki plyna znacznie wolniej i ulegaja przegrzaniu oraz pozostaja w strefie reakcji zbyt dlugo, zas skrajne zewnetrzne warstwy czesto niedogrzane bardzo szybko prze¬ plywaja przez reaktor, a reakcje chemiczne nie przebiegaja w nich do konca. W reaktorach ko¬ lumnowych, pólkowych i tarczowych procesy che¬ miczne i wymiana ciepla prowadzone sa w cien¬ kiej warstewce.Ogrzewane sa za pomoca energii elektrycznej lub czynnika posredniego. Obydwa sposoby ogrze¬ wania sa bardzo kosztowne. Dotychczas nie po¬ trafiono wykorzystac do bezposredniego ogrzewa¬ nia reagentów w cienkiej warstewce zródel ciep¬ la o duzej wydajnosci takich jak, palniki gazowe, palniki na paliwa plynne, wegiel, koks.Wspólna podstawowa wada reaktorów rurowych o ukladzie poziomym z obracajacymi sie zewnatrz mieszadlami jest koniecznosc stosowania ogrzewa¬ nia ze wszystkich stron scianki zewnetrznej rury.Ograniczona zdolnosc przyjmowania ciepla przez zywice spoiwa i lakiery zmusza do stosowania kosztownych zródel ciepla o regulowanej tempera¬ turze takich jak grzejniki elektryczne lub czyn¬ niki posrednie (para, dowtherm, santotherm).Zródla ciepla o wyzszej temperaturze np. pal¬ niki gazowe powoduja przegrzanie scianek i przy¬ palenie substancji wewnatrz reaktora oraz powaz- 68 3213 ne trudnosci konstrukcyjne ze skierowaniem pro¬ mieni na górna scianke rury.Istotna wada reaktorów rurowych, jest ograni¬ czona wielkosc, do której mozna budowac te reak¬ tory i w zwiazku z tym ograniczona jest ich ma¬ ksymalna wydajnosc. Wynika to z tego, ze przy wzroscie wielkosci reaktorów niewspólmiernie szybko wzrasta zapotrzebowanie mocy potrzebnej do wytworzenia przez mieszadla cienkiej warstew¬ ki na wewnetrznej sciance rury.Wszystkie wyzej omówione reaktory o dzialaniu ciaglym nie posiadaja rozwiazanego zagadnienia gwaltownego chlodzenia produktu w sposób ciagly.Wyplywajaca z reaktora mase spuszcza sie do zbiorników wypelnianych zimna ciecza np. olej m lub rozpuszczalnikami i dalej juz prowadzi sie proces w sposób periodyczny.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadze¬ nia, które charakteryzowaloby sie duza wydajnos¬ cia ogrzewaniem najtanszymi paliwami (gaz, koks lub nawet wegiel lub torf) malymi stratami su¬ rowców w wypadku awarii oraz brakiem gwaltow¬ nych zmian temperatury elementów podczas usta¬ bilizowanej pracy urzadzenia.Podstawowym zadaniem, które w tym clu mu¬ si byc rozwiazane jest skonstruowanie takiego urzadzenia, w którym przetwarzane substancje be¬ da mogly bez obawy rozkladu przejac maksymal¬ na ilosc ciepla przekazywana im przez zródlo ciep¬ la o duz°j wydajnosci i o wysokiej temperaturze np. przez palnik gazowy.W sposób zadowalajacy rozwiazuje powyzsze za¬ gadnienia urzadzenie bedace przedmiotem niniej¬ szego wynalazku. Sklada sie z szeregowo ustawio¬ nych bebnów obrotowych ulozyskowanych pozio¬ mo zasilanych z jednej a opróznianych z drugiej strony. Wewnatrz bebnów znajduja sie nieobroto- wo umocowane waly z zespolem zgarniaczy i lo¬ pat zgarniajacych. Zródla ciepla grzania i chlo¬ dzenia znajduja sie na zewnatrz bebnów. Na kon¬ cach zgarniaczy lub lopat zgarniajacych moga byc umieszczone czujniki termometryczn.-\ U wylotu kazdego bebna moze znajdowac sie wybierak oraz czujniki przyrzadów pomiarowych.We wszystkich stopniach proc s chemiczny pro¬ wadzony jest na wewnetrznych powierzchniach bebnów obrotowych. Zródlo ciepla oddzialuje tylko na dolna czesc pobocznicy bebna ogrzewa¬ nego, a pobocznica bebna przesuwa sie w stosun¬ ku do zródla ciepla wskutek ruchu obrotowego bebna. Reagenty w urzadzeniu odbieraja równo¬ czesnie cieplo na calej wewnetrznej powierzchni bebna.W ten sposób uzyskuje sie efekt odbierania ciep¬ la od zródla ciepla o duzej wydajnosci i wysokiej temperaturze na malej zewnetrznej powierzchni przy równoczesnym oddawaniu tego ciepla trud¬ no przyjmujacej cieplo substancji na bardzo du¬ zej powierzchni wewnetrznej bebna. Ustawienie lo¬ pat zgarniajacych, zgarniaczy i wybieraka opróz¬ niajacego beben mozna regulowac z zewnatrz pod¬ czas pracy urzadzenia.Korzystne jest pochylenie osi bebnów w celu ulatwienia przesuwu reagentów.W stopniach chlodzonych beben zraszany jest ciecza chlodzaca natryskiwana bezposrednio na 8 321 4 scianke zewnetrzna obracajacego sie bebna przy pomocy rozpylaczy.W zautomatyzowanym urzadzeniu kat ustawienia lopat bebna: wynikajaca z tego predkosc przesu- 5 wu reagentów regulowana jest automatycznie im¬ pulsami czujników pomiarowych umieszczonych przy wyplywie z kazdego stopnia. Wydajnosc zró¬ del ciepla regulowana jest impulsami czujników t^rmometrycznych zainstalowanych na koncach 10 niektórych lopat zgarniajacych lub zgarniaczy. Ilosc zastosowanych w urzadzeniu stopni mozna zwiek¬ szac lub zmniejszac w zaleznosci od potrzeb.Zwiekszanie liczby stopni stosuje sie gdy zacho¬ dzi potrzeba zwiekszenia przepustowosci reakto¬ ra lub gdy proces technologiczny przewiduje do¬ zowanie jakichs surowców do czesciowo juz prze¬ robionej w reaktorze substancji. Istnieje mozli¬ wosc wlaczenia szeregowo w uklad reaktora do¬ wolnego urzadzenia o ciaglym dzialaniu np. ko¬ lumny pólkowej filtra.^ Podstawowymi zaletami urzadzenia jest wysoka jakosc uzyskiwanych w nim produktów, niczym nie ograniczony zakres wydajnosci od najmniej¬ szych do bardzo duzych oraz niskie koszty eks¬ ploatacji. 25 Wysoka jakosc produkcji gwarantuje istnienie bardzo szerokiego zakresu regulacji urzadzenia umozliwiajacego precyzyjnie dobrac warunki wy¬ miany ciepla identyczne do tych, jakie panuja w najlepszych ze znanych z jakosci produkcji reak- 30 torach, w malych przenosnych zbiornikach, a przy- tym wytwarzany produkt jest jednorodny.Niczym nie ograniczony zakres wydajnosci urza¬ dzenia uzyskuje sie dzieki mozliwosci dowolnego doboru wielkosci srednicy i dlugosci bebnów oraz 35 dzieki mozliwosci zastosowania dowolnej ilosci stopni w urzadzeniu.Niskie koszty eksploatacji uzyskuje sie dzieki mozliwosci zastosowania najtanszych paliw, wy¬ sokiej sprawnosci cieplnej i mozliwosci pelnej au- 40 tomatyzacji.Duzy zakres regulacji urzadzenia zostal osiag¬ niety dzieki mozliwosci regulowania procesów za¬ chodzacych w urzadzeniu kilkoma sposobami rów¬ noczesnie, to j?st zmiana predkosci przesuwu rea- 45 gontów, wydajnoscia zródel ciepla oraz zmiana ilosci stopni. Urzadzenie jest konstrukcja bardzo prosta. Elementy napedowe znajduja sie w miej¬ scach latwo dostepnych. Dzieki tym cechom ewen¬ tualne awarie sa latwe do zlikwidowania. 5o Podczas pracy w urzadzeniu znajduje sie tylko niewielka ilosc materialów rozlana cienkim fil- m~m na sciankach bebnów.W wypadku rozregulowania lub awarii tylko nieznaczna ilosc surowców ulegnie zniszczeniu. 55 Dzieki duzej bezwladnosci cieplnej bebnów prak¬ tycznie temperatura poszczególnych elementów nie ulega zmianie podczas ustabilizowanej pracy urza¬ dzania. Wplywa to korzystnie na trwalosc apara¬ tury. 60 Przedmiot wynalazku w przykladzie wykonania z dwu podstawowych stopni jest przedstawiony na zalaczonym rysunku, na którym jest przedstawio¬ ny przekrój poprzeczny przez obydwa stopnie.Kazdy stopien sklada sie z ulozyskowanego beb- 65 na 1 usytowanego poziomo i napedzanego silni-68 321 6 kiem elektrycznym 2 za posrednictwem redukto¬ ra obrotów 3. Wewnatrz bebna znajduje sie sztyw¬ no, nieobrotowo umocowany wal 4 z lopatami zgarniajacymi 5, których ustawienie mozna regu¬ lowac z zewnatrz. Oprócz lopat w bebnie znajdu¬ ja sie zgarniacze, których na rys. nie pokazano.Przez czop walu wsparty na lozysku 6 wprowa¬ dzony jest podajnik 7, który moze byc napedzany cd obracajacego sie bebna za posrednictwem prze¬ gubu 8. Po przeciwnej stronie bebna znajduje sie regulowany z zewnatrz wybierak 9. Podajnik zasi¬ lany jest ze zsypu 10. Bebny ogrzewane z zewnatrz obudowane sa oslona 11 z paleniskiem 12 i z komi¬ nem 13 zaopatrzonym w przerywacz ciagu 14. Pod bebnem sa ustawione palniki gazowe 15 lub pal¬ niki na paliwa ciekle. Przy odpowiedniej kon¬ strukcji paleniska mozna zastosowac równiez ogrzewanie paliwami stalymi takimi jak koks lub nawet wegiel i torf.Bebny chlodzone obudowane sa z zewnatrz oslo¬ na 16 ze splywem cieczy chlodzacej 17. Nad beb¬ nem umieszczone sa natryski cieczy chlodzacej 18.Na koncach niektórych lopat zgarniajacych umieszczone sa czujniki termometryczne 19, a za wyplywem z wybieraków automatyczne przyrza¬ dy pamiarowe 20.W urzadzeniu wg wynalazku w ostatnich stop¬ niach chlodzonych nastepuje intensywne miesza¬ nie spoiw z rozpuszczalnikami i srodkami pomoc¬ niczymi. 5 PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do wytwarzania zywic spoiw i la¬ kierów metoda ciagla, znamienne tym, ze skla¬ da sie z szeregowo ustawionych bebnów obf&te- 10 wyeh, ulozyskowanych poziomo, zasilanych z jed¬ nej a opróznianych z drugiej strony, przy czym wewnatrz bebnów obrotowych znajduja sie nie¬ obrotowo umocownae waly z zespolem zgarniaczy i/lub lopat zgarniajacych, a elementy grzejne lub 15 chlodzace znajduja sie na zewnatrz bebnów.

2. Urzadzenie wedlug zastrzezenia 1, znamienne tym, ze bebny sa pochylone pod katem + 15°.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze na koncach zgarniaczy lub lopat zgarnia- 20 jacych znajduja sie czujniki termometryczne (19).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 do 3, znamienne tym, ze u wylotu z kazdego bebna znajduje sie wybierak (9).

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 do 4, znamienne tym, ze przy wyplywie z kazdego bebna znajduja sie czujniki przyrzadów pomiarowych (20). 25KI. 12g,l/01 68 321 MKP BOlj 1/00 6 i 19 1A JL _!_ 9 7 19 RSW Zakl. Graf. W-wa, zam. 443-73, nakl. HO+20 egz. Cena zl 10,— PL PL