RU2518U1

RU2518U1 - SWINGING AUTOCLAVE WITH ELECTRIC HEATING FOR HETEROGENEOUS PROCESSES

Info

Publication number: RU2518U1
Application number: RU94025445/20U
Authority: RU
Inventors: В.А. Куничан; Г.И. Севодина; В.П. Севодин; Ю.Н. Денисов; В.М. Буров; V.A. Kunichan; G.I. Sevodina; V.P. Sevodin; Ju.N. Denisov; V.M. Burov
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Фитохим"; Nauchno-proizvodstvennoe predprijatie "Fitokhim"
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 1996-08-16

Abstract

1. Качающийся автоклав с электрообогревом для проведения гетерогенных процессов, отличающийся тем, что он имеет цилиндрическую форму при соотношении диаметра к длине 1:5 - 1:50, ось качаний проходит вблизи центра масс аппарата Ψ от 90до 45, а период качаний Т выбирается из неравенствагде L - длина автоклава;k - коэффициент заполнения;2Φ - угловая амплитуда качаний, и в аппарат встроен теплообменник типа трубы Фильда.2. Автоклав по п.1, отличающийся тем, что теплообменник снабжен упругими складывающимися при установке перегородками, например, в форме пропеллера.3. Автоклав по пп.1 и 2, отличающийся тем, что его торцевые крышки имеют преимущественно коническую, сферическую либо эллиптическую внутреннюю форму.1. A swinging autoclave with electric heating for carrying out heterogeneous processes, characterized in that it has a cylindrical shape with a diameter to length ratio of 1: 5 - 1:50, the swing axis passes near the center of mass of the apparatus Ψ from 90 to 45, and the swing period T is selected from where L is the length of the autoclave; k is the fill factor; 2Φ is the angular amplitude of the swings, and a Field pipe type heat exchanger is built into the apparatus. 2. The autoclave according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is equipped with flexible folding partitions during installation, for example, in the form of a propeller. The autoclave according to claims 1 and 2, characterized in that its end caps have a predominantly conical, spherical or elliptical internal shape.

Description

Качающийся автоклав с электрообогревом для проведенияSwinging autoclave with electric heating

гетерогенных процессов.heterogeneous processes.

Полезная модель относится к оборудованию, предназначенному для проведения химических реакций под высокшл давлением и повышенной температуре, таш-к как гидрирование, дегидрирование, аминирование, карбонизация, полимеризация, гидролиз, окисление, гидратация и других синтезов.The utility model relates to equipment designed for chemical reactions under high pressure and elevated temperature, such as hydrogenation, dehydrogenation, amination, carbonization, polymerization, hydrolysis, oxidation, hydration, and other syntheses.

Известны автоклавы различных конструкций, это аппараты вертикальные /1,2,3/ и горизонтальные /1,4,5/, с мешалками различного типа /1,6/ и без них, перемешивание в которых осуществляют встряхиванием, вращением, качанжем /1,7,8,9/. Обогрев автоклавов ведут газом, горячей водой, паром, электрообогревом /I/,Autoclaves of various designs are known, these are vertical / 1,2,3 / and horizontal / 1,4,5 / apparatuses with and without various types of stirrers / 1,6 /, in which mixing is carried out by shaking, rotation, swing / 1, 7.8.9 /. The autoclaves are heated with gas, hot water, steam, electric heating / I /,

Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки относительно процессов, проводтфшх в них.Each of them has its advantages and disadvantages regarding the processes carried out in them.

Наиболее близкш л по технической сущности является качающийся автоклав на рабочее давление 1000 ат /I/, содержащий корпус, качающийся с помощью электродвигателя на шарниршх опорах. К автоклаву подведена гибкая спиральная труб.ка, позволяющая ему качаться при неподвижном-втором конце трубки, через который можно отбирать пробу, не останавливая автоклав, и,The closest in technical essence is a swinging autoclave at a working pressure of 1000 at / I /, comprising a housing swinging by means of an electric motor on hinged supports. A flexible spiral tube is connected to the autoclave, allowing it to swing with a fixed-second end of the tube, through which it is possible to take a sample without stopping the autoclave, and,

Недостатком данного-ащарата является то, что гетерогенные органические процессы в них проходят недостаточно интенсивно, нет расчетных характеристик данного автоклава и охлаждение в них ведут воздухом, что увеличивает время проведения реакций, при этом возможен перегрев реакционной массы.The disadvantage of this invention is that the heterogeneous organic processes in them are not intensive enough, there are no calculated characteristics of this autoclave and they are cooled by air, which increases the reaction time, and the reaction mass may overheat.

МКП INC

Перед намр стояла задача интенсифицировать гетерогенные химические реакции усовершенвтвова.нием автоклава.Namr had the task of intensifying heterogeneous chemical reactions by improving the autoclave.

Данная задача достигается тем, что в качающемся автоклаве с электрообогревом дая проведения гетерогенных процессов, корпус имеет цилиндрическую форму при соотношении диаметра к дайне 1:5-г-1:50, ось качаний проходит вблизи центра масс аппарата и находится под углом к оси аппарата от до 45°, а период качаний Т выбирается из неравенстваThis task is achieved by the fact that in a swinging autoclave with electric heating giving heterogeneous processes, the body has a cylindrical shape with a diameter to dyne ratio of 1: 5-g-1: 50, the swing axis passes near the center of mass of the apparatus and is at an angle to the axis of the apparatus from up to 45 °, and the swing period T is chosen from the inequality

-Р -R

Дх - длина автоклава, К - коэффициент заполнения, - угловая амплитуда качаний, встроенный теплообменник типа трубы Фидьда снабжен упругими складывающимися при установке перегородками (опорами, распорками), например, в форме пропеллера, кроме того, торцевые крышки имеют преимущественно коническую., сферическую, либо эллиптическую внутреннюю форщ,Dx is the length of the autoclave, K is the fill factor, is the angular amplitude of the swings, the built-in heat exchanger of the type of the Fidda pipe is equipped with elastic folding partitions (supports, struts), for example, in the form of a propeller, in addition, the end caps have a predominantly conical, spherical, either an elliptical inner force,

Отличительные признаки существенны, . каждый из них необходим, а все вместе достаточны душ решения поставленной задачи. Соотношение диаметра аппарата к его длине 1:5 -f 1:50- позволит изготавливать автоклавы объемом от 5 до JOOO л,- ось качаний проходит вблизи центра масс аппарата и находится под углом к оси аппарата от 90° до 45° - это обеспечит вместе о заданным периодом качания Т достаточное перемешивание. Встроенный теплообменник, напршлер, труба Фильда обеспечит при необходимости pefyлирование температуры и быстрое охлаждение реакционной массы после окончания реакции. Прикрепленные к теплообменнику складывающиеся упругие перегородки (опоры, распорки), имеющие, напршлер, форму пропеллеров, обеспечат дополнительную турбулизацию реакционной массы, что ташке интенсифицирует процесс. Торцевые крышкиDistinctive features are significant. each of them is necessary, and all together sufficient souls to solve the problem. The ratio of the diameter of the apparatus to its length 1: 5 -f 1: 50- will make it possible to produce autoclaves with volumes from 5 to JOOO l, - the swing axis passes near the center of mass of the apparatus and is at an angle to the axis of the apparatus from 90 ° to 45 ° - this will ensure together about a predetermined swing period T sufficient mixing. The built-in heat exchanger, napshler, Field's pipe will provide, if necessary, temperature temperature and quick cooling of the reaction mass after the end of the reaction. The folding elastic partitions (supports, struts) attached to the heat exchanger, having, for example, the shape of propellers, will provide additional turbulization of the reaction mass, which intensifies the process. End caps

г foif/ifg foif / if

выполненные коническшли, сферическими, либо эллиптическими интенсифицируют перемешивание за счет гидравлического удара.made conical, spherical, or elliptical intensify mixing due to water hammer.

На фиг. I изображен предлогаемый автоклавеIn FIG. I shows the proposed autoclave

Аппарат состоит из цилиндрической обечайки I, двух приварных крышек 2, 11меющих коническую форк/iy (может быть сферическая, эл липтическая, плоская),The device consists of a cylindrical shell I, two welded covers 2, 11 with a conical fork / iy (can be spherical, elliptical, flat),

С одной стороны имеется загрузочное отверстие, закрытое фланцем 3 с встроенным карманом для датчика температуры, с другой стороны установлен переходник 4, на котором ршеется сливной кран 5 и манометр 6, На этом же переходнике могут быть установлены и другие вспомогательные устройства, в том числе защитная мембрана и клапаш, On the one hand, there is a loading hole closed by a flange 3 with an integrated pocket for a temperature sensor, on the other hand, an adapter 4 is installed on which a drain valve 5 and a pressure gauge 6 are mounted. Other auxiliary devices can be installed on the same adapter, including protective membrane and klapash,

К переходнику, с помощью фланца, крепится теплообменник 7 типа трубы Фильда, На поверхности теплообменника крепятся упругие складывающиеся прж установке перегородки (распорки, опоры) 8, ж леющие профиль, оказывающий влияние на движение жидкости, напржчер, в форме пропел йера. С наружной стороны корпуса установлены нагревательные элементы 9 Корпус покрыт слоем теплоизоляционного материала 10. Корпус установлен на подвижной раме II, которая в свою очередь закреплена на двух шарнирных опорах 12, ось которых проходит вблизи центра масс аппарата. Рама вместе с аппаратом приводится в колебательное движение с помощью кривошжно-шатунного механизма 13,A heat exchanger 7 of the type of Field pipe is attached to the adapter using a flange. On the surface of the heat exchanger, elastic folding partitions (struts, supports) 8 are fixed, gelling a profile that affects the movement of the liquid, for example, in the form of a prop. On the outside of the casing, heating elements 9 are installed. The casing is covered with a layer of heat-insulating material 10. The casing is mounted on a movable frame II, which in turn is mounted on two hinged supports 12, the axis of which passes near the center of mass of the apparatus. The frame, together with the apparatus, is driven into vibrational motion using a crank mechanism 13,

На фиг, 2 показаны перегородки (распорки, опоры) 8,In Fig, 2 shows partitions (struts, supports) 8,

Автоклав работает следующим образом.The autoclave operates as follows.

Реагенты загруадют в обечайку I, закрывают фланцем 3, обеспечивающего надежное уплотнение, включают перемешивание, задают определенные давлешхе и температуру, Б течение определенного времени дроводят химическую реакцию. Далее отключают обогрев, озслаждают реакционную массу, снимают давление и через сливной кран 5 выгружают продукты реакции.The reagents are loaded into the shell I, closed with a flange 3, which provides a reliable seal, include stirring, set a certain pressure and temperature, B during a certain time the chemical reaction is carried out. Next, the heating is turned off, the reaction mass is moistened, the pressure is removed, and the reaction products are unloaded through the drain valve 5.

Данный автоклав изготовлен, он работоспособен и предполагается его использование на EPIECKOM олеумном заводе, а также в на.учно-производственном предприятии Фитохим,This autoclave is manufactured, it is workable and it is supposed to be used at the EPIECKOM oleum plant, as well as at the scientific and production enterprise Fitohim,

/I/ Б,А, Корнд хшлиздат, /2/ Авторское /3/ Авторское /4/ Авторское /5/ Авторское /6/ Авторское /7/ Авторское /8/ Авторское /9/ Авторское / I / B, A, Kornd hshlizdat, / 2 / Copyright / 3 / Copyright / 4 / Copyright / 5 / Copyright / 6 / Copyright / 7 / Copyright / 8 / Copyright / 9 / Copyright

,Л., ГосЛитература орф Техника высоких давлешШ в химии, 1952, с, 83-97. свидетельство СССР Ж031035 свидетельство СССР Щ087170. свидетельство СССР А 1172587. свидетельство СССР Щ346229. свидетельство СССР Щ152642. свщ(етельство СССР Щ080839. свидетельство СССР )11161174. свидетельство СССР М169727о, L., GosLiterature, orff, High Pressure Technique in Chemistry, 1952, p. 83-97. USSR certificate Ж031035 USSR certificate Щ087170. USSR certificate A 1172587. USSR certificate Щ346229. USSR certificate Щ152642. ssch (USSR Agency Щ080839. certificate of the USSR) 11161174. USSR certificate M169727o

Авторы:The authors:

Директор НЛП ФитохимDirector of NLP Phytochem

Куничан В.А в Севодина , Севодин В.П, Денисов Ю.Н. Буров В.М, Денисов Ю.НвKunichan V.A. in Sevodina, Sevodin V.P., Denisov Yu.N. Burov V.M., Denisov Yu.Nv

Claims

1. A swinging autoclave with electric heating for carrying out heterogeneous processes, characterized in that it has a cylindrical shape with a diameter to length ratio of 1: 5 - 1:50, the swing axis passes near the center of mass of the apparatus Ψ from 90 ^o to 45 ^o , and the swing period T is chosen from the inequality

where L is the length of the autoclave;
k is the fill factor;
2Φ is the angular amplitude of the swings, and a Field pipe type heat exchanger is built into the apparatus.

2. The autoclave according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is equipped with flexible folding partitions during installation, for example, in the form of a propeller.

3. The autoclave according to claims 1 and 2, characterized in that its end caps have a predominantly conical, spherical or elliptical internal shape.