SK133596A3 - Reactor trays for a vertical staged polycondensation reactor - Google Patents

Reactor trays for a vertical staged polycondensation reactor Download PDF

Info

Publication number
SK133596A3
SK133596A3 SK1335-96A SK133596A SK133596A3 SK 133596 A3 SK133596 A3 SK 133596A3 SK 133596 A SK133596 A SK 133596A SK 133596 A3 SK133596 A3 SK 133596A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
reactor
tray
liquid polymer
liquid
outlet
Prior art date
Application number
SK1335-96A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas L Yount
James W Adams
Larry C Windes
Original Assignee
Eastman Chem Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Chem Co filed Critical Eastman Chem Co
Publication of SK133596A3 publication Critical patent/SK133596A3/sk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053Details of the reactor
    • B01J19/006Baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B01J2219/00085Plates; Jackets; Cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00132Controlling the temperature using electric heating or cooling elements
    • B01J2219/00135Electric resistance heaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164Controlling or regulating processes controlling the flow
    • B01J2219/00166Controlling or regulating processes controlling the flow controlling the residence time inside the reactor vessel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00168Controlling or regulating processes controlling the viscosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761Details of the reactor
    • B01J2219/00763Baffles
    • B01J2219/00765Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/00777Baffles attached to the reactor wall horizontal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka vertikálne postaveného polymérizačného reaktora so sériou v podstate kruhových etáží; každá zostava etáže má stredový otvorený parný komín a jednoduchú prietokovú dráhu tvorenú aspoň dvomi slučkami, kde tok kvapalného polyméru je obrátený pomocou v podstate polkruhovej vratnej steny; uvedené etáže pritom majú prívod kvapalného polyméru na etáž a vývod kvapalného polyméru z etáže na vedenie prúdu kvapalného polyméru pomocou hydraulického spádu; každá zostava etáže je hore otvorená na únik pár z toku kvapalného polyméru do stredového otvoreného parného komínu a uvedené etáže sú usporiadané zvislo jedna nad druhou.
Doterajší stav techniky
Konštrukcie etáží vertikálne orientovaných polymérizačných reaktorov obvykle využívajú gravitáciu a zvislý spád na dosiahnutie požadovaného stupňa polymerizácie bez zložitosti mechanického miešania. V takej konštrukcii etáže polymérna tavenina kaskádovíte steká dolu vnútri reakčnej nádoby. V nádobe sú namontované narážky alebo etáže na zachytávanie polymérnej taveniny a tým na predlžovanie času zotrvania kvapaliny v reaktore a jej expozície reakčným podmienkam. Čas zotrvania kvapaliny je potrebný na poskytnutie dostatočného času na kinetiku polymerizácie na udržanie zvýšenej rýchlosti uvoľňovania vedľajšieho produktu dosiahnutej zväčšenou plochou hladiny medzi kvapalinou a parami a zvýšením jej obnovovania.
Patenty US 4 196 168, 3 841 836, 3 509 203, 3 359 074 a 3 787 479 a patent GB 1 320 769 opisujú reaktory, kde reagujúce médiá prúdia hydraulickým spádom. Patent US 4 196 168 opisuje vertikálny polymerizačný reaktor so sériou nadol sklonených obdĺžnikových etáží na vedenie prúdu kvapalného polyméru po klesajúcej dráhe. Patent US 3 841 836 opisuje vertikálny polykondenzačný reaktor so sériou nadol sklonených nastaviteľných obdĺžnikových etáží a s prostriedkami na priebežné snímanie viskozity polyméru. K nevýhodám spojeným s použitím obdĺžnikových etáží patrí obtiažnosť dosiahnutia rovnomernosti rozdelenia polyméru po šírke obdĺžnikových etáží veíkých rozmerov a strata 30 % plochy priečneho prierezu reaktorovej nádoby v porovnaní s kruhovými etážami. Naproti tomu jednoduchý priečny tok na kruhovej etáži zapadajúcej do nádoby má za následok rozsiahle oblasti stojatého prúdenia na okraji etáže mimo priamych prúdnic zo vstupu do výstupu. Kvapalný polymér v oblastiach stojatého prúdenia má sklon sa prehriať, získať vysokú viskozitu, priečnu väzbu a/alebo degradovať.
Patent US 3 509 203 opisuje vertikálny reaktor so sériou horizontálnych štruktúr v kaskádovom usporiadaní, ktoré obsahuje množstvo prstencových prechodov na každej etáži na horizontálny prietok kvapalného polyméru a spojovaciu rúrku zo stredu každej horizontálnej štruktúry na prechod tekutého polyméru nadol. Nevýhody spojené s reaktorom opísaným v patente US 3 509 203 spočívajú v tom, že prietoková dráha je príliš dlhá pre materiály s vysokou viskozitou, rohy v prietokovej dráhe sú zdrojmi oblastí stojatého prúdenia, strop zabraňuje prenosu pár a prispieva nadbytočné k zložitosti konštrukcie a rúrky na tok medzi etážami zabraňujú voínému toku povlaku, ktorý by mohol zvýšiť uvoíňovanie pár.
Patent US 3 359 074 opisuje vertikálny polykondenzačný reaktor so sériou kruhových etáží, ktoré obsahujú v podstate rovnomerne rozdelené štrbiny vedené v smere tetivy. Štrbiny spôsobujú nutnú obnovu povrchu v pomerne viskóznejšom tekutom médiu, ktoré nimi prechádza.
Nevýhody spojené s reaktorom opísaným v patente US 3 359 074 sú, že nie je pozitívny zdržovaný objem na etážach, čas zdržania je riadený viskozitou tekutiny a rýchlosťou prietoku a štrbiny musia mať presné rozmery pre príslušnú rýchlosť kvapaliny a pre fyzikálne vlastnosti kvapaliny alebo sa etáž môže preplaviť alebo úplne vytiecť. Navyše mechanizmus riadenia prietoku pár podlieha upchávaniu.
Patent US 3 787 479 opisuje vertikálny reaktor so sériou kruhových etáží s priečnymi narážkami, ktoré vytvárajú niekoľko približne obdĺžnikových segmentov. Tak etáže obsahujú pretiahnuté dráhy prietoku zo strany na stranu na prietok reakčného média z jednej strany etáže na druhú. Nevýhody spojené s reaktorom opísaným v patente US 3 787 479 sú, že rohy v dráhe prúdu sú zdrojmi oblastí stacionárneho prúdenia a rúrky na prúdenie medzi etážami zabraňujú tvoreniu voíne prúdiaceho povlaku na zvýšenie uvoíňovania pár.
Patent GB 1 320 769 opisuje reaktor s v podstate vodorovnými špirálovými prietokovými kanálmi, otvorenými hore, kde bočné steny špirálových prietokových kanálov sú konštruované ako uzavreté vedenie prúdu. Nevýhody spojené s reaktorom opísaným v patente GB 1 320 769 sú, že použitie vodorovných špirálových prietokových kanálov bez reverzných obratov bráni vyrovnaniu prietokových dráh a vnútorná dráha je kratšia ako vonkajšia dráha. Navyše, použitie len jednej etáže značne obmedzuje νοϊηύ povrchovú plochu, ktorá je k dispozícii a zabraňuje tvoreniu voíne padajúceho povlaku medzi etážami, ktorý zvyšuje uvoľňovanie pár.
Teda vyššie uvedené riešenia majú nedostatky v tom, že obsahujú jednak (a) oblasti stacionárneho prúdenia spôsobené materiálom, ktorý je obchádzaný materiálom prúdiacim kratšími cestami, jednak (b) špatným využitím kruhového priestoru vodorovného prierezu vertikálne orientovanej valcovej nádoby.
Naproti tomu reaktor podía vynálezu používa kruhovú etáž, ktorá účinne využíva plochu priečneho rezu valcového reaktora, kedf poskytuje jednotné dĺžky dráh prietoku kvapalnej polymérnej taveniny, ktoré minimalizujú oblasti stacionárneho prúdenia či mŕtve kúty. Navyše reaktor podía vynálezu je schopný spracovať kvapaliny s vysokou viskozitou a poskytuje riadený čas zotrvania na uskutočnenie chemických reakcií. Navyše reaktor podía vynálezu je konštruovaný tak, aby umožnil prechod pár, ktoré opúšťajú jednotlivé etáže, ich cestu do vývodu pár z reaktora cestou mimo cesty toku polyméru.
Podstata vynálezu
V súlade s týra je jedným cielom vynálezu poskytnúť zariadenie na výrobu kondenzačných polymérov.
Ďalším cielom vynálezu je poskytnúť konštrukciu etáže vertikálneho polymérizačného reaktora s prúdom poháňaným gravitáciou, ktorá viac využíva zadržiavanie kvapaliny v priestore vnútri v podstate valcovej tlakovej nádoby.
Ďalším cielom vynálezu je poskytnúť konštrukciu etáže s rozdeleným prúdením, ktoré minimalizuje oblasti stacionárneho prúdenia a zvyšuje rýchlosť kvapaliny.
Cielom vynálezu je tiež poskytnúť konštrukciu, ktorá rovnomerne rozdeluje prúdenie na jednotlivých etážach.
Ďalším cielom vynálezu je tiež poskytnúť konštrukciu etáže, ktorá obsahuje kanály, ktoré obracajú prúd kvapaliny o približne 180’, aby sa vyrovnali dĺžky dráhy prúdu pozdĺž prúdnic bez prítomnosti oblastí stacionárneho prúdenia alebo vírov.
Navyše je cielom vynálezu poskytnúť konštrukciu etáže, ktorá poskytuje rozsiahle plochy hladiny medzi parami a kvapalinou a vytvára tenké kvapalinové blany na odparenie bublín.
Tieto a ďalšie ciele sú naplnené polymérizačným reaktorom s vertikálne orientovaným vonkajším plášťom, s prívodom kvapaliny do reaktora blízko vrcholu reaktora, s vývodom kvapaliny z reaktora na spodku reaktora a s vývodom pár, ktorý obsahuje sériu v podstate kruhových plochých alebo nadol sklonených zostáv etáží, ktoré sú úplne uzavreté v uvedenej nádobe reaktora;
každá etáž má stredový otvorený parný komín a jednu prúdovú dráhu s v podstate jednotným priečnym prierezom uzavretým stenami s dostatočnou výškou, aby zabránili pretekaniu kvapalného polyméru;
uvedená prúdová dráha je tvorená dvomi slučkami; kvapalný polymér prúdi z jednej slučky do ďalšej pomocou v podstate polkruhových vratných stien, kde je obrátený prúd kvapalného polyméru späť ;
uvedené etáže majú prívod kvapalného polyméru na etáž a vývod kvapalného polyméru z etáže na vedenie prúdu kvapalného polyméru; prúd kvapalného polyméru sa uskutočňuje pomocou hydraulického spádu, kde výška hladiny tekutiny na prívode kvapalného polyméru na etáž je väčšia ako výška hladiny tekutiny na vývode kvapalného polyméru z etáže; a uvedené etáže sa rozkladajú k zvisle postavenému vonkajšiemu plášťu jedna nad druhou.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález bude úplnejšie pochopený a ďalšie výhody sa stanú zrejmejšie z nasledujúceho podrobného opisu vynálezu a pripojených výkresov, na ktorých:
Obr. 1 je schematické znázornenie zvislého rezu polymerizačným reaktorom.
Obr. 2 je schematické znázornenie kruhovej etáže. Prietok polyméru začína na vonkajšej strane a je vyznačený šípkami.
Obr. 3 je schematické znázornenie kruhovej etáže. Prietok polyméru začína na vnútornej strane a je vyznačený šípkami. Je párované s etážou podľa obr. 2.
Obr. 4 je schematické znázornenie kruhovej etáže. Prietok polyméru začína na vonkajšej strane a je vyznačený šípkami.
Obr. 5 je schematické znázornenie orientácie za sebou nasledujúcich kruhových etáží typu znázorneného na obr. 4.
Obr. 6 je schematické znázornenie priečneho rezu susednými kruhovými etážami. Prechod pár je znázornený šípkami.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Vynález sa týka zvisle umiestneného polymerizačného reaktora so sériou zostáv v podstate kruhových etáží. Podľa obr. 1 polymerizačný reaktor 2 má zvislo umiestnený plášť 4, prívod 6 kvapalného polyméru do reaktora blízko vrcholu plášťa
4. na vstup kvapalného polyméru do reaktora 2, vývod 9 pár a vývod 8 kvapalného polyméru z reaktora na spodku plášťa 4. na výstup kvapalného polyméru z reaktora 2.
Zlepšenie polymerizačného reaktora 2 spočíva v sérii v podstate kruhových zostáv 10 etáží, ktoré sú úplne uzavreté v uvedenom reaktore 2.
Uzavretie vonkajšieho obvodu zostáv 10 etáží môže byt buď plášťom 4 reaktorovej nádoby 2 alebo oddelenou uzatváracou stenou 12, ktorá zabraňuje kvapalnému polyméru vystrekovať z a cez obvod zostáv 10 etáží. Ako je uvedené na obr. 2, zostavy 10 etáží majú prívod 14 kvapalného polyméru na etáž a vývod 16 kvapalného polyméru z etáže. Každá zostava 10 etáže má stredový otvorený parný komín 18 vymedzený vnútornou stenou 20.
Kvapalný polymér prúdi cez dno 11 etáže pozdĺž jednej prúdovej dráhy 26 jednotného priečneho prierezu uzavretej pomocou vonkajšej steny 12, vnútornej steny 20, strednej steny 22 umiestnenej medzi vonkajšou stenou 12 a vnútornou stenou 20 a polkruhovej vratnej steny 24.. Steny majú dostatočnú výšku, aby zamedzili pretekaniu kvapalného polyméru. Dno ll etáže môže byt ploché alebo môže mať sklon dole a/alebo zvislé priepady. Také znaky dna etáže môžu byť nastaviteíné, aby umožnili riadiť hĺbku kvapalného polyméru na etáži. Zvyšujúci sa uhol nadol skloneného dna a/alebo zväčšená početnosť zvislých priepadov má za následok plytkú hĺbku polyméru, ktorý rýchlo uvoíňuje vedľajšie produkty.
Prúdová dráha 26 je tvorená aspoň dvomi slučkami, vnútornou slučkou 30 a slučkou 32. Slučky môžu byť sústredné. Kvapalný polymér prúdi z jednej slučky do druhej pomocou v podstate polkruhovej vratnej steny 24. ktorá spôsobuje obrátenie smeru toku kvapalného polyméru späť.
Prednostne je šírka 24 prúdovej dráhy 26 znížená až o 40 % pomocou obmedzovacieho prvku 36 toku blízko stredu oblúka polkruhovej vratnej steny 24. Obmedzovací prvok 36 toku môže byt tvorený výstupkom strednej steny 22, zvislým valcom, napríklad kruhovým valcom pripojeným ku koncu strednej steny 22 alebo iným oblým telesom so zvislou osou. Stredná stena 22 môže plynulo prechádzať do obmedzovacieho prvku 36 toku. Šírka prúdovej dráhy 34 je prednostne o 20 % až 30 % menšia ako šírka prúdovej dráhy 26 vo vnútornej slučke 30 a vonkajšej slučke
32. Obmedzovací prvok 36 toku spôsobuje dočasné zúženie šírky prierezu prúdovej dráhy 26 a následné postupné rozšírenie do pôvodnej šírky prierezu prúdovej dráhy 26. Obmedzovací prvok 36 toku prednostne predlžuje časť strednej steny 22 v oblasti polkruhovej vratnej steny 24 o aspoň 20 % dĺžky vonkajšej polkruhovej vratnej steny 24.
Po obrátení smeru prúdu prúdi kvapalný polymér pozdĺž vnútornej slučky 30 k vývodu 16 z etáže. Pred vývodom 16 z etáže je výhodne umiestnený výstupný priepad 40.. Polymér prúdi ponad a/alebo cez výstupný priepad 40, ktorý riadi hĺbku kvapalného polyméru na zostave 10 etáže. Kvapalný polymér prúdi z vyšších zostáv 10 etáží na nižšie zostavy 10 etáží pomocou gravitácie. Výstupný priepad 40 má takú dĺžku, že pri prúdení kvapalného polyméru ponad a/alebo cez priepad je kvapalný polymér zrezaný do tenkého filmu.
Stenčovací proces zrezáva malé bubliny vyparených vedíajších produktov a uvoíňuje túto časť vediajších produktov zachytených v bublinách, ktoré by mohli byt inak príliš malé, aby sa uvoínili z viskózneho kvapalného polyméru. Prednostne prúdi polymér z jednej etáže na etáž pod ňou ako voíne padajúci film, ktorý zvyšuje uvoíňovanie pár. Uvoíňovací proces vediajších produktov, ktoré sú odstraňované pomocou pár, je nevyhnutný v polykondenzačnom procese na budovanie molekúl polyméru.
Prietok kvapalného polyméru sa dosiahne pomocou hydraulického spádu, kde výška hladiny tekutiny na prívode 14 kvapalného polyméru na etáž je väčšia ako výška hladiny tekutiny na výstupnom priepade 40. Vyššia rýchlostí kvapalného polyméru, v porovnaní s obdĺžnikovými etážami s jednoduchým prechodom, vymýva prúdový kanál, čím minimalizuje nanášanie polyméru ná steny kanála a znižuje možnosť oblastí stacionárneho prúdenia alebo vírov. Navyše vyššia rýchlosť zvyšuje účinnosť prenosu tepla, ktorá znižuje odpor prenosu tepelnej energie a odstraňuje prehriatie polyméru v obmedzených horúcich bodoch.
Zostavy 10 etáží môžu obsahovať prostriedky na ohrievanie kvapalného monoméru alebo polyméru. Vhodné ohrievacie prostriedky zahŕňajú elektrický odpor, paru a teploprenosné chemikálie. Ohrievacie prostriedky sú prednostne jednotné a sú umiestnené na spodnej strane zostáv 10 etáží. Prednostným ohrievacím prostriedkom je použitie teploprenosnej kvapaliny v polorúrkových plášťoch, ktoré sú upevnené na spodnej strane zostáv 10 etáží.
Kvapalný polymér z vývodu vyššej zostavy etáží prúdi do prívodnej oblasti nižšej zostavy etáží. Prívodná oblasť je umiestnená buď vo vonkajšej slučke 32 alebo vo vnútornej slučke 30 zostavy 10 etáže. V prípade, keď kvapalný polymér vstupuje do vonkajšej slučky 32 prívodom 14 kvapalného polyméru na etáž, ako je znázornené na obr. 2, kvapalný polymér prúdi prúdovou dráhou 26 cez redistribučný priepad 42 vo vonkajšej slučke 32. Kvapalnému polyméru je zabránené prúdiť dvomi smermi v prúdovej dráhe 26 skloneným vstupným dnom so zadnou stenou 46. Kvapalný polymér prúdi pozdĺž vonkajšej slučky 32 pokiaí nie je prúd kvapalného polyméru obrátený do vnútornej slučky 30 pomocou v podstate polkruhovej vratnej steny 24. Prietok kvapalného polyméru vo vnútornej slučke 30 pokračuje pokiaí kvapalný polymér neprejde ponad a/alebo cez výstupný priepad 40 do vývodu 16 z etáže, aby pôsobením gravitácie prúdil na nižšiu zostavu 10 etáže bezprostredne nasledujúcej pod ním.
V prípade, keď kvapalný polymér vstupuje do vnútornej slučky 30 prívodom 50 na etáž, ako je znázornené na obr. 3, kvapalný polymér prúdi prúdovou dráhou 26 cez redistribučný priepad 52 vo vnútornej slučke 30.. Kvapalnému polyméru je zabránené prúdiť obidvomi smermi v prúdovej dráhe 26 skloneným vstupným dnom zo zadnou stenou 56. Kvapalný polymér prúdi pozdĺž vnútornej slučky 30 pokial nie je prúd kvapalného polyméru obrátený do vonkajšej slučky 32 pomocou v podstate vratnej steny 24. Prietok kvapalného polyméru vo vonkajšej slučke 32 pokračuje pokial kvapalný polymér neprejde ponad a/alebo cez výstupný priepad 58 do výstupu 60 z etáže, aby pôsobením gravitácie prúdil na nižšiu zostavu 10 etáže bezprostredne nasledujúcej pod ním.
V prednostnom usporiadaní prúdová dráha každej zostavy 10 etáže je tvorená dvomi slučkami, vnútornou slučkou a vonkajšou slučkou a všetky zostavy etáží sú v podstate zhodné. V prednostnom usporiadaní vnútorná slučka zasahuje k vonkajšej stene zostavy etáže a vnútorná stena vnútornej slučky je dotyčnicou k stredovému parnému komínu a k polkruhovej vratnej stene a prúd kvapalného polyméru na každej zostave 10 etáže pokračuje z vonkajšej etáže k vnútru etáže. Na každej zostave 10 etáže kvapalný polymér vstupuje do vonkajšej slučky 32 prívodom 70 na etáž a prúdi cez redistribučný priepad 74 v prúdovej dráhe 26. U etážového prívodu 70 je odporučený sklonený vstup 72, aby zamedzil oblastiam stacionárneho prúdenia v prúdovej dráhe 26. Orientácia zostáv 10 etáží by sa mala konštruovať podobným spôsobom tak, že kvapalný polymér prúdi z vnútra etáže k vonkajšku etáže, ale to by mohlo mať za následok väčšiu pravdepodobnosť vystrekovania alebo pretekania kvapalného polyméru do stredového parného komína 18.
Nižšie zostavy etáží sú pootočené vzhíadom na predchádzajúcu vyššiu zostavu etáže. Prednostne je nižšia zostava 10 etáže pootočená o 22* až 62 ak priemer stredového otvoreného par10 ného komína 18 je jedna tretina priemeru reaktorovej nádoby, väčšia prednosť sa dáva pootočeniu 24 až 34° okolo zvislej osi v strede etáže vzhladom na zostavu 10 vyššej etáže. Zostava nižšej etáže je pootočená vzhladom na zostavu predchádzajúcej vyššej etáže, aby kvapalný polymér prúdiaci ponad alebo cez výstupný priepad 76 vývodu 78 vyššej etáže padal zvislo do prívodu 70 zostavy nižšej etáže ako je znázornené na obr. 4 a obr. 5. Vzájomný uhol pootočenia medzi nasledujúcimi etážami je potrebné udržiavať minimálny, takže polymér padá do prívodu nižšej etáže a stacionárne oblasti proti smeru prúdu na nižšej etáži sú minimalizované.
Ako je zrejmé z obr. 4 a obr. 5 výstupný priepad 76 je predĺžený proti predchádzajúcemu výstupnému priepadu 58 a vytvára tenší film padajúci medzi etážami. Výstupný priepad 76 etáže je prednostne umiestnený šikmo, takže dĺžka, cez ktorú kvapalný polymér preteká, je maxima1izovaná. Uhol pootočenia nasledujúcich etáží je prednostne približne rovný uhlu vývodu z etáže a priepadu k smeru toku, takže prietoková hrana sa premieta rovnobežne so strednou stenou dolnej etáže. Väčšia prednosť sa dáva uhlu pootočenia a uhlu výstupného priepadu vzhladom na smer toku 24° až 34°. Prednostne je prietoková hrana vývodu 74 z etáže vyrovnávaná v krátkej vzdialenosti od steny nižšej etáže, aby sa zabránilo pádu kvapalného polyméru pozdĺž steny.
Každá zostava 10 etáží môže byt hore pootočená na únik pár z kvapalného polyméru cez strednú stenu 22 a/alebo vnútornú stenu 20 a potom radiálne do stredového parného komína 18. Každá zostava 10 etáží môže byt naopak hore uzavretá, aby prinútila pary pohybovať sa súbežne s prúdom kvapalného polyméru vývodom 16 z etáže. Zostavy 10 etáží zasahujú k uvedenému vonkajšiemu plášťu 4 vo zvislom usporiadaní nad sebou. V prípade, ked sú etáže hore otvorené, sú zostavy 10 etáží od seba dostatočne vzdialené, aby umožnili únik pár a steny sú dostatočne nízke, aby umožnili únik pár. Pary teda unikajú cestami, ktoré si neprekážajú s prúdovými dráhami kvapalného polyméru. Pary zo zostáv 10 etáží sa zhromažďujú v stredovom otvorenom parnom komíne a sú odvádzané stredovým otvoreným parným komínom 18 do vývodu 9 pár z reaktorovej nádoby 2. Stredový otvorený parný komín 18 zaberá 1 až 25 percent, výhodne 6 až 12 percent, celkovej priečnej plochy každej etáže. Presná velkosť stredového otvoreného parného komína 18 určitej reaktorovej nádoby 2 závisí na velkosti reaktorovej nádoby 2a na objemovom prietoku pár. Vo velkých reaktorových kolónach sa môže stredový otvorený parný komín 18 použiť na prístup na inšpekciu, čistenie a modifikáciu.
Variácie opísaného reaktora sa sami ponúkajú odborníkom v odbore vo svetle vyššie uvedeného podrobného opisu. Všetky také zrejmé modifikácie sú úplne v zamýšľanom rozsahu pripojených nárokov.

Claims (20)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Polymérizačný reaktor so zvislo orientovaným vonkajším plášťom, vyznačujúci sa tým, že je vybavený vstupom kvapaliny do reaktora blízko vrcholu reaktora, výstupom kvapaliny z reaktora na spodku reaktora a výstupom pár, obsahuje sériu v podstate kruhových etáží, ktoré sú úplne uzavreté v uvedenej nádobe reaktora;
    každá etáž je vybavená stredovým otvoreným komínom na pary a jednou prúdovou dráhou uzavretou pomocou steny s dostatočnou výškou aby zabránila pretekaniu kvapalného polyméru;
    uvedená prúdová dráha je tvorená aspoň dvoma slučkami; kvapalný polymér prúdi z jednej slučky do druhej slučky pomocou v podstate polkruhových vratných stien kde je prúd kvapalného polyméru obrátený späť;
    uvedené etáže majú prívod kvapalného polyméru na etáž a vývod kvapalného polyméru z etáže na vedenie prúdu kvapalného polyméru; prúd kvapalného polyméru je uskutočnený pomocou hydraulického spádu, kde výška hladiny na prívode kvapalného polyméru na etáž je väčšia ako výška hladiny na vývode kvapalného polyméru z etáže; a uvedené etáže sa rozprestierajú k zvisle postavenému vonkajšiemu plášťu jedna nad druhou.
  2. 2. Polymerizačný reaktor zo zvisle orientovaným vonkajším plášťom, vyznačujúci sa tým, že je vybavený vstupom kvapaliny do reaktora blízko vrcholu reaktora, výstupom kvapaliny z reaktora na spodku reaktora a výstupom pár, obsahuje sériu v podstate kruhových etáží, ktoré sú plne uzavreté v nádobe rektora;
    každá etáž je vybavená otvoreným komínom na pary a jednou prúdovou dráhou s v podstate rovnakým priečnym prierezom uzavretým pomocou steny, ktorá má dostatočnú výšku, aby zamedzila pretekaniu kvapalného polyméru;
    uvedená prúdová dráha je tvorená aspoň dvoma slučkami; kvapalný polymér prúdi z jednej slučky do druhej slučky pomocou v podstate polkruhových vratných stien, kde je prúd kvapalného polyméru obrátený spät;
    uprostred polkruhovej vratnej steny je šírka prúdovej dráhy znížená až na 40 % pomocou oblého telesa obmedzovacieho prvku toku;
    uvedené etáže majú vstup kvapalného polyméru na etáž a výstup kvapalného polyméru z etáže na vedenie prúdu kvapalného polyméru; prúd kvapalného polyméru je uskutočnený pomocou hydraulického spádu, kde výška hladiny tekutiny na vstupe kvapalného polyméru na etáž je väčšia ako výška hladiny tekutiny na výstupe kvapalného polyméru z etáže;
    každá zostava etáže je hore otvorená na únik pár z toku kvapalného polyméru do stredového otvoreného parného komína; a uvedené etáže sa rozprestierajú k zvisle postavenému vonkajšiemu pláštu jedna nad druhou, kde etáže sú od seba dostatočne vzdialené, aby umožnili únik pár.
  3. 3. Reaktor podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zostavy etážx obsahujú ohrievacie prostriedky.
  4. 4. Reaktor podlá nároku 3, vyznačujúci sa tým, že ohrievacie prostriedky sú vybrané zo skupiny, ktorá pozostáva z elektrického odporu, pary a teploprenosných chemických médií.
  5. 5. Reaktor podlá nároku 4, vyznačujúci sa tým, že ohrievacie prostriedky sú jednotné a sú umiestnené na spodnej strane zostáv etáží.
  6. 6. Reaktor podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že šírka prúdovej dráhy je znížená o 20 až 30 percent uprostred polkruhovej vratnej steny.
  7. 7. Reaktor podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že šírka prúdovej dráhy je znížená o 25 percent uprostred polkruhovej vratnej steny.
  8. 8. Reaktor podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že šírka prúdovej dráhy je postupne znižovaná pri obmedzovacom prvku prúdu a je následne postupne zväčšovaná na svoju pôvodnú hodnotu.
  9. 9. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že stredový otvorený parný komín zaberá 1 až 25 percent celkovej priečnej plochy každej etáže.
  10. 10. Reaktor podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že stredový otvorený parný komín zaberá 6 až 12 percent celkovej priečnej plochy každej etáže.
  11. 11. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zostavy etáží sú v postate zhodné.
  12. 12. Reaktor podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že vnútorná slučka zasahuje k vonkajšej stene zostavy etáže, takže kvapalný polymér padá z výstupu vyššej etáže na vstup nižšej etáže.
  13. 13. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vnútorná stena vnútornej slučky je dotykovou k stredovému parnému komínu a k polokruhovej vratnej stene.
  14. 14. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prúdová dráha každej zostavy je tvorená dvoma slučkami, vnútornou slučkou a vonkajšou slučkou.
  15. 15. Reaktor podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že spodnejšia strana zostavy etáže je pootočená vzhladom k vyššej zostave etáže tak aby kvapalný polymér padal do vnútornej slučky spodnejšej zostavy etáže.
  16. 16. Reaktor podlá nároku 15, vyznačujúci sa tým, že spodnejšia zostava etáže je pootočená o 22 · až 62 · vzhladom k vyššej zostave etáže.
  17. 17. Reaktor podlá nároku 15, vyznačujúci sa tým, že spodnejšia zostava etáže je pootočená o 24 0 až 34 · vzhladom k vyššej zostave etáže.
  18. 18. Reaktor podlá nároku 15, vyznačujúci sa tým, že kvapalný polymér vyššej etáže prúdi cez výstupný priepad, ktorý je kolmý na smer polyméru.
  19. 19. Reaktor podlá nároku 15, vyznačujúci sa tým, že kvapalný polymér vyššej etáže prúdi cez výstupný priepad, ktorý je postavený pod uhlom 20 · až 60 k prúdu polyméru.
  20. 20. Reaktor podlá nároku 19, vyznačujúci sa tým, že uhol výstupného priepadu k prúdu polyméru je 24 ’ až 34 .
SK1335-96A 1994-05-02 1995-04-21 Reactor trays for a vertical staged polycondensation reactor SK133596A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/238,077 US5464590A (en) 1994-05-02 1994-05-02 Reactor trays for a vertical staged polycondensation reactor
PCT/US1995/004893 WO1995029753A1 (en) 1994-05-02 1995-04-21 Reactor trays for a vertical staged polycondensation reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK133596A3 true SK133596A3 (en) 1997-09-10

Family

ID=22896399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1335-96A SK133596A3 (en) 1994-05-02 1995-04-21 Reactor trays for a vertical staged polycondensation reactor

Country Status (24)

Country Link
US (1) US5464590A (sk)
EP (1) EP0758265B1 (sk)
JP (1) JPH09512583A (sk)
CN (1) CN1146734A (sk)
AT (1) ATE167640T1 (sk)
AU (1) AU681030B2 (sk)
BR (1) BR9507583A (sk)
CA (1) CA2188792C (sk)
CO (1) CO4410352A1 (sk)
CZ (1) CZ319596A3 (sk)
DE (1) DE69503125T2 (sk)
ES (1) ES2117866T3 (sk)
FI (1) FI964408A (sk)
HU (1) HUT76716A (sk)
IL (1) IL113554A0 (sk)
MY (1) MY130511A (sk)
NO (1) NO964606D0 (sk)
NZ (1) NZ284706A (sk)
PL (1) PL317104A1 (sk)
RU (1) RU2140816C1 (sk)
SK (1) SK133596A3 (sk)
TW (1) TW327610B (sk)
WO (1) WO1995029753A1 (sk)
ZA (1) ZA953507B (sk)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002020474A (ja) * 2000-07-13 2002-01-23 Daicel Chem Ind Ltd ポリエステルの製造装置
AU2002212828A1 (en) * 2000-10-13 2002-04-22 Avantium International B.V. Method and apparatus for screening of polycondensation catalysts
US6906164B2 (en) 2000-12-07 2005-06-14 Eastman Chemical Company Polyester process using a pipe reactor
US6429278B1 (en) 2001-01-22 2002-08-06 Eastman Chemical Company Process for manufacture of polyesters based on 1,4-cyclohexanedimethanol and isophthalic acid
DE10246251A1 (de) 2002-10-02 2004-04-15 Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polyestern
US6914120B2 (en) * 2002-11-13 2005-07-05 Eastman Chemical Company Method for making isosorbide containing polyesters
DE102004038466B4 (de) * 2004-08-07 2014-08-28 Lurgi Zimmer Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Vorpolykondensation von Ver-/Umesterungsprodukten
US20060251547A1 (en) 2005-05-05 2006-11-09 Windes Larry C Family of stationary film generators and film support structures for vertical staged polymerization reactors
US7435393B2 (en) * 2005-05-05 2008-10-14 Eastman Chemical Company Baffle assembly module for vertical staged polymerization reactors
US7718137B2 (en) * 2005-10-28 2010-05-18 Eastman Chemical Company Reactor with optimized internal tray design
US7628927B2 (en) * 2005-12-14 2009-12-08 Vesitech, Inc. Reactor for removing chemical and biological contaminants from a contaminated fluid
EP1820814B1 (de) * 2006-01-24 2007-08-29 Lurgi Zimmer GmbH Verfahren zur Veresterung von Terephthalsäure mit Butandiol, Verfahren zur Herstellung von Polybutylenterephthalat und Vorrichtung dafür
US7649109B2 (en) 2006-12-07 2010-01-19 Eastman Chemical Company Polyester production system employing recirculation of hot alcohol to esterification zone
US7943094B2 (en) 2006-12-07 2011-05-17 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Polyester production system employing horizontally elongated esterification vessel
US7863477B2 (en) 2007-03-08 2011-01-04 Eastman Chemical Company Polyester production system employing hot paste to esterification zone
US7858730B2 (en) 2007-07-12 2010-12-28 Eastman Chemical Company Multi-level tubular reactor with dual headers
US7872090B2 (en) 2007-07-12 2011-01-18 Eastman Chemical Company Reactor system with optimized heating and phase separation
US7842777B2 (en) 2007-07-12 2010-11-30 Eastman Chemical Company Sloped tubular reactor with divided flow
US7829653B2 (en) 2007-07-12 2010-11-09 Eastman Chemical Company Horizontal trayed reactor
US7847053B2 (en) 2007-07-12 2010-12-07 Eastman Chemical Company Multi-level tubular reactor with oppositely extending segments
US7868130B2 (en) 2007-07-12 2011-01-11 Eastman Chemical Company Multi-level tubular reactor with vertically spaced segments
US7868129B2 (en) 2007-07-12 2011-01-11 Eastman Chemical Company Sloped tubular reactor with spaced sequential trays
US7872089B2 (en) 2007-07-12 2011-01-18 Eastman Chemical Company Multi-level tubular reactor with internal tray
US8420747B2 (en) * 2007-07-17 2013-04-16 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Aliphatic polycarbonates for use in thermosetting powder coatings
US9517584B2 (en) 2013-12-18 2016-12-13 Eastman Chemical Company Articles comprising isosorbide and processes for their manufacture
DE102017106177A1 (de) * 2017-03-22 2018-09-27 Thyssenkrupp Ag Boden für eine Stoffaustauschkolonne

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1084554A (en) * 1906-06-14 1914-01-13 William Brayton Mann Triple valve for air-brakes.
FR990870A (fr) * 1948-10-29 1951-09-27 Nouvelle Soc Induschimie D Etu Appareil pour le traitement de fluides gazeux
US3017950A (en) * 1960-12-30 1962-01-23 Henry F Koshoot Bubble-plate structure for rectification columns
US3359074A (en) * 1963-06-11 1967-12-19 Monsanto Co Polycondensation apparatus
US3509203A (en) * 1966-12-16 1970-04-28 Engels Chemiefaserwerk Veb Transesterification of dicarboxylic alkyl esters with glycols
US3658484A (en) * 1969-10-24 1972-04-25 Arthur W Bright Countercurrent contact apparatus
DE1957458B2 (de) * 1969-11-15 1973-04-19 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Mari Vorrichtung zur kontinuierlichen durchfuehrung chemischer umsetzungen in fluessiger phase
CH521302A (de) * 1970-03-05 1972-04-15 Inventa Ag Verfahren zum kontinuierlichen Umestern von Dicarbonsäurealkylestern mit Diolen
US3841836A (en) * 1972-08-10 1974-10-15 Eastman Kodak Co Apparatus for the production of condensation polymers
US4019866A (en) * 1973-03-05 1977-04-26 Du Pont Of Canada Limited Recirculating reaction apparatus for continuous preparation of a polyamide
SE7813257L (sv) * 1978-01-04 1979-07-05 Markfort Dieter Sett och anordning for rektifikation
US4196168A (en) * 1978-05-05 1980-04-01 Eastman Kodak Company Sloped tray arrangement for polymerization reactor
GB2053721B (en) * 1979-07-09 1983-03-09 Krasnodar Politekhn I Gas-liquid contact tray
US4615770A (en) * 1983-10-14 1986-10-07 Rakesh Govind Distillation column and process
US5013407A (en) * 1988-03-08 1991-05-07 Institut Francais Du Petrole Apparatus for reactive distillation
US5091060A (en) * 1990-09-10 1992-02-25 Phillips Petroleum Company Fractional distillation column and method for its use
US5230839A (en) * 1991-08-15 1993-07-27 Atlantic Richfield Company Fractionator feed section

Also Published As

Publication number Publication date
HU9603134D0 (en) 1997-01-28
ES2117866T3 (es) 1998-08-16
AU2392195A (en) 1995-11-29
JPH09512583A (ja) 1997-12-16
US5464590A (en) 1995-11-07
WO1995029753A1 (en) 1995-11-09
FI964408A0 (fi) 1996-11-01
CO4410352A1 (es) 1997-01-09
CZ319596A3 (en) 1997-09-17
EP0758265A1 (en) 1997-02-19
DE69503125D1 (de) 1998-07-30
BR9507583A (pt) 1997-09-09
TW327610B (en) 1998-03-01
NO964606L (no) 1996-10-31
IL113554A0 (en) 1995-08-31
MY130511A (en) 2007-06-29
FI964408A (fi) 1996-11-04
DE69503125T2 (de) 1998-10-22
AU681030B2 (en) 1997-08-14
ZA953507B (en) 1996-01-15
PL317104A1 (en) 1997-03-17
CA2188792C (en) 2000-03-21
NZ284706A (en) 1997-01-29
NO964606D0 (no) 1996-10-31
ATE167640T1 (de) 1998-07-15
MX9605262A (es) 1997-10-31
RU2140816C1 (ru) 1999-11-10
HUT76716A (en) 1997-10-28
CN1146734A (zh) 1997-04-02
EP0758265B1 (en) 1998-06-24
CA2188792A1 (en) 1995-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK133596A3 (en) Reactor trays for a vertical staged polycondensation reactor
SK133696A3 (en) Split flow reactor trays for vertical staged polycondensation reactors
KR970006666B1 (ko) 다운플로우 반응기용 분배 시스템
KR100371482B1 (ko) 다중-상다운플로우반응기용분배기장치
JP2612538B2 (ja) 重合体反応器
US7074372B2 (en) Multiphase mixing device with improved quench injection for inducing rotational flow
US7052654B2 (en) Multiphase mixing device with staged gas introduction
KR101129817B1 (ko) 관다발 반응기용 다상 유체 분배기
KR100810976B1 (ko) 1종 이상의 기체 상 및 1종 이상의 액체 상의 접촉, 물질분배, 그리고 열 및/또는 물질 교환을 위한 다기능성 서브어셈블리
GB2277888A (en) Fluids mixing and distributing apparatus
US7074371B2 (en) Multiphase mixing device with improved quench injection
SU1055318A3 (ru) Многосекционна колонна дл обработки веществ в пр моточных системах
CN115282918B (zh) 管式反应器
RU2075344C1 (ru) Реактор прямого хлорирования этилена
MXPA96005262A (en) Reactor charoles for a verticalme staged policondensation reactor
SU1741845A2 (ru) Массообменный аппарат
RU2083273C1 (ru) Установка для проведения тепломассообменных процессов
JPS59208391A (ja) 液分散器
PL134496B1 (en) Falling film apparatus for heat exchange with simutaneous occurence of chemical reactions