SU1518002A1 - Реактор дл теплообменных жидкофазных процессов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратам химической технологии, может быть предпочтительно использовано дл  проведени  процессов синтеза стирола, акрилонитрила и каучука в производстве ударопрочных марок полистирола и синтетического бутилкаучука и позвол ет повысить производительность. Реактор содержит корпус с рубашкой, патрубки ввода исходных компонентов и вывода готового продукта, привод с мешалкой и встроенное теплообменное устройство. Последнее выполнено в виде круговых торов, расположенных между корпусом и наружной кромкой мешалки и установленных симметрично относительно поперечной оси мешалки с зазором относительно друг друга, равным ширине лопасти мешалки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

1

(21)4248903/23-26

(22)25.05.87

(46) 30.10.89. Бюл. № 40

(72) В. Д. Медведев, В. Н. Пол ков,

Н. Г. Цырина, И. П. Иванов,

К. В. Тимофеева, А. В. Реусов

и С. А. Колосов

(53)66.023(088.8)

(56)Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с меи1алкамм. Л.: Хими , 1973, с. 246.

Патент США Х° 4029143, кл. В 01 F 7/16, 1980.

(54)РЕАКТОР ДЛЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ ЖИДКОФАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ

(57)Изобретение относитс  к аппарата.м химической технологии, может быть предпочтительно использовано дл  проведени  процессов синтеза стирола, акрилонитрила и каучука в производстве ударопрочных марок полистирола и синтетического бутилкаучука и позвол ет повысить производительность. Реактор содержит корпус с рубап кой, патрубки ввода исходных компонентов и вывода готового продукта, привод с мешалкой и встроенное теплообменное устройство. Последнее выполнено в виде круговых торов , расположенных между корпусом и наружной кромкой мешалки и установленны.х симметрично относительно поперечно оси MLMiia. iKH с зазором относительно друг друга, равным ширине лопасти мешалки.2. з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относитс  к аппаратам химической технологии дл  проведени  различных процессов в малов зких жидких средах в емкостных реакторах с быстроходными мешалками, в которых требуетс  интенсивный теплообмен между реакционной средой и теплохладоносителем при одновременном снижении металлоемкости реакторов , и может быть использовано, например , дл  проведени  процессов синтеза стирола , акрилонитрила и каучука в производстве ударопрочных марок полистирола (АБС-пластиков) синтетического бутилкаучука .

Цель изобретени  - повьинение производительности .

На фиг. I и 3 показан реактор с вариантами спирального и гладкого выполнени  труб пучков-торов соответственно, продольный разрез; на фиг. 2 и 4 -- разрезы А- А и Б Б на фиг. 1 и 3 соответственно.

Реактор состоит из корпуса 1 с теплооб- менной рубаи1кой 2, патрубков 3 и 4 дл  подвода исходных компонентов и вывода

продуктов, привода, состо щего из мотор- редуктора 5, стойки 6 с Г1ОД1иИГ1НИКОВЫМИ

узлами и уплотнением вала 7, на котором установлены быстроходные мешалки 8 (показаны турбинные открытые мешалки).

Над и под каждой мешалкой симметрично относительно поперечной оси мен1ал- ки между лопаст ми мешалки и корпусом реактора установлены теплообменные трубчатые кольцевые пучки-торы 9. Пучки-торы установлены между собой и стенками корпуса 1 с зазором /, триблизительно равным п ирине лопасти мешалки /; дл  обеспечени  свободного протекани  отбрасываемых лопаст ми струй обрабатываемой жидкости и создани  зон циркул ционных петель с высокой скоростью движени  среды. Диаметр пучка-тора труб i/rнаходитс  в пределах от половины до диаметра мешалки d, что соответствует наиболее оптимальным параметрам по количеству и скорости обрабатываемой жидкости быстроходными меп алками с использованием их насосного эффекта (объемной производительности). Подвод п отвод

СП

СХ)

о о

ND

теплохладагента в пучки-торы осуществл етс  через индивидуальные коллекторы 10 и 11. При необходимости коллекторы могут быть выполнены общими дл  всех торов.

Реактор работает следующим образом.

Через патрубок 3 непрерывно (или периодически ) поступают исходные компоненты . Включаетс  мотор-редуктор 5 и вал 7 с мешалками 8 приводитс  во вращательное движение. Мен1алки начинают внутренними кромками лопастей засасывать реакционную среду из внутренних полостей аппарата, а наружными кромками нагнетать жидкость, котора  протекает через зазор / и делитс  на два симметричных круговых потока, где и создаютс  зоны циркул ционных петель с максимально получаемой в аппарате окружной скоростью движени  среды.

(), 1нение теплообменного змеевика в виде круговых спиральных торов, симметрично устанавливаемых над и под мешалкой, позвол ет расположить все трубы спиралей тора в зоне циркул ционных петель и обеспечить максимально возможную скорость обтекани  витков теплообменных труб торов с достижением наивысшего значени  коэффициента теплопередачи.

Значени  диаметра мешалки d, ее ско- pcjCTH вращени , ширины лопасти, мощность привода определ ютс  габаритами реактора и свойства.ми обрабатываемой среды (плотность , в зкость, содержание твердой , и др.). Таким образом, но с учетом макси- ма;Ц)Н()го теплового потока, определ етс  поверхность теплообмена, котора  зависит от диаметра труб витков и шага / их становки.

Экономическа  целесообразность использовани  предлагае.мого решени  определ етс  тем, что в реакторе все устанавливаемые витки теплообменных труб наход тс 

в зонах максимального интенсивного и одинакового гидродинамического воздействи , что обеспечивает интенсификацию процесса теплообмена между реакционной средой и теплохладоносителем, протекающим в тру- бах. Это позвол ет значительно (на 15- 20%) уменьшить количество теплообменных труб, устанавливаемых в реактор, при сохранении заданной производительности и количества отводимого тепла. Кроме того, до- стигаетс  экономи  остродифицитной и дорогосто щей нержавеющей стали, а также экономи  от снижени  трудоемкости изготовлени .

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   . Реактор дл  теплообменных жидко- фазных процессов, содержащий корпус с рубашкой , патрубки дл  ввода исходнь1Х компонентов и вывода готового продукта, привод с мешалкой быстроходного типа и трубчатое теплообменное устройство, встроенное в корпус, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности, теплообменное устройство выполнено в виде по меньшей мере двух кольцевых цилиндрических торов, установленных по обе стороны лопастей мешалки на рассто нии от лопастей мешалки и корпуса аппарата, равно.м ширине лопасти, при этом наружный диаметр кольцевого цилиндра тора составл ет (0,5 -

   1) 4(, где d/i - диаметр мешалки.
2. 2.Реактор по п. 1, отличающийс  тем, что кольцевой цилиндрический тор теп. юоб- менного устройства выполнен из спиральных трубчатых витков.
3. 3.Реактор по п. 1, отличающийс  тем, что кольцевой цилиндрический тор теплообмен11ог (; устройства выполнен из пучка кольцевых труб, сообщающихс  одна с другой через общие коллекторы.

   Фа2.