SU1634314A1 - Химический реактор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратам дл  проведени  химических процессов и позво лит расширить область применени  Хими ческии реактор содержит вертикальный корпус со штуцерами секционированный горизонтальными перегородками с цент ральными отверсти ми установленный в отверсти х полый вал с прорез ми и лопа ст ми размещенный внутри него с возмож ностью вертикального перемещени  шток с держател ми г закрепленными на них пат рубками При этом поль и вал установлен с возможностью возвратно поступательного перемещени  штуцеры ввода сырь  распо ложены в боковой стенке корпуса над каж дои перегородкой лопасти закреплены на полом валу по касательной к его окружно сти Кроме того держатели закреплены на штоке с возможностью свободного вращени  вокруг него а шток снабжен шнековыми лопаст ми и установлен с возможностью вращени  1 з п ф лы 5 ил сл с

Description

Изобретение относитс  к аппаратам дл  проведени  химических процессов и может быть использовано как дл  проведени  непрерывных и периодических процессов в жидкой фазе с выделением или поглощени ем газов так и дл  проведени  непрерывных и периодических процессов в ;вердои жидкой и смешанных фазах с выделением или поглощением газов и может найти ши рокое применение в химической промышленности

Цель изобретени  - расширение области применени 

На фиг 1 схематически изображен предлагаемый реактор при загрузке в него твердых сыпучих ингредиентов разрез на фиг 2-то же при выгрузке из него твердого сыпучего, пастообразного или высоков зкого готового продукта разрез на фиг 3 - разрез А А на фиг 1 на фиг 4 разрез Б Б на фиг 1 на фиг 5 разрез В В на фиг 1

Реактор состоит из вертикального корпуса 1 крышки 2 с уплотнени ми 3 и штуцерами 4 6 ввода сырь  вывода продукта и газов соответственно Наружна  поверхность реактора теплоизолирована изол цией 7 Корпус 1 реактора секционирован горизонтальными перегородками 8 кажда  из которых снабжена рубашкой 9 со штуцерами 10 и 11 соответственно подачи и отвода хладо- или теплоносител  в зависимости от проводимого в реакторе химического процесса Перегородки 8 выполнены с центральными отверсти ми 12 Внутри корпуса 1 реактора установлен вертикальный полый вал 13 с

0

со

-N

CJ

Ј

прорез ми 14. на котором над горизонтальными перегородками 8 закреплены лопасти 15 по касательной линии к окружности горизонтального сечени  полого 13. Полый вал 13 через зубчатое колесо 16 и шестерню 17 св зан с приводом 18 вращательного движени , а через охватывающую втулку 19, закрепленную с возможностью вращени  на полом валу 13, и рычаг 20 - с механизмом 21 подьема (возвратно-поступательного движени ). Внутри полого (зала 13 в подвижной опоре 22 установлен шток 23, св занный верхним концом с механизмом 24 подьема (возвратно-поступательного движени ) и приводом 25 вращательного движени  через зубчатое колесо 26 и шестерню 27. На штоке 23 в проточках 28 с возможностью вращени  установлены разьемные втулки 29. в которых закреплены держатели 30, пропущенные через прорези 14 полого вала 13. На держател х 30 закреплены патрубки 31. Шток 23 снабжен лопаст ми 32 шнека.

Реактор работает следующим образом.

При необходимости проведени  химического процесса со значительной длительностью в системе твердое вещество - твердое вещество работа реактора осуществл етс  преимущественно по периодическому циклу. Дл  этого в корпус 1 реактора через штуцеры 4 на каждую горизонтальную перегородку 8 подаютс  твердые сыпучие ингредиенты. При этом привод 25 вращени  штока 23 выключен, а шгок 23 опущен и находитс  в нижнем положении (фиг.1), патрубки 31 также наход тс  в нижнем положении и упираютс  своими нижними торцовыми сторонами на соответствующие горизонтальные перегородки 8. Полый вал 13 и лопасти 15 с помощью механизма 21 подъема подн ты и привод тс  во вращение от привода 18 Реличин-i подъема лопастей 15 над горизонтальными перегородками 8 определ етс  толщиной сло  реагентов, которою необходимо создать дла качественного проведени  процесса реакции. При этом подаваемые череч штуцеры 4 смешанные сыпучие ингредиенты направл ютс  (подгребаютс ) лопаст ми 15 к центру реактора и образуют на юризон- тальных перегородках 8 равномерный по толщине слой, заполн ющий пространство между горизонтальными перегородками 8 и нижним краем соответствующих лопастей 15. Опущенные патрубки 31 преп тствуют поступлению смеси ингредиентов в полый вал 13 и далее в выходной штуцер 5 После заполнени  горизонтальных перегородок 8 смесью ингредиентов, подачу исходной смеси продуктов (ингредиентов) прекращают , привод 18 выключают, а в рубашки 9 подают, например, теплоноситель. Под воздействием тепла смешанные ингредиенты вступают между собой в реакцию, в результате которой через определенное врем  получают конечный продукт. Выдел ющиес  в процессе реакции газы отвод тс  через прорези 14 полого вала 13 и через штуцер 6 наружу. При проведении химической реак0 ции с поглощением газов, последние наоборот можно подводить в реактор через штуцер 6. Благодар  снабжению горизонтальных перегородок 8 рубашками 9 и созданию равномерного сло  реакционной

5 массы достигаетс  высока  стабильность процесса ре. ции. После окончани  химической реакции с помощью механизма 24 шток 23 и вместе с ним патрубки 31. закрепленные на держател х 30. поднимают в вер0 хнее положение. Данна  операци  возможна вследствие того, что держатели пропущены через прорези 14 полого вала 13, которые не преп тствуют подъему держателей с патрубками 31. С помощью ме5 ханизма 21 полый вал 13 с лопаст ми 15 опускают в нижнее положение и включают привод 18 вращательного движени  полого вала 13 (фиг. 2). Продукт реакции, наход щийс  в твердом, пастообразном, в зком

0 или жидком состо нии, благодар  тому, что лопасти 15 закреплены на полом валу 13 по касательной линии к окружности его горизонтального сечени , направл етс  этими лопаст ми 15 к центру горизонтальных пе5 регородок 8 и поступает внутрь полого вала 13 и далее вниз по нему - в выходной штуцер 5. Если готовый продукт обладает высокой в зкостью, включают привод 25 вращательного движени  штока 23 и. вра0 ща  шток 23 вместе с лопаст ми 32 шнека, быстро удал ют продукт из реактора. При отом шток 23 вращаетс  приводом 25 быстрее полого вала 13. что и обеспечивает работу шнека и выгрузку (транспортирование)

5 продукта Более быстрое вращение штока возможно за счет того, что держатели 30 закреплены во втулках 29, которые, в свою очередь, закреплены в проточках 28 штока 23 с возможностью вращени , т. е. держате0 ли 30 вращаютс  вместе с полым валом 13 и не преп тствуют бо/ в быстрому вращению штока 23 с лопаст ми 32 шнека.

После полной выгрузки полученного продукта реактор вновь готов к работе Если

5 врем  реакции в системе твердое вещество - твердое вещество незначительно по величине, то предлагаемое устройство может работать в непрерывном режиме. Дл  этого смесь ингредиентов непрерывно подают через загрузочный штуцер 4 на каждую

горизонтальную перегородку 8. При этом шток 23 с помощью механизма 24 подьема перевод т в верхнее положение и вращают от привода 25 Патрубки 31 также поднимаютс  вместе со штоком 23 и образуют зазоры с горизонтальными перегородками 8 (фиг 2) Полый вал 13 с лопаст ми 15 перевод т с помощью механизма 21 подьема в нижнее положение (фиг 2) и вращают от привода 18 Ингредиенты подаваемой смеси, попада  на нагретую горизонталь ную перегородку, вступают между собой в реакцию. Реакционна  масса захватываетс  лопаст ми 15 и постепенно перемещаетс  ими по нагретым горизонтальным перегородкам 8 к их центральной части

Врем  пребывани  реакционной массы зависит от скорости вращени  лопастей 15 Прореагировавша  масса подаетс  лопаст ми 15 через прорези 14 в полость полого вала 13, по которому транспортируетс  лопаст ми 32 шнека в выгрузочной штуцер 5 Выдел ющиес  газы удал ютс  через штуцер 6 (все зоны (секции) реактора соединены между собой посредством полости вала 13 и прорезей 14 в этом валу 13 )

При работе реактора в системе идкое вещество-жидкое вещество реактор может также работать как в непрерывном так и в периодическом режиме При работе в не прерывном режиме шток 23 с патрубками 31 перевод т в нижнее положение (фи: 1) по лый вал 13 с лопаст ми 15 также перевод т в нижнее положение (фиг 2) Жидкую реакционную смесь подают через штуцеры 4 на каждую горизонтальную перегородку 8 Реакционна  масса при этом заполн ет горизонтальные перегородки S до уровн  определ емого высотой патрубка 31 Перемешивание и направление реакционной массы к патрубку 31 осуществл етс  вращающимис  с полым валом 13 лопаст ми 15 Прореагировавша  магсэ продукта (готовый продукт) перелива сь через верхние торцовые стороны патрубков 31. поступает по полому валу 13 в штуцер 5 выгрузки готового продукта. В случае необходимости остановки реактора подаи/ реакционной массы прекращают и перевод т шток 32 с патрубками 31 в верхнее положение (фиг. 2), обеспечива  тем самым полный слив готового продукта с горизонтальных перегородок 8 через полый вал 13 в штуцер 5 выгрузки готового продукта, и тем самым полностью освобожда  реактор от продукта.

При работе реактора с жидкими продуктами в периодическом режиме, например при промывке, шток 23 с патрубками 31 перевод т в нижнее положение (фиг. 1) Заполн ют горизонтальные перегородки 8 реактора жидким продуктом (растворителем)

до нужного уровн  и вращают полый вал 13 с лопаст ми 15 от привода 18 При этом вал 13 с лопаст ми 15 перевод т в нижнее положение (фиг 2) Лопасти 15 выполн ют в этом случае функции перемешивающего

устройства и позвол ют произвести качественную промывку. Перевод  шток 23 с патрубками 31 в верхнее положение, осуществл ют слив жидкой массы с горизонтальных перегородок 8 в штуцер 5 выгрузки

Таким образом предлагаемое устройство обладает высокими универсальностью и удобством в работе, что позвол ет использовать его при переработке значительного числа разнообразных химических продуктов

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1Химический реактор содержащий закрытый вертикальный корпус со штуцерами ввода сырь  вывода продуктов и газов

   секционированный юризонтальными перегородками с центральными отверсти ми. установленный в отверсти х вращающийс  вертикальный полый вал с прорез ми и лопаст ми размещенный внутри полого вала

   с возможностью вертикального перемещени  шток с держател ми закрепленные на держател х патрубки установленные на горизонтальных перегородках, отличающийс  тем, что, с целью расширени 

   области применени , полый вал установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещени  штуцеры ввода сырь  расположены в боковой стенке корпуса над каждой горизонтальной перегородкой, выходной штуцер соединен с полым валом, а лопасти закреплены на полом валу по касательной к его окружности.

   2Реактор по п. 1, отличающийс  тем. что держатели закреплены на штоке с

   возможностью свободного вращени  вокруг него шток снабжен шнековыми лопаст ми и установлен с возможностью вращени .

   0

   Вход сырь 

   /ы

   28

   Б- б

   /5

   ФигЗ

   ZJ В-В

   Фиг it

   J3