SU234361A1 - Аппарат для проведения реакции полимеризации - Google Patents

Description

Известен аппарат дл  проведени  реакции полимеризации в производстве высокомолекул рных соединений, например синтетических каучуков, включающий вертикальный цилиндрический корпус, в котором на общей оси вращени  расположен внутренний цилиндр, а также штуцера дл  ввода и вывода реакционной массы. В этом аппарате практически отсутствует теплообмен, что ухудшает проведение процесса нолимеризации.

Дл  интенсификации теплообмена предложен аппарат, отличающийс  от известного тем, что в зазоре между корпусом и внутренним цилиндром соосно смонтированы рамы со скребками, соприкасающимис  с рабочими теплообменными поверхност ми корпуса и внутреннего цилиндра.

На чертеже изображен предложенный аппарат в осевом сечении, разрез по Б - Б и узел В креплени  скребков к рамам, (корпус аппарата неподвижен, внутренний цилиндр и рамы со скребками вращаютс ).

Полимеризатор содержит цилиндрический корпус 1 с рубащкой охлаждени , в котором соосно расположен гладкий цилиндр 2, также снабженный рубащкой. Корпус аппарата и внутренний цилиндр полыми цапфами опираютс  на имеющие двойные стенки трубы 3 и 4 могут вращатьс  независимо вокруг общей оси. Вращение корпуса аппарата может осуществл тьс  при помощи щестерни 5, а внутреннего цилиндра - через полумуфту 6. Трубы 3 и 4 жестко св заны между собой рамами 7, прикрепленными на болтовых соединени х к подшипникам 8 и 9, установленным на концах этих труб. Рамы 7 расположены в непосредственной близости от торцовых и боковых частей внутренней поверхности корпуса аппарата и наружной поверхности внутреннего цилиндра, по всей длине к ним прикреплены скребки JO, очищающие эти поверхности. Скребки могут прижиматьс  к очищаемой поверхности пружинами // или под воздействием набегающего потока жидкости. ПодщатНИКИ 12 и 13 служат опорой труб 3 и 4, могущих вращатьс  вместе с рамами 7 и скребками независимо от корпуса аппарата и внутреннего цилиндра вокруг общей оси при помощи щестернп 14. По щтуцерам 15 и 16 с

уплотнени ми через зазор двойными стенками труб 3 и 4 в аппарат подводитс  и отводитс  реакционна  масса. Дл  прокачки хладагента через рубащку корпуса аппарата служат щтуцера 17 м 18 с уплотнени ми, а

через внутренний цилиндр - штуцера 19 и 20. С целью увеличени  скорости движени  хладагента в рубашках корпуса аппарата и внутреннего цилиндра установлены спиральные перегородки 21. Аппарат работает следующим образом.

При вращении корпуса / аппарата или цилиндра 2 или же пр.и одновременном вращении обоих этих элементов в противоположных направлени х реакционна  .масса, наход ща с  в аппарате, подвергаетс  деформации сдвига . Это приводит к тому, что при определенной скорости сдвига ламинарное течение нарушаетс , и начинаетс  интенсивное перемешивание слоев жидкости в радиальном направлении в кольцевом пространстве между корпусом аппарата и внутренним цилиндром. При этом обеспечиваетс  интенсивный теплообмен между реакционной массой и охлаждаемыми стенками корпус., аппарата и внутреннего цилиндра.

Скребки JO, установленные на вращающихс  рамах 7, непрерывно очищают охлаждае .мые поверхности аппарата, предотвраща  отложение на них полимера. Однако скребки выполн ют не только эту задачу. Наруща  пограничный слой на теплообменных поверхност х , скребки способствуют значительной интенсификации теплооб.мена. Дл  обеспечени  одновременной очистки теплообменных поверхностей как корпуса аппарата, так и цилиндра , необходимо, чтобы углова  скорость вращени  рам со скребками отличалась от угловой скорости обоих этих эле.ментов.

Кроме описанного общего случа , предлагаемое изобретение может быть осущест1злено также в следующих вариантах:

а) Корпус аппарата неподвижен, вращаютс  с различными угловыми скорост 1ми внутренний цилиндр и рамы со скребками.

б)Внутренний цилиндр пеподвижен, вращаютс  корпус аппарата и рамы со скребка .ми (с различными угловыми скорост ми).

в)PaiMbi со скребками неподвижны, корпус аппарата л внутренний цилиндр вращаютс  в

противоположных направлени х.

Таким образом, в предлагаемом аппарате можно достигнуть интенсивного отвода тепла реакции при относительно невысоких затратал

энергии, необходимой на вращение гладких цилиндрических поверхностей (скребковые устройства, обеспечивающие интенсивное пере .мещивание на небольшом рассто нии от теплообменных поверхностей, также не требуют дл  вращени  больших мощностей).

Предмет -изобретени 

Аппарат дл  проведени  реакции полимери зации в производстве высокомолекул рных соединений, например синтетических каучуков, состо щий из вертикального цилиндрического охлаждаемого корпуса, в котором расположен вращающийс  охлаждаемый цилиндр, установленный на общей оси вращени  с корпусо .м аппарата, штуцеров дл  ввода и вывода реакционной массы, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации теплооб.мена в процессе полимеризации, в зазоре между корпусом и внутренним цилиндром соосно смонтированы рамы с укрепленными на них скребками, соприкасающи.мис  с рабочими теплообменными поверхност ми корпуса и внутреннего цилиндра .

/-/

.-20

/4

Узел В