SU417148A1 - - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к химической промышленности и может быть также использовано в нефт ной, пищевой, фармацевтической и других отрасл х народного хоз йства дл  проведени  различных процессов, где требуетс  интенсивный процесс теплообмена во всем объеме аппарата между реакционной средой и теилохладоносителем. Особенно этот аппарат эффективен при обработке в зких и высоков зких реакционных сред и может найти применение как полимеризатор дл  проведени  процессов полимеризации стирола и соиолимеризации его с другими моиомерами блочным способом.

Известен аппарат с теплообмеиным иеремешивающим устройством дл  проведени  химических процессов в жидкой среде, содержащий корпус с теплообменным перемешивающим устройством в виде витков труб, закрепленных на вращающемс  полом валу, состо щем из раздельных полостей.

Однако в этом аппарате теплообмеина  поверхность используетс  неполностью, вследствие чего процесс теплообмена малоэффективен .

Цель изобретени  - обеспечение интенсивного теплообмена и равномерного пол  температур по всему объему аппарата, а также параллельной подачи теплохладагента во все витки труб перемешивающего устройства.

2

Это достигаетс  за счет расположени  витков труб иеремещивающего устройства на валу с эксцентриситетом относительно оси вращени  вала и соединени  концов каждого витка с соответствующей полостью вала, а также расположени  витков труб в плоскост х, перпендикул рных к оси вала, креплени  к нему при помощи поперечных труб, внутренние концы которых соединены с соответствующими полост ми вала, и смещени  концов витков труб друг относительно друга по продольной оси.

На фиг. 1 представлен общий вид аппарата, продольный разрез; на фиг. 2 - вид сверху на вариант установки витков труб, подсоединенных к валу при помощи соединительных поперечных труб; па фиг. 3 - вид сверху на вариант установки витков труб, подсоединенных к валу непосредственпо; на фиг. 4 - вид сбоку на вариант установки витков труб со смещением входного и выходного концов витка трубы по нродольной оси аппарата.

Аппарат состоит из следующих основных узлов: корпуса 1 с тенлообмениой рубашкой, крышки 2 с патрубком 3 дл  входа сырь , привода 4 и вала 5 перемешивающего устройства . Вал выполнен из двух цилиидров - наружиого 6 и внутреннего 7. Полость внутреннего цпли}1дра соедииена с патрубком 8 подвода теилохладагента, а полость между на 3 ружиым и внутренним цилиндрами 6 и 7 соединена с патрубком 9 (фиг. 1) отвода тенлохладагепта (возможна подача и отвод тенлохладагента в противоположном направлении). Относительно вала 5 эксцентрично расположены витки труб 10, которые жестко креп тс  при помощи поперечной трубы 11 (фиг. 1, 2) к наружному цилиндру, а при помощи поперечной трубы 12 (фиг. 1, 2) к внутреннему цилиндру 7. Возможно соединение BIITKOB труб 10 непосредственно своими концами к наружному и внутреннему цилиндрам 6 и 7, как показано на фиг. 3. Витки труб 10 перемешивающего устройства дл  сохранени  динамической балансировки всего вала 5 (фиг. 1) в сборе целесообразно устанавливать последовательно диаметрально противоноложно. Дл  увеличени  эффекта перемещивани  и турбулентности концы витков труб 10 смещены по оси вала, причем один конец трубы 10 соедипен с наружным цилиндром 6, а другой конец - с внутренним цилиндро.м 7. Вывод продукта из аппарата производитс  через патрубок 13 (фиг. 1). Возможна также цодача сырь  через патрубок 13, а вывод продукта из аппарата через патрубок 3. В этом случае аппарат работает как цельнозаполненный. Работа аппарата производитс  следуюндим образом. Реакционна  .масса периодически или непрерывно подаетс  в аппарат через щтуцер 3. При помощи привода 4 вал 5 с жестко присоединеппыми (иапример сваркой) наружным и внутренним цилиндрами 6 и 7 и с эксцентрично установленными витка.ми труб 10 вращаетс . При этом витки труб 10 перемешивающего устройства «сметают весь объем аппарата . Подача теплохладагента осуществл етс  через патрубок 8 и сверлени  в палу 5 во внутреннюю полость внутреннего цилиидра 7. Из этой полости поток теплохладагента параллельно попадает в эксцентрично установленные витки труб 10, течет но ним и попадает в полость между внутренним и наружным цилиндрами 6 и 7 и через сверлени  в наружном цилиндре 7 и натрубок 9 выводитс  наружу. При использовании аппарата дл  проведени  процессов в режиме «аппарата идеального вытеснени  используютс  варианты установки витков труб 10, как показано на фиг. 1-3, цри которых трубы 10 пронизывают реакционную массу по все.му поперечному сечению аппарата, обеспечива  получение равномерного пол  температур во всем объеме при отсутствии осевого перег.;ещивани  и перемешивани  реакционной массы по высоте аппарата, Цилиндрическа  форма витков труб 10 имеет минимальное гидравлическое сопротивление и, следовательно, минимальный расход электроэнергии. При использовании аппарата дл  проведени  процессов в режиме «аппарата идеального смещ.ени  более целесообразно использовать вариант со смещением концов витков труб 10 вдоль оси аппарата, как показано на фиг. 4. При этом угловом смещении витков труб получаетс  винтова  лини , котора  создает осевую составл ющую перемещивани  реакционной среды и обеспечивает ее перемещение в осевом и радиальном направлени х. Аппарат конструктивно прост и позвол ет создавать крупногабаритпые химические аипараты с высокоразвитой вращающейс  поверхностью теплообмена, котора  обеспечивает высокие значени  коэффициента тенлонередачи при одновременном создании равномерного пол  температур во всем объеме аппарата. Предмет изобретени  1.Аппарат с теплообменным перемещивающим устройством дл  проведени  химических процессов в жидкой среде, например, дл  полимеризации стирола блочным способом, содержащий корпус с тенлооб.менным перемещивающим устройством в виде витков труб, закрепле 1ных на вращающемс  полом валу, состо щем из раздельных полостей, отличающий с   тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, витки труб перемешивающего устройства расположены на валу с эксцентриситетом относительно оси вращени  вала, и каждый виток трубы соединен с соответствующей полостью вала. 2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что витки труб расположены в полост х, перпендикул рных к оси вала, и креп тс  к нему при помощи поперечных труб, внутренние концы которых соединены с соответствующими полост ми вала. 3.Аппаратной. 1, от л и ч а ю щи и с   тем, что концы каждого витка труб смещены друг относительно друга по продольной оси.

.

.,Ji rft-J

mm

6 I ii

7114

7 : т

/J

7 6