SU606611A1 - Аппарат дл проведени теплообменных жидкофазных реакций - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к .области химической технологии производства различных полимерных материалов, конкретно к оборудовани дл  проведешш теплообменн -гх жидкойизных pearainfi, например полимеризацш стирола , витшацетата, окиси пропилена и других мономеров, а та1снче их сополимеризащш .

Известен аппарат дл  нагревани  и охлаждени  жидкостей, корпус которого выполнен из экструдированньгх профиле с внутренними каналами j ljНедостатком данного устройства  вл етс  трудоектка  технологи  изготовлетш  сложных экструдированньтх профилей и самого корпуса из них. Кроме того, гладка  внутрен 1   поверхность корпуса, выполненного из указанных профилей, не способствует интенсификации процесса перемешивани  реакционной среды.

Наиболее близ1шм к изобретению по технической сущности л достигаемому результату  вл етс  вертикальньпТ: аппарат дл  проведешш хи№1ческих реакций, снабженньА змеевиком в виде спиральных витков

, устанавливаемых во внутреннюю полость аппарата на специальных продольных ребрах, и перемеищваютпим устройством лопастного типа 2.

Однако в указанном аппарате между сгшрал ми труб и внутренней поверхностью корпуса аппарата имеетс  застойна  зона, заполненна  )ной средой, что создает неоднородность концентрации исходнглх

веществ и разную степень их конверсии.

С целью интенсификации процессов перемешивани  и теплообмена в предлагаемом аппарате лопасти пepe e Jивaю ueгo устройства расположены под углом 80-100 к

направлению спиралей теплообменного устройства , установленного на внутренней поверхности корпуса.

Иа фиг. 1 изображен продольный разрез аппарата с мешалкой и корпусом, с внутрешгей стороны которого установлен спиралеобразный гофрированный плакирующий слой, образугоший с внутренней поверхно-, стыо корпуса полости дл  циркул ции теплохлацоносител ; на фиг. 2 показа}п-,1 в увеличетюм тасштабе узел I установки спираль- ного гофрированного плакирующего листа и его крепление к корпусу аппарата. Аппарат дл  проведени  теплообменных . жидкофазных реакций состоит из корпуса 1, кр::.1шки 2, на. которой расположен патрубок 3 ал  поцачи исхоцных компонентов, и привода 4 дл  вращени  мешалки с лопаст ми 5. В нижней части корпуса расположен патрубок G цл  выхоаа готового продукта. С внутренней стороны корпуса 1 установлен плакирутопшй лист 7, выполненньш в вице гофр с образованием полостей 8 дл  пиркул аии теплохладоносител . Гофр .1 установлен) спирально под углом оС. к поперечной оси аппарата. Г1лакирую1Ц1;й лист 7 может быть выпол нен как целыг м, так и и.з отдельных гофр неподвижно соединенных во впааинах с корпусом 1, напри гер, контактной электросвар кой 9. В }шжней и верх)ей част х плакнруютего листа установлены штудера 10 и 11 ал  входа и выхода теплохладоносител . Дл  иитенси(тикации процесса перемеии- вани  и а плооб: юна лопасти перемешива-оп .его ycTt..ioiicTDa расположен,г под углом 8О-100 к напраплению спиралеГ теплоo6 .reintoro устро)1ства, так как при тако.г их расположении обеспечиваетс  наиболее оптимальное поперечное обтекание гофр потоком реакционной среды, отбрасываехга ; наклонными лопаст ми 5 %геиалки. Лопасти 5 мепалки устанавлива:отс  под углом jQ к продольной оси аппарата. Аппарат работает следующим образом. Периодически или ненрерывно исходные компоненты поступают в аппарат через пат рубок 3. Созда1ше необходиг.юго гидродинами ческого режима перемешивани  в аппарате осуществл етс  мешалкой с приводом 4. Углы оО v. /Ь установки гофр и лопасте 5 определ ютс , исход  из физических свойст обрабатываемой среды (в .зкость, плотность , наличие твердой фазы и др.) расчет ным или Экспериментальным путем. При правом вращении лопастей 5 мешалки (как показано на фиг. 1), гофры устанавливаютс  слевым направлением спирали . При этом,струи (потоки) реакционной среды,отбрасываемые лопаст ми мешалки, попада  на попереч о установленные спирали гофр, дроб тс , возникает мнохсество местных разнонаправленных пульсаций, завихрений и сдвигов слоев жидкости, что резко повып1ает интенсивность перемешивани . Эти же  влени  , резко увеличива  турбулентность потока среды, сбивают пограничный слой жидкости со стенок гофр , и тем самым интенсифицируют процесс теплообмена . При этом косонаправ-ченный обпшй поток реакционной среды поднимаетс  (или опускаетс ) по гофрированной стенке аппарата в его периферийной части, а затем через центра.льную часть аппарата опускаетс  (и.шг пoцни laeтc ) и вновь отбрасываетс  лопаст кп меишлки на спирали, образу  таким образом заранее известную траекто- ри::э потока. Теплохладоноситель поааетс  в штуцер 10 (если он жидкий) ит; 11 (если он парообраа Н )ГЙ), протекает по полости 8 и вырзоаитс  из штуцера 11 и;ш 10. Готовый продукт выгружаетс  через путуцер G. Толщина плакиру;э1иего листа, радиус, в 1сота и шаг гофр определ ютс  расчетом в зависимости от давлени  и температуры реакциошюй массы и расхода теплохладопосител . Тагагл образо ь комбинаци  спиралеоб- pa.3HOJi гофрированной внутретше) поверхности аппа;оата с врашаюпшглис  наклонными лопаст ми ме11алки при их разнонаправленной установке дает положительный эффект и возможность создать крупнотоннажные нромышлеи1 ые аппараты с интенсифицированньг .ти процессами перемеп1ива1ш  и теплообмена. изобретени . Аппарат цл  проведени  теплооЬменных жидкофазнг тх. реакций, содержащий корпус, патрубки цл  ввода исходных компонентов и тепло слааоносител , и вытсода продукта, перемешивающее устройство лопастного типа и спиральное теплообменное устройство, расположенное вдоль внутренней поверхности корпуса, о т л и ч а то ш и и с   тем, что, с целью интенсификации процес-j сов перемешивани  и теплообмена, лопасти перемешивающего устройства., расположены под углом 80-100 к направлению спирале тетшообменного устройства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Патент Фра1щии Nb 1542674, кл. В 01 j , 1968. 2.Патент США № 2875027, кл. 23-285, кл. 23-285, 1959.