Реактор с электроимпульсным аварийно-предохранительным устройством

СОЮЗ СОНЕТСНИХссценеесенРЕСПУБЛИК 19 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ н в тссснсву ссвдссвлвссв ЕНИЯ 121) 3367826/23-2622) 1812,81146) 15 0483 Бюл Р 14 72) В.Д,Медведев и Г.А.Комоликов .53) 66,023,088.8 )56) 1. Авторское свидетельство С 9 181464) кл. В 01 Э 19/00, 1964.2. Авторское свидетельство СССР . У 287906, кл. В 01 Ю 4/00, 1965. Л 54) 57 ) РЕАКТОР С ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫИ АВАРИЯНО-ПРЕДОХРАНИГЕЛЬНЫМУСТРОЙСТ ВОМ,содержащий Корпусе крЫшкой,патр кй для Йодвода сырья и вывода готового пФос дукта, привод с валом и неремешивающим устройством и разряд" ники электрического .тока, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и на" дежности эксплуатации реактора, раз- Р ,ряднины электрического тока закреплены:в его днище, реактор снабжен изолйркавм от вала токоподводящим элейентом, выполненным в вчде размещенных на валу наклонных вниз лопастей, периферийные корцы котоб-", рых расположены с гарантированнымзазором от разрядников электрического тока. УДАРСТВЕНЙЬФ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРП:ЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЯО 1 011232 АИзобретение относится к химическому оборудованию, предназначенномудля проведения различных химико-технологических процессов в жидкихсредах, в которых могут возникатьаварийные ситуации, связанные с са"мопроизвольным отклонением процесса от заданного технологического регламента, сопровождающиеся явлениями полной или частичной агломерациикозлообразования ) реакционной 10среды и может быть использовано дляпроведения промышленных процессовсуспензионной полимеризации стиролаи его сополимеров, винилхлорида идр. мономеров, особенностью которых 15являются самопрбизвольные отклонения параметров процесса от заданноготехнологического регламента, сопровождающиеся полной или частичнойагломерацией получаемого полимера. . 20Известны ректоры полимеризациис мешалками и с устройствами дляаварийной экстренной выгрузки агло-,мерирующийся реакционной среды.Эти устройства устанавливаются снаружи реактора и их основная цельбыстро образовать большое проходноесечение в месте соединения аварийного патрубка и корпуса реактораи экстренно слить в специальнуюаварийную емкость начавшую агломерировать реакционную массу и, темсамым, предовратить образование единого монолита козла ) из полимерав самом реакторе 11.,Однако аварийный слив выводитполимеризатор из строя на 3-4 сутдля его чистки, удаления монолитаиз аварийной емкости и установкинового аварийного устройства.Наиболее близким по технической 40сущности и достигаемому результатук предлагаемому является реактор,содержащий корпус с крышкой, патрубки для подвода сырья и вывода готового продукта, привод с валом и перемешивающим устройством и разрядникиэлектрического тока 2 3.Недостатками такого реактора является то, что он не предотвращаетагломеризацию и не приспособлен дляборьбы с начавшейся агломерациеф,т.е. разрушением образующихся комков, сгустков и т.п. Кроме тогослитая реакционная среда с полимером - это прямые потери, так каккуски полимера являются некондиционными и уничтожаются сжигают илизакапывают).Цель изобретения в , повышение производительностии надежности эксплуатации реактора. 60Поставленная цель достигаетсятем, что в реакторе с электроимпульсным аварийно-предохранительнымустройством, содержащим корпус скрышкой,", патрубки для подвода сырья 65 и вывода готового продукта, привод свалом и перемешивающим устройствоми разрядники электрического тока,последние закреплены в его днище,реактор снабжен изолирующим от вала токопроводящим элементом, выполненным в виде размещенных на валунаклоненных вниз лопастей, периферийные концы которых расположеныс гарантированным зазором от разрядников электрического тока,Предлагаемая конструкция реактора предотвращает агломерацию реакционной массы в начале отклонения иповышает производительность и надежность эксплуатации реакционногооборудования.На чертеже изображена конструкция реактора с электроимпульснымаварийно-предохранительным устройством, продольный разрез и егоэлектрическая схема,Реактор состоит из корпуса 1,который при необходимости снабжается теплообменной рубашкой, крышки2, с расположенным на ней приводом3, вращающим вал 4 и лопастное перемешивающее устройство 5. В нижней части вала 4 установлен электролизованный.от вала при помощи прокладки б токопроводящий элемент 7,выполненный в виде наклонных внизсимметричных лопастей. Наклонноевыполнение лопастей необходимо для:ого, чтобы пространство между зонами, где происходят электроразряды, было свободным, незагроможденным для эффективного дробления агломерируемых кусков полимера.В нижней части днища 8 установлены изолированные от корпуса разрядники 9 электрического тока. Внутриразрядников расположены токопроводящие электроды 10, которые с наружной стороны реактора подсоединяютсяк клеммам + и в , а внутри реакторанезначительно выступают над внутренними торцами разрядников 9. Первона-чально между концами токопроводящейлопасти 7,и внутренними концами электродов 10 устанавливается гарантированный зазор10-20 мм. Величина этогозазора зависит от объема и габаритовреактора. Чем больше расстояние между зонами, т.е, чем больше объем аппарата, тем больше должен быть зазорВеличина зазора легко регулируется путем соответствующего осевогопередвижения разрядников 9 и электродов 10. Исходные компоненты загружа- .ются через патрубок 11, а готовый полимер выгружается через вентиль 12.Подача электроимпульсов на электроды 10 осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 или 380 В при помощи повышающего трансформатора 13 и выпрямителей 14,1011232 10 вручную путем включения рубильника 15, так и автоматически от любого параметра, характеризующего отклонеЧерез нормально закрытые контактыпереключающих реле Р конденсаторыС, С 2Созаряжаются до рабочегонапряжения 400 В, при этом срабатывает управляющее реле Ру и через свой25контакт составляет электрическуюцепь по реле Рн, которые срабатывают,отклоняют источник постоянного токаи соединяют последовательно все конденсаторы С.Со,В результате электроимпульс под30 напряжением 4000 В подается на электроды 10 и при совпадении концов вращающегося токонроводящего элемента 7производится электроразряд, Конден-саторы СС вновь автоматически35 заряжаются и прй повороте лопасти 7на 180 происходит электроразряд.Продолжительность электродинамического воздействия ( количествоэлектроразрядов ) длится до тех пор,40 пока параметр, характеризующий отклонение процесса, не восстанавливается до первоначального значения. 45 50 55 ВНИИПИ Заказ 2623/9 филиал ППП ППатент", г,объединенных в электрическую схему 1,см чертеж ).Реактор работает следующим образом.Через патрубок 11 загружается водная и суспендирующая фаза, включается привод 3 и лопастное перемешивающее устройство 5 начинает вращаться. Затем постепенно загружается органическая фаза - мономер с инициатором, который, попадая на вращающиеся лопасти, разбивается на мелкие шарообразные глобулы, обволакивается суспендирующим веществом и в каждой глобуле идет процесс полимеризации с выделением экзотермической теплоты. Постепенно глобулы " твердеют и превращаются в готовый полимер, который сливается через вентиль 12 на дальнейшую обработку.При аварийном отклонении процесса в реакторе от нормального технологического регламента по тем или иным причинам температурный скачок, недостаточная чистота исходных компонентов и др.) глобулы начинают слипаться в комки и сгустки и это явление носит лавинообразный характер с образованием единого монолита продукта в объеме аппарата. Поэтому при первых признаках этого явления, о чем судят по увеличению мощности на перемешивание, повышению температуры реакционной среды визуальному наблюдению через смотровые окна и др., на электроды 10 подается электрический импульс и вращающаяся токопроводящая лопасть 7 заражает контакты между электродами 10 через зазоры 6, в результате чего между зонами возникает электроразряд, сила которого тем больше, чем больше зазор Р . Образование слипшихся кусков полиме-, ра и их рост происходят в нижней центральной части аппарата,где интенсивность перемешивания минимальная и интенсификация пе:ремешивания путем увеличения скорости вращения неремешивающего устройства 5 не дает желаемого результата. Подача же электроимпульса на электроды 10 мгновенно создает гидродинамический удар с явлениями мест ных турбулентных пульсаций, которые легко деформируют, разрушают и размельчают твердые и рыхлые комкообраз ные образования загустевшего полимера.Перемешивающее устройство, вращаясь с обычной угловой скоростью около 20-30 об/мин 2, может за очень короткое время 1-3 мин произвести20-90 гидродинамических ударов, обеспечивающих полное разрушение образовавшихся койков, после чего процессполимеризации проводится до конца всоответствии с технологическим регламентом.. Подача 1, и прекращениеэлектроимпульса может быть произведена как,нию процесса.Напряжение сети 220/380 В подается на повышающий трансформатор 13 и преобразуется в постоянный токвыпрямителем 14, собранным на диодах, до напряжения 400 В. Предлагаемое техническое решениелегко реализуется в действующих полимеризаторах объемом 10 м на Гор 3ловском ПО "Стирол", Ангарском "Нефтеоргсинтезе", Салаватском нефтехимкомбинате и на других химзаводахвсего 75 реакторов , давая эконо.мкческий эффект 212,9 тыс.р, в год иоткрывает путь создания крупнотоннажных реакторов полимеразации объемом 40-60 м и более, так как толь 3ко отсутствие высокоэффективных аварийно-предохранительных устройств,предотвращающих агломеризацию полимера, сдерживает развитие этого вида оборудования,Тираж 535 Подписное Ужгород, ул. Проектная, 4