Реактор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 803117081 А ХН.ИЧЕЯЗ П.НИЯ бИЫИОТИА К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьный кй вал ю щикамераных коновани е св 01 3 С.И. одно 2, о т л инижний от-Й й камерыУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИСАНИЕ ИЭ(71) Проектно-конструкторское бюропо проектированию оборудования дляпроизводства пластических масс и синтетических смол(56) 1. Авторско идетельство СССРВ 3635 14, кл. В 19/ 18, 1974.2. Карпачева, Пульсационнаяаппаратура в нар м хозяйстве. И.,Атомиздат, 1979, т. 3, с. 138,рис 8 "б"(54)(57) 1. РЕАКТОР преимодля вязких материалов, сод вертикал орпус, центральный приводно с мешалкой и пульсационную камеру, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса, пульсационная камера размещена концентрично валу и закреплена верхним торцом на внутренней поверхности крышки реактора,2. Реактор по п. 1, о т л и ч ай с я тем, что пульсационнаявыполнена в виде двух усеченнусов, обращенных большими осями один к другому.3, Реактор по пп, 1 ич а ю щ и й с я тем, чтокрытый торец пульсационноснабжен насадком в виде усеченного конуса.11170 Изобретение относится к аппаратурному оформлению химических реакций, например к реакторам для вязких материалов,таких как реакторы синтеза полиамида.Известен реактор для проведенияреакций полимеризации или поликонденсации при получении полиамида, содержащий корпус и вертикальный вал сперемешивающим органом, приводимогоэлектродвигателем, установленным на 1 Окрьппке реактора 1 3.Недостаток данного реактора заключается в длительности времени нагрева и синтеза,Наиболее близким к изобретению потехнической сути и достигаемому эффекту является реактор, включающийкорпус, вращающийся вал с мешалкойи пульсационную камеру21.К недостаткам этого реактора следует отнести то, что пульсационныеимпульсы, подаваемые снизу в толщуматериала, быстро затухают, так какэта зона является застойной, а вязкость полимера в ней максимальна,При этом узел уплотнения незащищенный,Целью изобретения является интенсификация процесса.Поставленная цель достигается тем,что в реакторе преимущественно для30вязких материалов, содержащем вертикальный корпус, центральный приводной вал с мешалкой и пульсационнуюкамеру, пульсационная камера размещена концентрично валу и закрепленаверхним концом на внутренней поверхности крышки реактора и выполненав виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями один к,другому, при этом нижний открытьпторец пульсационной камеры снабжен40насадком в виде усеченного конуса.На чертеже показано предлагаемоеустройство.Реактор содержит вертикальный корпус 1 с коническим днищем 2 и крьппкой 3. По оси реактора проходит вал 4,приводимый от электродвигателя 5.На нижнем конце вала установленамешалка б. Корпус реактора 1 имеетрубашку 7 и патрубки 8 и 9 для загрузки и выгрузки продукта. На крьппке 3 реактора размещен узел 10 уплотнения, который имеет штуцера 11 дляподвода и отвода охлаждающей жидкостиКонцентрично валу установлена пульс- Бкамера 12, образующая кольцевой зазор13 между валом ч и крышкой 3, причемверхний конец обечайки соединен с 81 2крьппкой герметично. Пульскамера 12 вгпполнена с расширением в ее средней части и сужением в верхней и нижней частях. Оптимальной формой пульскамеры является выполнение ее в ниде цвух усеченных конусов 13 и 14, обращенных друг к другу большими основаниями, В верхней части камеры предусмотрен штуцер 15, который через вентиль 1 б и редуктор 17 соединен с линией подачи (баллоном 18) инертного газа, Нижний торец пульскамеры имеет конический насадок 19, который погружен в расплав полимера.Реактор работает следующим образом.Материал, например расплав мономера, погружают через штуцер 8 внутрь корпуса 1 реактора. Включают электродвигатель 5 мешалки 6, одновременно в торцовое уплотнение 10 подают охлаждающую воду, а в рубашку 7 - теплоноситель. Газовую полость реактора и пульскамеру 12 продувают инертным газом (азотом), открывают для этого вентиль, Нижний торец пульскамеры оказывается погруженным в жидкую фазу на высоту Ь.1. В процессе реакции давление в полости реактора плавно увеличивают до рабочего, По закону сообщающихся сосудов жидкая Ааэа поднимается в полости на высоту Ь, сжимая первоначальную порцию находившегося там газа до высоты Ь . По мере возрастания температуры и роста давления происходит процесс полимеризации, При этом выделяющиеся в процессе реакции пары ы -додекалактама практически не имеют доступа к узлу .уплотнения. Через штуцер 15 в пульскамеру 12 подают пульсирующий импульс либо ведут процесс в режиме автомодельных пульсаций, при котором импульс образуется при постоянном расходе инерта за счет периодического вытеснения жидкости из камеры и протока инерта в газовую полость реактора,При подаче потока импульсов в камеру 12 за счет ее плавного расширения происходит перераспределение и выравнивание плотности импульса по сечению камеры 12. В конической сужающейся части 14 камеры поток импуль- сов концентрируется и направляется в зону пониженной вязкост и, концентричной валу. Упомянутая эона, образованная за счет передачи энергии и тепла вращающимся валом прилегающим слоям полимера, пронизывается импуль.1117081 Заказ 7106/Подписное ППП "Патент",од, ул. Проектная,сами, которые из нее распространяются на всю толщу полимера. При этом происходит интенсивное перемешивание продукта, а, следовательно, выравнивание температур и концентраций, что способствует интенсификации процесса синтеза, Конический насадок 20 внизу камеры позволяет обработать импульсами не только зону вала, но и объем реактора, в котором развиты поверхности раздела жидкость - газ.По окончании синтеза давление в газовой полости реактора сбрасывают до нормального, при этом снижается уровень полимера в пульскамере 12, Выгрузка готового продукта производства за счет передавливания азотом,при этом целесообразная подача инертных газов в кольцевую полость обечайки для удаления остатков продукта.Таким образом, конструкция предлагаемого реактора позволяет интенсифицировать процесс и исключает контактуплотнения с токсичной газообразнойи жидкой средой, обеспечивая надежность и долговечность работы уплотне1 О ния, а, следовательно, и всего реактора,Экономический эффект от использования предлагаемого реактора создает"ся за счет сокращения общего цикла15 синтеза, При этом сокращаются непроизводительные затраты времени на ремонт и контроль узла уплотнения,