Химический реактор

:ОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 493 А 5)5 В 01 ) 19/ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОткРытиямПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕН И д м-ъ:А(;Г.А г ЛЬСТВ реактора, снизить удельные энер на единицу продукции и упростить вание аппарата. В предлагаемом на валу в центральной трубе допол установлены мешалка с наклоннь стями и элемент в виде полого у конуса, меньшим основанием обр вниз, с образованием между внутр верхностью центральной трубы и основанием конуса минимально руктивного зазора, при этол диам ральной трубы больше диаметра расположенной в конусе. 1 ил. зова тво СССР8, 1981.ТОР я к аппарапроцессов еле для ам м дл тр цен идироты, и длк кис дительност Изобре ля введен ерогенных е кто м,и азличных ри обрабошивающего устройства, крышку 10 и технологические штуцеры 11 и 12 соответственно (ввода реагентов и выхода целевого продукта. я к аппаратам ссообмена в гегение от ия процес средах с может б отраслях тке жидк оси ольшим тепловым эфть использовано в народного хозяйства сред, например для едующим образом парат работ ся в реакамидирования нитрила акриловой кислоты в производстве синтетических волокон.Целью изобретения является повышение производительности реактора, снижение удельных энергозатрат на единицу продукции и упрощение обслуживания за счет создания в реакторе зон "идеального смешения" и "идельного выгеснения".На чертеже показана принципиальная схема реактора,Реактор содержит корпус 1 с теплообменной рубашкой 2, кожухотрубчатый теплообменник 3 с центральной трубой 4, перемешивающее устройство 5 в виде мешалки 6, расположенной в корпусе 1, и мешалки 7, расположенной в центральной трубе 4, смонгированных на одном валу 8, элемент 9 в виде полого усеченного конуса, также смонтированного на валу 8 перемеодные компоненты подаютрез штуцер 11.В корпусе 1 реакционная среда интенсивно перемешивается мешалкой 6. При этом реактор выполнен в виде емкостного аппарата, представляющего собой аппарат "идеального смешения", Необходимый температурный режим в аппарате поддерживается посредством теплообменной рубашки 2. Объем реактора - зоны "идеального смешения" - выбирают из условий технологического режима ведения процесса.Очень часто химические реакции бывают обратимыми или основные химические реакции протекают в сопровождении побочных реакций. Для предотвращения образования побочных продуктов или прекращения химической реакции вообще необходимо изменить температуру вещестПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИ(21) 46835 (22) 25.04 (46) 07,03 (72) А.В. (53) 66,02 (56) Автор йг 814435 (54) ХИМ (57) Изобр ведениярогенных вания н позволяе 13/268991. Бюл, К 9Шишкин и О.И, М3(088,8)ское свидетельс, кл, В 01 1 19/1ИЧЕСКИЙ РЕАКетение относитемассообменныхсредах, в том чиитрила акрилоорые про гозатраты обслужи- реакторе нительно ми лопасеченного ащен ного енней по- большим го конст 16324935 10 Для упрощения обслуживания аппарата 15 20 30 35 сказываться, что дополнительная мешалка 7 будет создавать очень высокий циркуля 55 ва, обычно ее надо понизить, Иногда такие требования диктуются условиями безопасности ведения процесса или условиями дальнейшей технологии обработки вещества. Например, в процессах синтеза полимеров надо получить полимерный материал с заданным молекулярным видом и распределением. Для прекращения процесса синтеза в этом случае понижают температуру.В предлагаемом аппарате интенсивное изменение температуры обрабатываемого продукта происходит в кожухотрубчатом теплообменнике 3, имеющем развитую поверхность теплообмена. при ремонте и замене мешалки 6 или теплообменника 3 кожухотрубчатый теплообменник 3 выполнен с центральной трубой 4, внутренний диаметр которой больше диаметра мешалки 6, Это обеспечивает условие демонтажа перемешивающего устройства 5при снятии крышки 10 беэ полной разборкивсего аппарата,Однако, так как центральная труба 4теплообменника 3 по площади своего живого сечения и по диаметру значительно превосходит трубы кожухотрубчатого теплообменника, то скорость прохождения в них среды различная, а значит, интенсивность изменения температуры прореагировавшего продукта может быть различной и даже может возникнуть обратная циркуляция целевого продукта через циркуляционную трубу за счет разности плотностей продукта в теплообменных трубках и циркуляционной трубе. Также будет различным распределение температуры в продукте по сечению теплообменника. Для теплочувствительных веществ локальный период температур отрицательно сказывается на качестве целевого продукта,Для усреднения реакционной массы в циркуляционной трубе 4 и обеспечения необходимой скорости движения среды по трубе на валу 8 перемешивающего устройства 5 установлена дополнительная мешалка 7 с наклонными лопастями, которая работает как насос, прокачивая продукт из корпуса 1 реактора через центральную трубу 4 кожухотрубчатого теплообменника 3, Однако для обеспечения "идеальности смешения" в корпусе 1 аппарата применяются быстроходные мешалки 6. Поэтому может 40 45 50 ционный расход, Для исключения проскока. реакционной массы из корпуса 1 реактора через центральную трубу 4 на валу 8 перемешивающего устройства 5 смонтирован элемент 9 в виде полого усеченного конуса, Элемент 9 выполнен с минимально возможным конструктивным зазором в основании большего диаметра по отношению к внутреннему диаметру циркуляционной трубы,Таким образом, элемент 9 является местным гидравлическим сопротивлением в месте входа продукта в циркуляционную трубу 4, Для исключения образования застойных эон в самом элементе 9 и вокруг него элемент выполнен вращающимся и смонтирован на валу 8, Основание элемента 9 меньшего диаметра обращено к мешалке 6 для того, чтобы при опорожнении аппарата продукт не оставался внутри полого кону. са, а стекал вниз, Кроме того, учитывая, что любая мешалка, помешенная в реактор, создает в нем замкнутый циркуляционный контур, замыкающийся на мешалку вдоль вала, такая установка элемента 9 снижает гидравлические потери на трение жидкости в аппарате,Таким образом, предлагаемый аппарат имеет две ярко выраженные зоны: зону "идеального смешения" и зону "идеального вытеснения", что обеспечивает получение качественного продукта при ведении обратимых химических реакций и при обработке теплочувствительных веществ,Формула изобретения Химический реактор, содержащий корпус с рубашкой, кожухотрубчатый теплообменник с центральной трубой, сквозь которую проходит вал с мешалкой, расположенной в нижней части корпуса, и технологическиештуцеры,отличающийся тем, что, с целью повышения производительности реактора, снижения удельных энергозатрат на единицу продукции и упрощения обслуживания за счет создания в реакторе эон "идеального смешения" и "идеального вытеснения", он снабжен установленной на валу в центральнй трубе дополнительной мешалкой с наклонными лопастями и полым усеченным конусом, обращенным меньшим основанием к мешалке, расположенной в нижней части, при этом внутренний диаметр центральной трубы выполнен большим диаметра расположенной в нижней части корпуса мешалки..Шекм эктор С.Пекарь Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул,Гагарина каз 572 Тираж 327 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прытиям п и ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5