Полимеризационная колонна3 пт б• •пап п”чгг: з”ггз h-unm ttujius jbij

ОП ИКАНИЕ ( 43 ОЦЗ Союз СоветекихСсциалиаткдеских1" хщбйи х ИЗОБРЕТЕН ИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 1 б 1) Зависимое от авт. свидетельства -51) М.Кл. С 081 1/9(21) 1814998/2 Заявлено 25.07.7 иЛ присоединени 32) Г 1 риорите м зая Государственный комитет Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий3) УДК 088,8 юллетеиь Ле 2 0.05.74 Опубликован ата опубликования описания 17,01.7 71) Заявит) ПОЛИМЕРИЗ Н НАЯ КОЛОН виутреннемеевика к находит(72) Авторыизобретения Б. Д. Медведев, Н Изобретение относится к оборудованию для проведения непрерывных процессов полимеризации без механического перемешивания, например, для проведения блочной полимеризации стирола и может быть применено в химической промышленности для проведения различных химических процессов, где по условиям процесса требуется равномерное движение вязкой реакционной массы по всему попсречному сечению аппарата, т,е. должна быть обеспечена работа колонны в режиме аппарата идеального вытеснения.Известна полимеризационная колонна для проведения непрерывных процессов полимеризации и сополимеризации, например, блочной полимеризации стирола, включающая крышку с патрубками для входа сырья, царги с наружной теплообменной рубашкой, наружный и внутренний трубчатые цилиндрические змеевики и выгрузное устройство.Однако в такой колонне скорость течения реакционной массы по всему сечению колонны неравномерна.С целью обеспечения равномерной скорости течения реакционной массы по всему сечению колонны согласно предлагаемому изобретению по центральной продольной оси колонны параллельно виткам внутреннего трубчатого цилиндрического змеевика установлены элементы с переменным поперечным сечеина, В. Л, Садовский и С. 3. Лозовский нием, причем отношение диаметраго трубчатого цилиндрического змаксимальному диаметру элементовся в пределах 1,5 - 2,0.5 Наиболее целесообразным является выполнение элементов с переменным поперечным сечением в виде двух усеченных конусов, имеющих общее основание, или шарообразной формы.На чертеже изображен продольный разрезпредлагаемой полимеризационной колонны.Г 1 олимеризационная колонна состоит изцарг 1 с наружной теплообменной рубашкой, крышки 2 с патрубками для входа сырья и 15 шнека 3 для выгрузки готового продукта. Вовнутреннюю полость полимеризационной колонны встроены внутренний 4 и внешний 5 трубчатые цилиндрические змеевики, которые делят колонну на центральную 6 и кольцевые 20 7 и 8 зоны. В центральную зону по оси колонны параллельно виткам внутреннего змеевика 4 установлены цилиндрический стержень 9, а также элементы, одни из которых выполнены в виде двух усеченных конусов 10, имеющих 25 общее основание, а другие в виде шара 11,причем отношение диаметра внутреннего трубчатого цилиндрического змеевика к максимальному диаметру элементов равно 1,5 - 2,0.Это соотношение диаметров является опЗ 0 тимальиым для создания дополнительного3сопротивления протеканию вязкой реакционной массы в вертикальной трубе, при котором прсскок частиц реакционной массы в центральной зоне является минимальным, а время пребывания частиц во всех зонах полимеризационной колонны одинаковым. Такое отношение диаметров змеевиков 4 и б к максимальному диаметру элементов 9 - 11 позволяет устранить центральную воронку с диаметром, равным максимальному диаметру указанных элементов, образуемую центральным ядром потока реакционной масс, являющимся глав-. ной причиной проскока частиц реакционной массы.Расположение элементов 9 - 11 в полимеризационной колонне связано с увеличением вязкости реакционной массы по высоте колонны, В верхней части колонны, где вязкость реакционной массы невелика и обеспечивается ее перемешивание за счет естественной конвекции при теплообмене, целесообразно установить элемент наиболее простой формы - цилиндрической. В средней части колонны и в нижней, где вязкость достигает значений 500 - 800 тыс. спз, необходимо установить элементы конической и шарообразной формы. Причем, шарообразные элементы целесообразно устанавливать на большую вязкость, по. скольку они имеют более крутые скаты и помогают перемешиванию в радиальном направлении. У конуоных элементов при большой вязкости реакционной массы эти свойства имеют меньшее значение. При средней вязкости, наоборот, конусные элементы более оптимальны.Переменное поперечное сечение элементов10 и 11 улучшает перемешивание высоковязкой реакционной массы в радиально-осевом направлении и компенсирует отсутствие конвекционного перемешивания из-за увеличения вязкости среды.Конусные и шарообразные формы наиболее оптимальны для высоковязких сред, так как являются удобообтекаемыми в гидродинамическом отношении и исключают образование застойных зон. Размеры и количество элементов 9 - 11 определяется расчетным путем, исходя из необходимости получения равномерного сопротивления и одинакового поля скоростей реакционной массы во всех зонах.Полимеризационная колонна работает следующим образом.5 Реакционная масса через штуцера в крышке поступает в реакционное пространство колодины и заполняет зоны 6 - 8. Вязкая реакционная масса по мере выгрузки шнеком 3 движется сверху вниз колонны, При этом необхоо димым условием эффективной работы является равномерное течение массы по всему поперечному сечению колонны. Это условие обеспечивается наличием в центральной зоне добавочного сопротивления в виде элементов с переменным поперечным сечением.Через внутренний и внешний трубчатыецилиндрические змеевики 4 и б и рубашки корпуса производится теплообмен (отвод экзотермического тепла) и поддержание необходимого температурного режима процесса, В змеевиках 4 и б и в рубашке корпуса циркулирует теплохладоноситель.Предмет изобретения25Полимеризационная колонна для проведения непрерывных процессов полимеризации исополимеризации, например, блочной полимеризации стирола, включающая крышку сзо патрубками для ввода сырья, царги с наружной теплообменной рубашкой, наружный ивнутренний трубчатые цилиндрические змеевики и выгрузное устройство, отличающаясятем, что, с целью обеспечения равномернойскорости течения реакционной массы по всему сечению колонны, по центральной продольной ее оси параллельно виткам внутреннеготрубчатого цилиндрического змеевика установлены элементы с переменным поперечным се 0 чением, причем отношение диаметра внутреннего трубчатого цилиндрического змеевика кмаксимальному диаметру элементов находится в пределах 1,5 - 2,0.2. Колонна по п, 1, отличающаяся тем, чтоэлементы с переменным поперечным сечениемвыполнены в виде двух усеченных конусов,имеющих общее основание.3, Колонна по п, 1, отличающаяся тем, чтоэлементы с переменным поперечным сечением50 выполнены шарообразной формы,Составитель А. Чал-Борюехред А. Камыш ни ко в а митета Советтений и открьушская наб.,Т, Загорский цех к 565Миниснй