Химический реактор для проведения процессов в гетерогенных средах

ОП САН ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалиетицаскикРеспублик(4 б) Дата опубликования описания 30 09 77(б 1) М. Кл. В 0118/10 Гааударстааааыа комитат Сазата Манаатраа СССР аа даааи ааааратаааа и атарФтаа(У 2) Авторы изобретения Ленинградский ордена Трудового Красного Знаменитехнологический институт им. Ленсовета(54) ХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ДЛЯ.ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СРЕДАХ 1Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к конструированию реакторов открытого типа, которые могут быть использованы для проведения процессов в гетерогенных средах, про- б текающих с интенсивным тепло- и массообменом, как реакторы идеального смешения, например, для окислечия, сульфирования, нитрования и др.Известны реакторы закрытого типа, в )О которых благодаоя герметичности реактора можно вести интенсивное перемешивание (критерий Рейнольдса достигает по воде ХО . В реакторах такого типа обычно проводят реакции, идущие в диффузионной обла сти. В качестве перемешиваюших устройств в в них обычно используют винтовые перемешивающие устройства типа осевых насосовцНедостатком реакторов закрытого типа является ограниченность области их приме- ЯО пения, в частности, они не могут быть использованы для процессов, в которых требуется дозирование твердых компонентов, так как наблюдается сильное налипаиие и закупорка выходного отверстия в эоие выхоб ца твердых компонентов и не исключаетсявоэможность протекания реакции,Известен также реактор для проведенияпроцессов в гетерогенных средах, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, крышку, загрузочные и разгрузочные патрубки,вал с перемешивакицим устройством и отражатель потока 2).Недостатком такого реактора являетсято, что в нем невозможно вести интенсивное перемешивание высокоэффективным винтовым перемешиваюшим устройством из-завыброса реакционной массы при высокихскоростях вращения перемешивающего устройства. Целью изобретения является повышение производительности и надежности работы реактора.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом реакторе отражатель потока выполнен в виде полутора, обращенного выпуклостью к крыше и установлен под уровнем среды, а над ним на валу перемешиваю- щего устройства смонтирован дополнительный отражатель в виде полуоткрытой турбиныеТакая конструкция реактора открытоготипа обладает преимушествами реакторовкак открытого, так и закрытого типа, В нем босуществляется интенсивное перемешиваниепри значении критерия гидродинамическогоподббия чисел Рейнольдса до 1000000, придозировании как жидких, так и твердых компонентов,.как в непрерывном, так и полуне-,Опрерывном процессах. Это стало возможнымблагодаря замене одного перемешивающегоустройства на другое известное винтовоеперемешивающее устройство ивведению системы отражателей,ЬНа чертеже представлен продольный разрез предложенного химического реактора.Реактор содержит корпус 1 с теплообмендиком 2, который сверху закрыт крышкой 3 с загрузочным люком 4 для дозирования твердых компонентов, Через центркрышки 3 проходит вал 5 с винтом 6. Ккрышке 3 ниже уоовня 7 среды прикрепленстойками 8 отражатель 9 реакционной массы, выполненный в виде полутора. К отра-,жателю прикреплен диффузор ХО с направляющими лопатками 11, На валу закреплендополнительный отражатель 12, выполненныйв виде полуоткрытой турбины мешалки,Реактор открытого типа работает следую-Мщим образом. После предварительной дозировки реактора жидким компонентом не менее-,чем до половины объема реактора, включаютв работу перемешивающее усгройство. Реакционная масса, увлекаемая винтом 6, перемещается вверх внутри диффуэора 10 вдольнаправляющих лопаток 11 и отбрасываетсяотражателем 9 реакционной массы, Затемреакционная масса направляется вдоль корпуса вниз. Часть реакционной массы попадаетв зазор между валом 5 мешалки и отражателем 9 реакционной массы и отбрасывается дополнительным отражателем 12 вдольверхней поверхности отражателя 9, увлекаятвердый компонент, дозируемый из загру 4 ЬФ эочного люка 4 в зазор между стенкой корпуса 1 и отражателем 9 реакционной массы,а также и непосредственно на него, и увлекается потоком реакционной массы к днуреактора, Основной и дополнительный отражатели исключают выброс реакционной массы,Использование предложенного реакторапозволяет проводить реакции в безградиентных условиях, повысить производительностькак в периодическом, так и непрерывном режиме работы в условиях максимального теплосъема, Реактор позволяет проводить реакции в десятки раз быстрее,В описываемом реакторе можно моделировать гидродинамические режимы по критерию Рейнольдса и теплообмену при коэффициенте моделирования 1:500 и более.формула изобретения1, Химический реактор для проведенияпроцессов в гетерогенных средах, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, крышкузагрузочные и разгрузочные патрубки,вал. с перемешивающим устройством и отражательпотока, отли ч а юш ийс ятем, что, с целью повышения производительности и надежности работы реактора, отражатель потока выполнен в виде полутора,обращенного выпуклостыс 1 к крышке и установлен под уровнем среды, а над ним, навалу перемешиваюшего устройства, смонтирован дополнительный отражатель в видеполуоткрытой турбины,2, Реактор.по п, 1 отличающийс я тем, что перемешиваюшее устройствовыполнено в виде осевого насоса.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР И 420321, кл, В 01 У 1/00, 1969,2. Авторское свидетельство СССР М 306866, кл. В 01 Ю 1/00, 1969.571294 А. Лакида Тираж 947 дарственного комите по делам иэобрете 038, Москва, ЖПодписноета Совета Министровий и открытийРаушскаянаб., д. 4 ал П атент, ге У