Реактор-фибридатор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских.СоциалистическихРеспублик щ 965501(22) Заявле "о 06 01. 78 (2 ) 2563805/23-26с присоединением заявки МВ(511 М.Кп з В 01 У 19/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 151082. Бюллетень Мо.38 Дата опубликования описания 15,10,82 72) Авторыизобретения.Никифоров, С.А.Жижилев, Т.И.Никитин .Мухометзянов, Л.Б.Соколов и Н,И.Гел Калининский ордена Трудового Красного 3 Ф пдлитехнический институт 71) Заявител 54) РЕАКТОР-ФИБРИДАТОР. Целью из шение качес Поставле что реактор сиально.уст ны реакцион от корпуса,щель, распол реакционнойбретения ва продуя ная цель снабженновленно ой камер а корпус оженную камеры,тся повыявляеЙа,достисбечайкйв внена:имеетв нижнпри эт ается тем ой, коакшней стор сстоянии кольцевую й части м кольцеИзобретение относится к химической промышленности, а более конкретно к аппаратуре процессов поликонденсации на границе раздела фаз в пенном режиме, и может быть использовано в производстве термостойких синтетических полимерных фибридов.Известны пенные аппараты для фи- зико-химических и теплообменных процессов, содержащие корпус, перфорированную тарелку, распределительную коробку-патрубок или диффузор для подачи и конфузор с патрубком для выхода газовой Фазы, приемную и сливную коробки для жидкой Фазы 1).В пенных аппаратах этой конструкцииотсутствуют условия для проведени поликонденсационных процессов: нет узла генерирования газовой фазы, организованного.распределения жидкой фазы, что исключает возможность приМенения жидких и твердых мономе-, ров в газовой фазе и получать фибриды.И ен реактор-фибридатор, соде цилиндрический корпус с пат- РУ ля ввода сырья, сжатого воэду вода продукта и с перфорирова регородкой, разделяющей корпус на реакционную камеру и камеругенерации газовой фазы 2,Однако из-за неорганизованногораспределения жидтсой фазы по сечениюреактора над решеткой:получаемый впенном режиме полимер характеризуется структурной неоднородностью,содержит значительную долю ниэкомо 0 лекулярной порошкообраэной фракции,имеет сравнительно низкий сРедниймолекулярный вес, мал выход фибридовПри остановке реактора суспензияполимера, накапливающаяся в расшири.теле пеногасителя, проваливаетсячерезрешетку, загрязняет диффуэори Форсунку узла генерирования газовой фазы, что вызывает необходимость выполнения трудоемких работпо разборке и чистке агрегата, ус 20 ложняет эксплуатацию установки,вая приемная камера между корпусоми обечайкой сообщается с реакционной камерой через кольцевую щель.Для обеспечения устойчивости работыреакторного устройства в варроном интервале объемных скоростей жидкой 5фазы и управления размерами получаемыХ фибридов прЕдусмотрена регулировка высоты кольцевой щели с помощью резьбового соединения обечайки и корпуса. 1 ОНа чертеже изображен реактор-фибридатор, общий вид.Устройство содержит камеру генерирования газовой фазы, включающуюиспаритель 1, форсуночный смеситель,состоящий.иэ пневматической форсунки 2, расположенной внутри корпуса 3,и диффузора 4, соединенного с форсункой 2 и испарителем 1 болтовьм соединением, а также .реакционную камеру,образуемую цилиндрическим корпусом 5,на внешней поверхности которого крепят обечайку 6 со штуцером 7 радиального ввода жидкой фазы. Перфорированная перегородка (решетка) 8 со свободным сечением,25, разделяющая камеры 25генерирования газовой фазы и реакционную, жестко закреплена во фланцевомсоединении испарителя 1 и кольцевойприемной камеры, образуемой обечайкой 6 и корпусом 5. Обечайка 6 прикреплена к цилиндрическому корпусу 5резьбовьм соединением, посредством ко,торого осуществляют регулированиевысоты щели, образуемой нижним срезом цилиндрического корпуса 5 и основанием приемной камеры. Для герметизации реэьбового соединения предусмотрено сальниковое уплотнение 9(асбесто-графитовая набивка) и нажимная втулка 10 Для обеспечения воэмэжности регулирования зазора кольцевой щели 11 в пределах 0,05-0,1 ммпрИ жестком креплении цилиндрического корпуса 5 во фланцекорпуса и.конфузора 12, служащего для отводареакционной массы, число болтовыхотверстий увеличено до 16. Возможнаплавная регулировка высоты кольцевой щели без увеличения числа отверстий во фланцевом соединении, длячего фланец корпуса следует изготовить накидным. Реактор-фибридаторснабжен приборами автоматического,контроля и регулирования температуры и давления,Принцип действия предложенного ре 155актора на примере производства полиамида -6 Т состоит в следующем.В сопло пневматической форсунки 2под давлением инертного газа подается концентрированный раствор (или 60расплав) хлорангидрида терефталовойкислоты в метиленхлориде. Жидкий факел,истекающий из сопла, в диффузоре 4вступает в контакт с поступающим изкольцевого зазора, .образуемого соплом форсунки 2 и корпусом 3, сжатым воздухом, нагретым выше температурыплавления мономера, Образующийся при этом туманообразный аэрозоль в результате внутреннего и внешнего теплообмена претерпевает в генераторефазовые превращенич. Генерированнаяпарогазовая смесь с температурой,равной или выше температуры кипениямэномера при данной концентрации егов газовой фазе, входит в отверстия перфорированной перегородки 8. Кинематическая энергия газового потока, выходящего из перфорации перегородки 8,повышается в 16 раэ, что обеспечиваетра.звитие максимальной удельной поверхности контакта фаз в прирешеточномпространстве на высоту до 10 мл. Через штуцер 7 радиального ввода воднощелочной раствор гексаметилендиаминаподается в напорную кольцевую камеру,откуда через кольцевую щель истекаетот стенки по всему периметру корпуса5 к центру реакционной камеры в видесплошной тонкой пленки (пелены) . Навысоте 3-4 мм от уровня перегородки8 происходит контакт реагирующихфаз, протекают химические реакцииполиконденсации и нейтрализации. Синтезированный полиамид - 6 Т эа счетнапряжения сдвига, развиваемого вперекрестном токе реагирующих фаэ,вытягивается и Формируется в видедлинноволокнистых фибридов. В объемевысокотурбулизованного подвижногослоя трехфазной пены, выводимой изреактора, кинетическим потоком газа,протекают дальнейшие процессы ростаи обрыва полимерной цепи, фибридообраэование,Предлагаемое изобретение улучшаеткачественные показатели продукта:устраняет структурную неоднородностьполимера, получаемого полностью ввиде фибридов; увеличивает разветвленность фибридов и повышает такимобразом степень размола до 80-95 Ш-Р,а следовательно, улучшает свойствасинтетической бумаги, изготовляемойиз этих фибридов; увеличивает молекулярную массу полимера и повышаетверхний температурный предел эксплуатации изделия на 20-250 С. Кроме того повышается общий выход полимерана 10-15 за счет ликвидации проскока мономера газовой фазы и повышает надежность эксплуатации установки,Формула изобретенияРеактор-фибридатор, содержащийцилиндрический корпус с патрубкамидля ввода сырья, сжатого воздуха ивывода продукта и с перфорированнойперегородкой, разделяющей корпус на965501 ПИ Заказ 7733/7 ж 583 Подписное Филиал ППП "Патентф, г.ужгорОд,ул.Проек ции газовой фазы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества продукта, реакторснабжен обечайкой, коакснально установленной с внешней стороны.реакционной камеры на расстоянии .от корпуса, а корпус имеет кольцевую щель,расположенную в нижней части реакционной камеры, при этом кольцевая каме-ра между корпусом и обечайкой сообщается с реакционной камерой через 10кольцевую щель. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пенный режим и пенные аппараты.Под ред.проф. И.П . Мухленова и проф.Э.Я. Тарата. Л., Химия, 1977,с. 16-20. 2. Разработка технологии синтезаполимеров методом поликонденсации впенном режиме. Отчет КПИ В 74035815.1975, с. 48-55.