Полимеризационная установка

СОЮЭ СОВЕТСНИХсии лаюесцнкРЕСПУБЛИН П 9) 01),Т 19/00 КОМИТЕТ СССР НИй И ОТНРЫТИ ОСУДАРСтВЕННПО ЕЛАМ ИЗ Д ОБРЕ ТЕ йОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Аен" енК АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54)(57) 1 ПОЛИМЕРИЗА 4 ИОННАЯ УСТНОВКА, содержащая полимеризатор сперемешивающим устройством, сепартор-конденсатор, трубопровод дляотвода паров испарающегося компонта, требопровод для возврата кондсата .и технологические штуцеры,о т л и ч а ю щ а я с я тем,что с целью повышения надежности работы установкиза счет предотвращения забивкисепаратора-конденсатора и трубопровода для отвода паров н увеличенияее энергетического КПД, трубопроводдля отвода паров выполнен ступенчатым с уменьшающимися по диаметру ступенями и присоединен тангенциальнок сепаратору-конденсатору, которыйснабжен опускной трубой, подсоединенной к трубопроводу.для отвода паровв месте выхода из полимернзатора,а трубопровод для возврата конденсата соединен с сепаратором -конденсатором выше места подсоединенияк нему опускной трубы.1052251 2. Установка по и, 1 о т л и ч а- в щ а я с я тем, что с целью лучшегс смешения паров с возвратным коиденсатом, трубопровод для отвода паров в месте подсоединения ы нему опускной трубы выполнен в виде трубы Вентури,3, Установка по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюИзобретение относится к оборудова,нию для синтеза полимерных материалов и может быть использовано дляпроведения химических реакций приотводе тепла реакции путем. испарения 5легколетучего компонента,Известна установка для суспен-,зиониого способа получения полиофелинов в средеорганического раство-.рителя, содержащая полимеризатор, цвыносной холодильник-конденсатор,буферную емкость, насос для возврата.конденсата, трубопровод для отводапаров. испарающегося компонента,технологические трубопроводы, распыдительные форсунки, помещенныев верхней части полимериэатора исоединенные с трубопроводом дляподачи растворителя. Установкаработает следующим образом.Исходные ьюыомеры, раствор катализатора ы растворытель подаются в полиме-., рызатор. В процессе синтеза выделяетсяре 2 Фцыонное тепло, которое отводитсяэа счет испарения ныэкокипящего реагента-растворителя, Пары но паропро воду поступают в холодильник-конденсатор, а оттуда в буферную емкость.Иэ буФерной емкости конденсат насосом подается через форсунки в полимеризатор, По путы конденсат смешива- ЗОется со свежим реагентом-растворителем. Распыл растворителя осуществляется для очистки паров от капжьполимериэата, которые могут содер жать полимери катализатор 1 .Недостатками этой установки являются наличие большого количествавспомогательного оборудования, включая насос, что значительно снижаетнадежность работы установки в целоми ее энергетический КПД воэможность 4 Озабивки системы конденсации паровв случае уиоса частичек полимераиспаряющимся реагентом ф отсутствиепромывки трубопровода для отводапаров жидким реагентом, так как при 45попадании в него капель полимеризата оии осаждаются на стенках и имеетместо явление постполимеризации,ведущее к образованию фхрящейф; повышения надежности работы сепаратора-конденсатора за счет частичногозаполнения его переохлажденным. конденсатоМ, сепаратор-конденсаторснабжен встроенным погружным тепло-,обменником, образующим кольцевойзазор с корпусом сепаратора-конден,сатора.в месте присоединения трубопровода для отвода паров. 3неффективность распыла возвратногоконденсата и свежего растворителячерез форсунки, так как это ведет кдополнительным энергоэатратам и перекрывает свободное сечение полимериэатора, что ведет к увеличению скорос,ти подъема паров и, следовательно,к повышенному брызгоуносу.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сути и достигаемомуэффекту является полимеризацыонная. установка, содержащая полимериэаторс перемешивакцим устройством, сепаратор-конденсатор, трубопровод дляотвода паров испаряющегося компонен-..та, трубопровод для возврата конденсата, технологические штуцеры.. Исходные реагентыподаются в полыме-ризатор. Тепло реакции отводится .засчет испарения низкокипящего компо"нента. Пары поступают в холрдильникконденсатор, Конденсат самотекомили с помощьв насоса возвращаетсяв полимериэатор 2 .недостатками известной установкиявляются наличие вспомогательного насоса что ведет к снижениюнадежности ус" .тайовки в целом и к дополнительнымэнергозатратам;,возможная забивкахолодильника-конденсатора,так кахотсутствует его промывка растворителем или конденсатом,Цель изобретения - повышениенадежности работы установки эа счетпредотвращения забивки сепаратораконденсатора и трубопровода дляотвода паров и увеличение ее энергетического КПД.Цель достигается тем, чго полимериэационная установка, содержащаяполимеризатор с перемешивающим устройством, сепаратор-конденсатор,, трубопровод для отвода паров испаряющегося компонента, трубопровод длявозврата конденсата и технологическиештуцеры, трубопровод для отвода паровйыполнен ступенчатым с уменьшающим-ся по диаметру ступенями и присоединен тангенциально к сепараторуконденсатору, который снабжен опуск- ной трубой, подсоединенной к трубо-. проводу для отвода паров в месте выхода иэ полимеризатора, и трубопро под для возврата конденсата соединен с сепаратором-конденсатором выше .места подсоединения к нему опускиой трубы.Для лучшего смешениями паров с возвратным конденсатом трубопровод для отвода паров в местеподсоеди-10 нения к нему опускной трубы выполнеи. в виде трубы Вентури.Для повышения надежности работы. сепаратора-конденсатора за,счетчас- . тичного заполнения его переохлаяден-.5 ным конденсатом сепаратор-конденса- - тор снабжен встроенным погружным теплообменником, образующим кольцевойзазор с корпусом сепаратора-кон- денсатора в месте присоединения тру-.о бопровода для отвода паров.На .чертеже показана принципиальная схема предлагаемой полимериэационнбй установки.Полнмериэационная установка содержит полимеризатор 1, сепаратор-конденсатор 2, ступенчатый трубопроводЗ.с уменьшающимися ступенями по диаметру для отвода паров испарающе" гося компонента, один конец которогоподсоединен к штуцеру 4, установлен- ЗО ному на крышке полимеризатора 1, а другой - тангенциально к сепаратору- конденсатору 2, трубопровод, 5 для возврата конденсата из сепаратора- конденсатора 2 в полимеризатор 1, 35 .причем трубопровод 5 подсоединен к полимериэатору 1 через штуцер б, рас положенный ниже уровня раздела фаэ в полимериэаторе, онускную трубу 7, отходящую от сепаратора-конденсатора 2 в нижней его точке и подсоединенную к трубопроводу 3, причем трубоПровод 3 в месте соедииения с опускной трубой 7 выполнен в виде трубы Вентури 8. Сепаратор-кондейсатор 2 снабжен встроенным погружнви 4 теплообменником 9, образующим кольцевой зазор с корпусом сепаратора" конденсатора в месте подсоединения трубопровода для отвода паров..Полимериэатор снабжен штуцерами ., 59 10 и 11 для ввода и вывода реагентов, а сепаратор-конденсатор 2 снабжен штуцером 12 для отсоса газовых ком-1, понентов и штуцерами 13 и 14 для подвода и Отвода хладагеита. :5Полймеризационная установка работает следующим образом.Исходные компоненты (шихта) пода ются в полимериэатор через штуцер 16. В результате процесса синтеза Выделяется реакционное тепло, которое ,отводится эа счет испарения низко" кипящего компонента, растворителя или мономера, Перемешивание реакци-; онной массы осуществляется как мешалкой, так и за счет барботажа.45 Полимеризат отводится из аппарата через штуцер 11. При этом количество реакторов в полимеризационной баТарее и их соединение последовательное или параллельное определяется условиями технологии процесса.Пары легколетучего реагента, а также водород, которыя вводится в полимериэатор для поддержания определенного молекулярного веса полиме ра, поступает через штуцер. 4 в трубопровод 3 для отвода паров и далее в сепаратор-конденсатор 2, Сепаратор- конденсатор 2 снабжен встроеиниа теплообменником 9 с развитой поверхностью теплообменника.Пары. вводятся в сепаратор-конденсатор тангенциально, поэтому наряду с их конденсацией происходит сепарация конденсата, который :стекает в нижнюю часть сепаратора-конденса тора 2. Далее часть конденсата стекает по опускной трубе 7 и снова поступает в трубопровод 3 для отвода паров, При этом происходит смешение паров и конденсата. Для .более качественного смешения используется элемент 8 типа трубы Вентури, что обеспечивает получение однородной парс- жидкостной смеси, Вследствие смешения колодного конденсата и паров, .происходит частичная конденсация последних. Объемный расход пара уменьшается, а его влагосодержание увеличивается, Для поддержания требуемой скорости паров в трубопроводе 3 он выполнен ступенчатым, что обеспечивает унос влаги, находящейся в трубопроводе 3 для отвода паров. Таким образом, благодаря опускиой трубе 7 имеет место циркуляция конденсата и по труцопроводу 3 транс" портируется парожидкостная смесь, что в свою очередь обеспечивает сма,чивание стенок трубопровода 3 и предохраняет их от возможного налипания частичек полимера, уносимых иэ полимериэатора 1. После накопления в сепараторе-конденсаторе 2 определенного количества конденсата, обеспечивающего погружение в него теплообменника 9, конденсат по трубопроэоду 5 поступает в полимериэатор 1. При этом штуцер б, к которомУ, прдсоединен трубопровод 5, может быть установлен на корпусе полимериэатора 1 ниже уровня раздела фаз или визе уровня раздела фаз, но в этом случае трубопровод 5 должен быть снабжен гидрозатвором, При возврате конденсата над поверхностью раздела Фаз в полимериэаторе конденсат может использоваться для орошения внутренних рабочих органов для предотвращения налипания на них полимера.Теплообменник 9 лучше всего выполнять э виде погружного трубчатого ц-образного элемента. Это обеспечи 4Заказ В 724/4 Тираж 537 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вает развитую поверхность теплообменннка и удобство при чистке тепЛЬобмеинцв поверхностей. Теплообменник .9 в;месте тангенциального подсо-бдинения трубопровода 3 к сепараторуконденсатору 2 должен образовывать скорпусом сепаратора-конденсаторакольцевой зазор, Тогда сепараторконденсатор 2 работает по принципуциклона. Патрубок 12 отсоса паров игаза лучше располагать между трубка.ми теплообменника 9, что обеспечива-,ет,полную конденсацйю. паров. Таким образом, предлагаемая поли-1 мериэационная установка имеет более15 высокую надежность в работе по сравнению с известными установками, таккак лары легколетучего компонента привыходе из полимеризатора увлажняются,частично конденсируются, а конденсатсмачивает внутренние поверхноститрубопровода для отвода паров, сепаратора-конденсатора и теплообменныеповерхности,%установка имеет повышенный энергетический КПД, так как теплообменосуществляется эа счет конденсациипаров в сепараторе-конденсаторе ичастично эа счет прямого смешенияпаров и конденсата в специальномэлементе типа трубы Вентури.