Реактор с многорядными мешалками для обработки жидких сред

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 191 .Яи 617 ф)5 В 01 Е 7/16 Я ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения(54) РЕАКТОР С МНОГОРЯДНЫМИ МЕШАЛКАМИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХСРЕД(57) Изобретение относится к реакторномуоборудованию и предназначено для проведения различных химико-технических процессов в жидких средах, в которыхтребуется интенсивное перемешивание обрабатываемой среды по высоте реакторабез увеличения расхода потребляемойэнергии, Наиболее предпочтительно оно может быть использовано при проведении непрерывных процессов синтеза а-олефинов в реакторах колонного типа, Цель изобретения - интенсификация процесса перемешивания. Реактор содержит корпус 1 с патрубками для ввода исходных компонентов 3 и вывода готового продукта 4, отражательные перегородки, установленные на внутренней стороне корпуса, привод 7 с вращающимся валом 6, на котором установлены мешалки 5, Отражательные перегородки выполнены в виде винтовых элементов, расположенных симметрично между соседними мешалками. При этом диаметр витков элементов находится в пределах 0,08-0,12 диаметра корпуса реактора. Винтовые элементы установлены в подшипники, прикрепленные к корпусу реактора, для возможности самовращения от натекающих струй обрабатываемой жидкости.2 з.п, ф-лы,5 ил.1666171 5 10 15 20 25 40 45 50 55 под действием потока (фиг,З), Как вариант через патрубок 4. Изобретение относится к реактивному оборудованию, предназначено для проведения различных химико-технологических процессов в жидких средах, в которых требуется интенсивное перемешивание обрабатываемой среды по высоте реактора без увеличения расхода потребляемой энергии, и оно может быть использовано при проведении непрерывных процессов синтеза аолефинов в реакторах колонного типа, атакже для проведения других процессов и вдругих отраслях (микробиологической, пи щевой, фармацевтической), в которых требуется интенсивное перемешивание маловязких сред без дополнительных затрат потребляемой энергии.Цель изобретения - интенсификация процесса перемешивания.На фиг.1 изображен реактор, общий вид; на фиг.2 - часть реактора с перегород, ками; на фиг.З - укрупненный узел винтовых; элементов, установленных в подшипниках;на фиг.4 - нижний подшипниковый узел(фиг,З) винтовых элементов; на фйт,5 - вари ант выполнения винтового элемента.Реактор состоит из корпуса 1, который при необходимости снабжается теплообменной рубашкой 2, В нижней и верхней частях корпуса установлены патрубки 3 и 4 для ввода исходных компонентов и вывода , готового продукта, Реактор снабжен перемешивающим устройством, состоящим из , открытых быстроходных турбинных меша ,лок 5, укрепленных на валу 6, Во вращатель, ное движение вал 6 с мешалками 5 , приводится от электропривода 7; Для со, блюдения необходимой устойчивости вал 6 , проходит через внутренние опорные подшипники 8, На внутренней поверхности корпуса 1 установлены ограничительные перегородки в виде винтовых элементов 9, которые расположены симметрично , относительно горизонтальной плоскости и размещены между этйми мешалками. Эта плоскость является границей локальных циркуляционных контуров, которые создают соседние мешалки,Близлежащие зоны (объемы жидкости) около этой плоскости как снизу, так и сверху практически являются полузастойными, и организация энергичной циркуляции между этими зонами обрабатываемой жидкости является необходимым условием интенсификации как процесса перемешивания во всем объеме реактора, так и самого химико- технологического процесса, Для этой цели перегородки выполнены в виде винтовых элементов 9, которые могут быть как неподвижными 10(фиг.2), так и вращающимися 11 более простого исполнения винтовых элементов последние могут быть выполнены без вала - 12 (фиг.5).Неподвижные элементы 9 могут быть установлены на едином стержне 13 (фиг,2) или на отдельных индивидуальных стержнях. При установке элементов 11 и 12 с возможностью свободного вращения их стержни устанавливаются в подшипники скольжения 14, которые, в свон 5 очередь,крепятся на планках 15, привариваемых к корпусу 1, Подшипники 14 выполняются из антифрикционных материалов - фторопласта, капрона, текстолита, бронзы, стойких к обрабатываемой среде,Для реакторов различного объема и размеров оптимальными являются соотношения диаметра винтовых элементов бв к диаметру корпуса аппарата Оап В среднем это соотношение лежит в пределе бв/Оап ==0,08;0,12, Меньшее значение - 0,08 соответствует обработке маловязких сред, а большее - 0,12 обработке сред с повышенной вязкостью, т.е. для сред с повышенной вязкостью требуется и больший диаметр спиральных витков бв,Реактор работает следующим образом.Через патрубок 3 поступают исходные компоненты, включается привод 7, и вал 6 с мешалками 5 приводится во вращательное движение. В зоне вращения каждой мешалки образуется свой локальный циркуляцион-,ный контур. Так как витки элементов 9 установлены так, что они соединяют соседние контуры по высоте аппарата. то струи обрабатываемой среды, отбрасываемые мешалками, попадают на элементы 9, ими закручиваются в нужном направлении (вверх или вниз по высоте реактора) и обеспечивают интенсивную циркуляцию обрабатываемой среды между локальными контурами.Таким образом, между всеми отдельными зонами мешалок устанавливается энергичная вторичная циркуляция обрабатываемой среды по высоте реактора,обеспечивая интенсификацию как самого процесса перемешивания, так и тепломассообмен проводимого химико-технологического процесса,При обработке чистых и гомогенных сред без наличия твердых частиц катализатора или других примесей целесообразно использовать вращающиеся элементы 11,которые при натекании на них струй (скорость около 2-4 м/с) приводятся во вращение,и их производительность (т.е. интенсивность циркуляции) повышается в 2-3 раза, Выгрузка готового продукта производитсяТехнико-экономический эффект от предлагаемого решения складывается из зкономии энергии на перемешивание обрабатываемой среды за счет использования потенциальной энергии струй среды, вы брасываемых мешалками и интенсификации перемешивания за счет органиэации энергичной дополнительной циркуляции среды по высоте реактора. В результате сокращается время процесса и повышается 10 удельная производительность реактора. Формула изобретения 1. Реактор с многорядными мешалками для обработки жидких сред, содержащий вертикальный корпус с патрубками для вво да исходных компонентов и вывода готового продукта, отражательные перегородки, установленные на внутренней боковой по.Раа верхности корпуса, вращающийся центральный вал с мешалками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, отражательные перегородки выполнены в виде винтовых элементов, симметричных относительно горизонтальной плоскости, равноудаленной от соседних мешалок, и расположенных между этими мешалками.2. Реактор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что диаметр винтовых элементов составляет 0,08-0,12 диаметра корпуса реактора.3. Реактор по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что винтовые элементы установлены с возможностью свободного вращения посредством подшипников, закрепленных к стенке корпуса.1666171 0 Р. 3 Составитель Н. ФедороТехред М,Моргентал орректор Т. Палий актор Н. Шит аказ 2480 Тираж 404 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК ф 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина