Аппарат для проведения химических процессов

(19 01 Е 7/26, В 01,/ 19 ьЛ Г: ЭЛИТНЫЙ И МЬ ШР.ОбСТВЕ-.НО1;ЛЕНИЕ Ь ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О Ф)-и тно-конструктор нк во СССР, 1984.во СССР1972.во СССР8, 1985.ЕДЕНИЯ ХИМИ к нефтехимичеости к аппарая реакций ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Краснодарское проекское бюро "Пластмаш"(54) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ(57) Изобретение относитсскому оборудованию, в частам для проведен полимеризации или поликонденсации. Изобретение позволяет повысить качество получаемого продукта и интенсифицировать процесс массообмена. Аппарат содержит вертикальный корпус 1 с входным и выходным патрубками и мешалку 4, на валу которой расположен распределительный диск 5. Между входным патрубком 2 и распределительным диском 5 свободно на валу установлен перфорированный дополнительный диск 6, на котором, закреплена направляющая пластина 7, выполненная в виде спирали. Причем дополнительный диск 6 целесообразно выполнить с возможностью перемещения по валу. По наружному диаметру диска 6 расположены направляющие отбойники, обращенные как к стенке аппарата, так и к валу. 3 3. и, ф-лы. 4 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к нефтехимическому оборудованию, в частности к аппаратам для проведения химических процессов, таких как полимеризация или поликонденсдция;Известны устройства, в которых подача продуктов в аппарат осуществляется на отражательную пластину, выполненную в форме диска, установленную под патрубком ввода.Однако применение таких устройств возможно только для ввода жидкого или газообразного продукта, который, попадая поддавлением на отражательную пластину, стекает в виде пространственной пленки. В реакционных же аппаратах для введения вязких реагентов такие устройства не нашли применения из-за низкой эффективности.Известен также аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками и мешалку, на валу которой расположен распределительный диск,Недостатком известного аппарата является низкое качество готового полимера в виде образования застойных зон на стенках и крышке корпуса.Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для проведения химических реакций, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками и мешалку, на валу которой под входным патрубком расположены друг над другом два распределительных диска. Реагент вводится в аппарат через патрубок в верхней части корпуса и распределяется дисками по внутренней поверхности корпуса в виде падающей пленки, которая по мере стекания вниз интенсивно перемешивается.Недостатком известного аппарата является также возможность образования застойных зон, особенно на внутренней поверхности крышки. Образование застойныхзон происходитзасчетудаления НМС (низкомолекулярных соединений), которые, испаряясь, откладываются в виде накипи или шлака на обогреваемой поверхности крышки реактора, и в процессе работы превращаются в деструктированный полимер, Этот полимер со временем накапливается на внутренней поверхности крышки в виде сосулек или наростов, которые, отрываясь, попадают в реакционную массу и, смешиваясь, значительно снижают качество готового полимера.Кроме того, за счет исключения застойных зон из поверхности межфазного контакта снижается интенсивность массо- обмена.Целью изобретения является повышение качества получаемого продукта и интенсификация массообмена за счет увеличения поверхности межфазового контакта,Указанная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, мешалку, на валу которой под входным патрубком расположены два распределительных диска, верхний распределительный диск установлен на валу свободно и выполнен перфорированным с направляющей пластиной в форме спирали на верхней торцовой поверхности. Целесообразно при этом, чтобы верхний диск был установлен с возможностью вертикального перемещения и снабжен расположенным по его наружному диаметру направляющим отбойником, направленным к стенке корпуса и дополнительным отбойником, направленным к валу. Оснащение верхнего распределительного диска направляющей пластиной в форме спирали обеспечивает продвижение поступающего продукта по спиралевидному каналу, постоянно принудительно омывая внутреннюю поверхность крышки аппарата и счищая возможные отложения. В результате предотвращается возникновение застойныхх - зон, образование деструктированного полимера, что положительно влияет на повышение качества получаемого продукта, Выполнение верхнего распределительного диска перфорированым позволяет интенсифицировать массо- обмен путем создания дополнительных поверхностей, межфазового контакта в виде потоков струй полимера, Возможность регулирования места размещения верхнего диска вдоль вала позволяет получить сочетание соскребания наростов полимера механическим путем с омыванием внутренней поверхности крышки свежим полимером. Оснащение верхнего диска отбойниками, отогнутыми в разные стороны, позволяет получить поверхность испарения в виде двух стекающих равномерных пленок из полимера, что также увеличивает поверхность межфазового контакта.На фиг.1 представлен заявляемый аппарат, разрез; на фиг.2 - узелна фиг,1; на фиг,3 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.4 - верхняя часть аппарата с эллиптической крышкой, вариант выполнения.Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с термостатированной рубашкой 2 и крышкой 3, в которой на минимально возможном расстоянии от валарасположен входной патрубок 4. Внутрикорпуса расположена мешалка 5 с валом б.Под крышкой аппарата на валу 6 смонтирован нижний распределительный диск 7, анад ним свободно установлен на валу перфорированный верхний распределительный диск 8, На поверхности верхнего диска,обращенной к крышке, закреплена направляющая пластина 9,.выполненная в формеспирали, причем спираль может быть выпол нена многозаходной. Верхний диск 8 установлен на валу с возможностьювертикального перемещения вместе с втулкой 10, которая фиксируется на валу с помощью винта 11. Верхний 15распределительный диск по наружному диаметру снабжен направляющими отбойниками 12, направленными к стенке аппарата .и дополнительными отбойниками 13, направленными к центру аппарата, к валу. Отбойники 12 и 13 выполнены в видекольцевого бурта. Для выхода готового полимера аппарат снабжен выходным патрубком 14, Верхний распределительный диск 8может иметь любую форму - плоскую, выпуклую или вогнутую, однако свободныйкрай спиралевидной направляющей 9 должен быть эквидистантен внутренней поверхности крышки 3.Аппарат работает следующим образом. 30Реагент, например раствор диметилтерефталата в 1,4-бутандиоле, загружают поддавлением в аппарат через входной патрубок 4, из которого он поступает в спиралевидный канал вращающегося верхнего 35распределительного диска 8. При этом скорость движения продукта в этом каналесравнима с его скоростью в патрубке 4. Следовательно, сравнительно большая скорость смывания стенки крышки 3 и довольно 40длинный путь движения реагента вдоль горячей стенки этой крышки обеспечиваютвысокий предварительный разогрев реагента. Поэтому при выходе реагента в паровоепространство обеспечивается высокоинтенсивная отгонка низкомолекулярных соединений,По спиральному каналу проходит основная часть подаваемого реагента, например 80;. Другая часть перетекает 50напрямую в зазор между стенкой пластины9 и крышкой 3 в радиальном направлении,омывая крышку и снимая возможные отложения. Та часть потока, которая перетекаетв радиальном направлении, многократно 55разделяется и соединяется с потоком, дМжущимся по спиральному каналу. Это улушает перемешивание и значительнинтенсифицирует процесс тепломассообмена. После выхода из спирального канала реагент попадает в карман, образованный кольцевым направляющим отбойником 12 и корпусом 1. Благодаря отбойнику 12 продукт накапливается между корпусом 1 и отбойником 12, а вращающийся диск 8 равномерно размазывает его по стенке корпуса 1, Третья часть реакционной массы, проходя через перфорацию диска 8, стекает в виде струй на распределительный диск 7, с которого, радиально отбиваясь, при вращении стекает по направляющему кольцевому дополнительному отбойнику 13, образуя вторую пространственную жидкостную пленку.Таким образом, полимер стекает в аппарат в виде двух падающих пленок, с которых с обеих сторон (внутренней и наружной) происходит удаление побочных продуктов в парогазовое пространство. В процессе работы аппарата свободно установленный на валу верхний диск 8 за счет сцепления с вязким продуктом имеет возможность проскальзывать относительно нижерасположенного распределительного диска. Это также предотвращает возможность залипания междискового пространства полимером и образования там застойных зон. Нижний распределительный диск 7 отделен от разогретой крышки 3 двумя слоями реакционной массы и диском 8. Поэтому температура диска 7 несколько ниже температуры крышки 3, в связи с чем на поверхности диска 7 не происходит термодеструкции отгоняемых веществ, Готовый продукт (ПБТ) выгружается из аппарата через патрубок 14,Применение предлагаемого аппарата обеспечивает получение конечного продукта (ПБТ) повышенного качества без включений термодеструктированного материала, что позволит увеличить прочность синтетических нитей ориентировочно на 5 - 10,. Кроме того, интенсифицируется процесс массообмена за счет. образования дополнительных поверхностей межфазового контакта.Формула изобретения 1. Аппарат для проведения химических процессов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, мешалку, на валу которой . под входным патрубком расположены два распределительных диска, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества получаемого продукта и интенсификации массообмена за счет увеличения поверхности межфазового контакта, верхний распределительный диск установлен на валу свободно и выполнен перфорированным с1738321 30 15 А-А Рог.г С енкоРедактор А.Мотыль Те Корректор С,Черни оставитель А.Васил хред М,Моргентал аз 1951 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СССР нно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 П роизводс направляющей пластиной в форме спирали на верхней торцовой поверхности,2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что верхний диск установлен с возможностью вертикального перемещения,3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что верхний диск снабжен, расположенным по его наружномудиаметру направляющим отбойником, направленным к стенке корпуса.4.Аппаратпопп.1 - З,отличаю щий с я тем, что верхний диск снабжен расположенным по его наружному диаметру дополнительным отбойником, направленным к валу.