Химический реактор

(51)5 В 01,3 19/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Дзержинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРК. 766628, кл. В 01 3 19/18, 1977,Авторское свидетельство СССРМ. 1364360, кл. В 01 Л 19/18, 1985,Изобретение относится к аппаратам для непрерывного проведения жидкофазных химических процессов с выделением (поглощением) газов или под давлением инертных газов для процессов синтеза, поликонденсации, полимеризации или подобных по физико-химическим изменениям обрабатываемых продуктов, например для получения алкилфеноламинной смолы при конденсации алкилфенолов с гексаметилентетрамином с выделением аммиака и может найти широкое применениедля непрерывных процессов в химической промышленности.Известен химический реактор, содержащий корпус о рубашкой, патрубки для ввода и вывода продуктов, полый вал с перемешивающими устройствами, горизонтальные перегородки, делящие аппарат на секции и установленные соосно валу переливные патрубки, Внутри вала установлен с возможностью возвратно-поступательного движения шток с держателями, проходящими через выполненные в стенке вала окна и соединенными с переливными патрубками. Ы, 1741883 А(57) Изобретение относится к конструкции химического реактора для непрерывного проведения жидкофазных процессов, Изобретение позволяет повысить надежность работы реактора, Для этого установленные на полом валу втулки, связанные посредством кронштейнов с переливными патрубками, выполнены из двух частей: верхней и нижней. Верхние втулки контактируют с полым валом через размещенные в их проточках шарики и связаны с нижними втулками посредством торцовой шариковой опоры и фиксирующих скоб. При вращении вала переливные патрубки остаются в устойчивом неподвижном состоянии. 3 ил,Недостаток известного устройства состоит в том, что из-за наличия биения вала, высокой температуры среды и вращательного движения переливных патрубков нарушается герметичность уплотнения между переливными патрубками и горизонтальными перегородками, а также возможен перекос переливных патрубков. Это снижает надежность работы реактора.Известен химический реактор представляющий собой вертикальный цилиндрический корпус с рубашкой, с патрубками для ввода и вывода продуктов и теплоносителя, В полости корпуса установлены горизонтальные перегородки, делящие его на секции и полый вал, на котором укреплены разбрызгивающие диски с перемешивающими пластинами, В каждой секции на горизонтальных перегородках установлены переливные патрубки, соединенные перфорированными дисками, взаимодействующими с подшипниками качения, расположенными на внутренней поверхности переливных патрубков, втулками, которые соединены держателями, проходящими через вертикальные прорези вала, с штоком возвратно-поступательного механизма, размещенным внутри вала.Однако подшипник качения, располокенный на внутренней поверхности переливного патрубка, находится в неблагоприятных условиях работы, так как продукт из секций, сливаясь по внутренней поверхности переливного патрубка, смачивает подшипник качения, осмоляет и забивает его, приводя в неработоспособное состояние, переливкой патрубок вращается совместно с валом, поэтому возможен его перекос, что приводит к перетеканию продукта под ним, а также сложность демонтажа и ремонта подшипникового узла переливного патрубка, снижают надежность реактора в работе,Цель изобретения - повышение надежности работы реактора.Поставленная цель достигается тем, что в химическом реакторе, содержащем корпус. секционированный горизонтальными перегородками с установленными на них и;,.еливными центральными патрубками, поль,й вал с укрепленными на нем перемешивающими органами и установленным внутри него штоком возвратно-поступательного движения, связанным с перелив- ными патрубками через втулки, угановленные на полом валу с возможностью вертикального перемещения, втулки выполнены из двух частей, нижняя из которых жестко связана с штоком. а верхняя взаимодействуе с полым валом через размещенные в ее проточке шарики, связана с нижней частью посредством торцевой шариковой споры и фиксирующих скоб и неподвижно соединена с переливным патрубком.Благодаря таким конструктивным особенностям создаются благоприятные условия для свободного вращения полого вала с перемешивающими органами относительно верхних втулок с переливными патрубками, Это достигается за счет установки в местах контакта полого вала со втулками и верхних втулок с нижними шариковых опор, При этом устраняется влияние биения вала, перекос положения переливных патрубков относительно горизонтальных перегородок. Расположение шариковых опор в центральной часи переливного патрубка, т,е, в зоне подъема газовой фазы, предохраняет их от забивки реакционной средой, что значительно улучшает условия их работь:, Благодаря наличию фиксирующих скоб при опускании переливных патрубков не происходит разрыва в соединении втулок между 5 10 15 20 25 о 0 35 40 45 50 55 собой. Указанные отличительные особенности повышают надежность реактора в работе.На фиг,1 представлен реактор, общий вид, разрез; на фиг,2 - узелна фиг,1; на фиг 3 - узел 1 на фиг 2Химический реактор содержит корпус 1 с рубашкой 2, крышку 3, днище 40 полый вал 5, внутри которого установлен шток 6, соединенный с механизмом возвратно-поступательного движения (привод не показан) и снабженный указателем 7 положения. Корпус 1 секционирован горизонтальными перегородками 8 с установленными на них переливными центральными патрубками 9, На полом валу 5 укреплены распределительные диски 10 с перемешивающими лопатками 11. Нижний конец вала 5 установлен в опоре 12, Реактор оснащен технологическими штуцерами подачи реакционной смеси 13, выгрузки готового продукта ":4, выхода газа 15, входа 16 и выхода 17 теплоносителя, гильз 18 для термопар. На валу 5 установлены с возможностью вертикального пеоемещения втулки, выполненные из двух частей нижней 19, жестко связанной держателем 20 с штоком 6, и верхней 21, взаимодействующей с полым валом 5 через размещенные в ее прото;ке 22 шарики 23, Верхняя часть 21 втулки связана с ее нижней частью 19 посредством торцовой шариковой опоры 24 и укрепленных на ней фиксирующих скоб 25, Верхние части 21 втулки неподвижно ссединены посредством кронштейнов 26 с переливными патрубками 9. Для осуществления вертикального перемещения втулок в стенке полого вала 5 выполнены продольные пазы 27, через которые проходят держатели 20.Химический реактор работает следующим образом,В реактор с вращающимся валом 5 через штуцер 13 непрерывно подают жидкие исходные компоненты на верхний распределительный диск 10, с которого, стекая под воздействием центробекных сил, они разбрызгиваются на стенки корпуса 1 и стекают на верхнюю горизонтальную перегородку 8, где при перемешиваниипроисходят химические превращения компонентов и теплообмен через корпус 1 между реакционной средой и теплоносителем в рубашке 2, В том случае, когда переливной патрубок 9 находится в нижнем положении, т,е, опирается на горизонтальную перегородку 8, избыток реакционной массы через край переливного патрубка 9 стекает на следующий распределительный диск 10 и т.д,Выделяющиеся в процессе химической реакции газы поднимаются с нижней горизонтальной перегородки 8, огибают распределительный диск 10 своей секции и черезцентральное отверстие в вышележащей горизонтальной перегородке 8 направляютсяв полость переливного стакана следующей 5секции и т.ди через штуцео 15 выводятсяиз аппаоата,Готовый продукт выводится из реакторачерез патрубок 14 и направляется по назначению, Вышеуказанное положение переливного патрубка 9 соответствуетмаксимальномууровню заполнения секций,Бремя пребывания реакционной массы в реакторе регулируют изменением уровня 15 заполнения секций, Для этого в помощью механизма возвратно-поступательного перемещения поднимают или опускают шток б. Возможное перемещение штока б определяется продольным размером пазов 27. 20 Величина зазоров между переливными патрубками 9 и горизонтальными перегородками 8 фиксируется указателем 7 положения, Зазоры регулируются взаимосвязанной конструктивной системой: шток б мехэниз ма возвратно-поступательного перемещения, держатель 20, нижняя часть 19 втулки, торцевая шариковая опора 24 и фиксирующая скоба 25, верхняя часть 21 втулки, кронштейн 26, переливной патрубок 9, 25При вращении полого вала 5 переливные патрубки 9 остаются неподвижными и находятся в устойчивом состоянии благодаря незначительности сопротивления в шариках 23 и шариковой опоре 24.Полный слив с горизонтальных перегородок 8 при остановке технологического процесса осуществляется поднятием переливного патрубка 9 на максимальную высоту.Таким образом, в химическом реакторе переливные патрубки находятся в устойчивом неподвижном состоянии, что повышает надежность работы аппарата и позволяет получать продукт определенного качества.Формула изобретения Химический реактор, содержащий корпус, секционированный горизонтальными перегородками с установленными на них переливными центральными патрубками, полый вал с укрепленными на нем перемешивающими органами и установленным внутри него штоком возвратно-поступательного движения, связанным с перелив- ными патрубками через втулки, установленные на полом валу с возможностью вертикального перемещения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы, втулки выполнены из двух частей, нижняя из которых жестко связана с штоком, а верхняя взаимодействует с полым валом через размещенные в ее проточке шарики, связана с нижней частью посредством торцовой шариковой опоры и фиксирующих скоб и неподвижно соединена с переливным патрубком,1741883 гг гу г 27 итель Т,ХапинМ.Моргентал Сосанюшкина Тех Редакт ектор М.По изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2239 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5