411884

о (1 с;"иИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-М. Кл. В 011 1/00 С 081 1/98Заявлено 02,Ч 111.1971 ( 1693388/23-5)с присоединением заявки-ПриоритетОпубликовано 25.1,1974. Бюллетень3Дата опубликования описания 14.Ч.1974 Государственныи комитеСовета Миниотров СССпо делам изобретенийн открытий ДК 66.023.23,(088.8 вторы обретения В. Д, Медведев, Н, Г. Цырина, С, 3, Лозовский и И. И. Бортников явител ПОЛИМЕРИЗАЦИОННАЯ КОЛОН 1Изобретение относится к химической аппаратуре, в которой необходим интенсивный теплообмен между реакционной средой и теплохладоносителем, используется в основном в производстве полистирольных пластиков при блочном методе полимеризации, где требуется обеспечить равномерность полей скоростей и температур по всем продольным и поперечным сечениям аппарата при наличии вязкой и высоковязкой реакционной среды,Известна полимеризационная колонна для проведения непрерывных процессов, состоящая из соединенных друг с другом царг с наружными теплообменными рубашками и внутренними теплообменными трубчатыми витками и расположенных в крышке и днище патрубков для входа сырья и выхода готового продукта, Однако вязкая и высоковязкая реакционная масса от входа в аппарат до выхода из него течет параллельными слоями, не перемешиваясь в радиальном направлении, что создает по поперечному сечению аппарата различные зоны по температурному режиму, степени конверсии, концентрации, что приводит к ухудшению физико-механических свойств нового полимера.Целью изобретения является улучшение качества готового продукта.Это достигается тем, что теплообменные витки установлены в колонне в виде конуса. Кроме того, теплообменные витки могутбыть выполнены спиральными и последовательно установлены в колонне с левым и правым направлением витков.5 На фиг. 1 - 3 изображена предлагаемая полимеризационная колонна с различными вариантами установки конических теплообменных витков; на фиг, 4 - конический спиральный трубчатый теплообменный элемент в уве личенном масштабе, в двух проекциях; нафиг. 5 в двойн конический спиральный трубчатый теплообменный элемент, выполненный из одной трубы, в двух проекциях; на фиг. 6 - конический трубчатый теплообмен ный элемент, выполненный из отдельных труб,в двух проекциях.Полимеризационная колонна содержит цилиндрические царги 1 с теплообменными рубашками. Количество царг в колонне зависит 20 от кинетики процесса полимеризации и производительности колонны, Колонна снабжена крышкой 2 с патрубками 3 для входа сырья.В царге 1 механическим креплением или при помощи сварки установлены конические труб чатые теплообменные элементы 4 в виде витков, которые могут быть выполнены в виде одинарной спирали 5 (см, фиг. 4), в виде двойной спирали б (см. фиг. 5) или выполнены из отдельных трубок 7 (см. фиг. 6), Вход 30 теплохладоносителя во все трубчатые тепло 411884обменные элементы осуществляется через патрубки 8, а выход - через патрубки 9.В зависимости от вязкости реакционной массы, скорости ее течения и других физико- механических свойств (псевдопластичности и др.) в полимеризационной колонне для увеличения эффективности радиального перемешивания реакционной массы могут устанавливаться трубчатые теплообменные элементы одного типа или любой комбинации - конусные теплообменные элементы 10 и 11 трехъярусной установки; конусные теплообменные элементы 12 и 13 двухъярусной установки с расположением между ними плоских теплообменных элементов 14 и др. В нижней части колонны расположена конусная царга 15 и шнек 16 для выгрузки готового продукта.Сверху в колонну через патрубок 3 непрерывно подается мономер или частично заполимеризованный форполимер. Колонна заполнена реакционной массой до крышки 2. Реакционная масса, полимеризуясь, увеличивает свою вязкость, поэтому, проходя через конические теплообменные витки под влиянием радиальной составляющей скорости течения, отдельные слои реакционной массы перемещаются от периферии к центру (показано стрелками на фиг, 1, 2, 3) и, наоборот, обеспечивая перемещение реакционной массы по поперечному сечению колонны. Выполнение конуса спиралеобразным позволяет получить некоторую закрутку потока, которая также улучшает условия перемешивания слоев реакционной массы. Условия смешения особенно эффективны при расположении конусов основанием (или вершинами) друг к другу с пра вой и левой навивкой. Это усредняет реакционную массу и позволяет создать равномерные поля скоростей и температур по поперечному и продольному сечениям аппарата.Получение усредненной реакционной массы 10 по степени конверсии и концентрации улучшает физико-механические свойства полимера и увеличивает срок службы готовых изделий.Предмет изобретения 15 1. Полимеризационная колонна для проведения непрерывных процессов блочной полимеризации, например, стирола, состоящая из соединенных друг с другом царг с наружными теплообменными рубашками и внутренними 20 теплообменными трубчатыми витками и расположенных в крышке и днище патрубков для входа сырья и выхода готового продукта, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества готового продукта, теплообменные 25 витки установлены в колонне в виде конуса,2. Колонна по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что теплообменные витки выполнены спиральными.3. Колонна по пп, 1 и 2, отличающаяся З 0 тем, что теплообменные витки последовательно установлены в колонне с левым и правым направлением витков.Редактор О. Кузнецова Корректор Н. Торкина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1073/11 Изд.405 Тираж 651 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5