Химический реактор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦКАЛКСТКЧЕСККХРЕСПУБДКк 34314 5)1 В 01,3 19 18 ЕТЕ( САНИЕ И Ленин рэдскоо о и конструкторогц л)ащиосроеОл ин Д, А Ипг)ара ческих полу Госхимизда Н, Гуреви ости орга ителей М тво СССР18 1985 ГОСУДАРСТВЕННЫК КОМИЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ К ГЭТКРЫТК)МПРК ГКНТ СССР ОРСКОУУ СВИДЕ 1 ЕЛЬСТ(56) Плановский Атура промышленнпродуктов и крас1961. с. 16-20.Авторское свидетеМг 1364360, кл В 01 Л(57) Изобретеие относится к аппаратампроведения химических процессов и г)о Изобретение относится к аппаратам для проведения химических процессов и может быть использовано как для проведения непрерывных и периодических процессов в жидкой фазе с выделением или поглощением газов. так и для проведения непрерывных и периодических процессов в:вердои жидкой и смешанных фазах с выделением или поглощением газов, и может найти широкое применение в химическии промышленности,Цель изобретения - расширение области применения,На фиг, 1 схематически изображен предлагаемый реактор при загрузке в него твердых сыпучих ингредиентов, разрез: на фиг. 2 - то же, при выгрузке иэ него твердого сыпучего, пастообразного или высоковязколит расширить область применения Химический реактор содержит вертикальный корпус со штуцерэми, секционированный горизонтальными перегородками с центральными отверстиями установленный в отверстиях полыи вал с прорезями и лопастями размещенныи внутри него с возможностью вертикального перемещения шток с держателями с закрепленными на них патрубками При этом поль;и вал установлен с возможностью возвратно-цостуг)ательного перемещения, штуцеры ввода сырья расположены в боковои с)енке корпуса над каж. дой перегородкой, лопасти закреплены на полом валупо касательной к его окружности Кроме того. держатели закреплены на штоке с возможностью свободного вращения вокруг него, а шток снаГ)жен шнековыми лопастями и установлен с возможностью вращения 1 э и ф-лы 5 ил ового продукта разрез, на фиг, 3 - э И А на фиг. 1 на фиг 4 разрез Б-Бф . 1 на фиг. 5 разрез В В на фи.Реактор состоит из вертикальногО корпуса 1 крышки 2 с уплотнениями 3 и штуцерами 4-6 ввода сырья, вывода продукта и газов соответственно Наружная поверх)ость реактора теплоизолирована иэолчцией 7 Корпус 1 реактора секционирован горизонтальными перегородками 8 каждая из которых снабжена рубашкои 9 со штуцерами 10 и 11 соответственно подачи и отвода хладо- или теплоносителч в зависимости от проводимого в реакторе химического процесса Перегородки 8 выполнены с центральными Отверстиями 12. Внутри корпуса 1 реактора установлен вертикальный полый вал 13 спрорезями 14, на котором над горизонтальными перегородками 8 закреплены лопасти 15 по касательной линии к окружности горизонтального сечения полого ьала 13. Полый вал 13 через зубчатое колесо 16 и шестерню 17 связан с приводом 18 вращательного движения, а через охватывающую втулку 19, закрепленную с возможностью вращения на полом валу 13, и рычаг 20 - с механизмом 21 подьема (возвратно-поступательного движения). Внутри полого вала 13 в подвижной опоре 22 установлен шток 23, связанный верхним концом с механизмом 24 подъема (возвратно-поступательного движения) и приводом 25 вращательного движения через зубчатое колесо 26 и шестерню 27. На штоке 23 в проточках 28 с возможностью вращения установлены раэьемные втулки 29, в которых закреплены держатели 30, пропущенные через прорези 14 полого вала 13 На держателях 30 закреплены патрубки 31, Шток 23 снабжен лопастями 32 шнека,Реактор работает следующим образом, При необходимости проведения хиглического процесса со значительной длительностью в системе твердое вещество - твердое вещество работа реактора осуществляется преимущественно по периодическому циклу. Для эого в корпус 1 реактора через штуцеры 4 на каждую горизонтальную перегородку 8 подаются твердые сыпучие ингредиенты. При этол привод 25 вращения штока 23 выключен, а шток 23 опущен и находится в нижнем положении (фиг,1), патрубки 31 также находятся в нижнем положении и упираются своими нижними торцовыми сторонами на соо 1- ветствующие горизоьпальные перегородки 8. Полый вал 13 и лопасти 15 с помощью механизма 21 подьела подняты и приводят ся во вращение от привода 18 Вел, ин: подьема лопастей 15 над горизонтал,.ными перегородкали 8 определяе 1 ся голш,1 ной слоя реагентов, которую необходи 1 с создать для качественного проведения процесса реакции. При этом подэваемне через штуцеры 4 смешанные сыпучие ингредиенты направляются ,подгребаются) лопастями 15 к центру реактора и образуют на горизонтальных перегородках 8 равномерный по толщине слой, заполняющий простоанство между горизонтальными перегородками 8 и нижним краем соответствующих лопастей 15. Опущенные патрубки 31 препятствуют поступлению смеси ингредиентов в полый вал 13 и далее в выходнойштуцер 5 После заполнения горизонтальных перегородок 8 смесью ингредиентов, подачу исходной смеси продуктов (ингредиентов) прекраща 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ют, привод 18 выключают, а в рубашки 9 подают, например, теплоноситель. Под воздействием тепла смешанные ингредиенты вступают между собой в реакцию, в результате которой через определенное время получают конечный продукт, Выделяющиеся в процессе реакции "аэы отводятся через прорези 14 полого вала 13 и через штуцер 6 наружу. При проведении химической реакции с поглощением газов, последние наоборот можно подводить в реактор через штуцер 6. Благодаря снабжению горизонтальных перегородок 8 рубашками 9 и созданию равномерного слоя реакционной массы достигается высокая стабильность процесса реции, После окончания химической реакции с помощью механизма 24 шток 23 и вместе с ним патрубки 31, закрепленные на держателях 30, поднимают в верхнее положение. Данная операция возможна вследствие того, что держатели пропущены через прорези 14 полого вала 13, которые не препятствуют подьему держателей с патрубками 31. С помощью механизма 21 полый вал 13 с лопастями 15 опускают в нижнее положение и включают привод 18 вращательного движения полого вала 13 (фиг. 2). Продукт реакции, находящийся в твердом, пастообразном, вязком или жидком состоянии, благодаря тому, что лопасти 15 закреплены на полом валу 13 по касательной линии к окружности его горизонтального сечения, направляется этими лопастями 15 к центру горизонтальных перегородок 8 и поступает внутрь полого вала 13 и далее вниз по нему - в выходной штуцер 5. Если готовый продукт обладает высокой вязкостью, включают привод 25 вращательного движения штока 23 и, вращая шток 23 вместе с лопастями 32 шнека, быстро удаляют продукт иэ реактора, При этом шток 23 вращается приводом 25 быстрее полого вала 13, что и обеспечивает работу шнека и выгрузку(транспортирование) продукта Более быстрое вращение штока возможно за счет того, что держатели 30 закреплены во втулках 29, которые, в свою очередь, закреплены в проточках 28 штока 23 с возможностью вращения, т, е, держатели 30 вращаются вме.те с полым валом 13 и не препятствуют бог . е быстрому вращению штока 23 с лопастями 32 шнека,После полной выгрузки полученного продукта реактор вновь готов к работе Если время реакции в системе "твердое ьещество - твердое вещество" незначительно по величине, то предлагаемое устройство может работать в непрерывном режиме. Для этого смесь ингредиентов непрерывно подают через загрузочный штуцер 4 на каждуюгоризонтальную перегородку 8. При этом шток 23 с помощью механизма 24 подьема переводят в верхнее положение и вращают от привода 25, Пдтрубки 31 также поднимаются вместе со штоком 23 и образуют зазоры с горизонтальными перегородками 8 (фиг, 2) Полый вдл 13 с лопастями 15 переводят с помощью механизма 21 подъема в нижнее положение (фиг 2) и вращают от привода .18 Ингредиенты подаваемой смеси, попадая на нагретую горизонтальную перегородку, вступают между собой в реакцию, Реакционная масса захватывается лопастями 15 и постепенно перемещается ими по нагретым горизонтальным перегородкам 8 к их центральной части.Время пребывания реакционной массы зависит от скорости вращения лопастей 15. Прореагировавшэя мдсса подается лопастями 15 через прорези 14 в полость полого вала 13, по которому трднспортируегся лопастями 32 шнека в выгрузочнои шлгуцер 5 Выделяющиеся газы удаляются через штуцер 6 (все зоны (секции) реактора соединены между собой посредством полости вала 13 и прорезей 14 в этом валу 13 ),При работе реактора в системе "жидкое вещество-жидкое вещество" реактор может также работать как в непрерывном. тдк и в периодическом режиме, При рдботе в не прерывном режиме шток 23 с пдтрубками 31 переводят в нижнее положение (фи 1) полый вал 13 с лопастями 15 также переводдг в нижнее положение (фиг, 2) Жидкую реакционную смесь подают через штуцеры 4 на каждую горизонтальную перегородку 8. Реакционная масса при этом заполняет горизонтальные перегородки 8 до уровня, определяемого высотой патрубка 31. Перемешивание и направление реакционной массы к патрубку 31 осуществляется вращающимися с полым валом 13 лопастями 15. Прореагировавшая мдгса продукта (готовый продукт). переливаясь через верхние торцовые стороны патрубков 31, поступает по полому валу 13 в штуцер 5 выгрузки готового продукта, В случае необходимости остановки реактора подачу реакционной массы прекращают и переводят шток 32 с патрубками 31 в верхнее положение(фиг. 2), обеспечивая тем самым полный слив готового продукта с горизонтальных перегородок 8 через полый вал 13 в штуцер 5 выгрузки готового продукта, и тем самым полностью освобождая реактор от продукта.При работе реактора с жидкими про 5 дуктами в периодическом режиме, например при промывке, шток 23 с патрубками 31переводят в нижнее положение (фиг, 1). Заполняют горизонтальные перегородки 8 реактора жидким продуктом (растворителем)10 до нужного уровня и вращают полый вал 13с лопастями 15 от привода 18. При этом вал13 с лопастями 15 переводят в нижнее положение (фиг. 2). Лопасти 15 выполняют вэтом случае функции перемешивающего15 устройства и позволяют произвести качественную промывку, Переводя шток 23 спатрубками 31 в верхнее положение, осуществляют слив жидкой массы с горизонтальных перегородок 8 в штуцер 5 выгрузки,20 Таким образом предлагаемое устройство обладает высокими универсальностью иудобством в рдботе, что позволяет использовать его при переработке значительногочисла разнообразных химических продук 25 то в.Формула изобретения1 Химический реактор, содержащий закрытый вертикальный корпус со штуцерамиввода сырья, вывода продуктов и газов,30 секционировднный оризонтдльными перегородками с центральными отверстиями,установленный в отверстиях вращающийсявертикальный полый вдл с прорезями и лопастями. размещенный внутри полого вала35 с возможностью вертикального перемещения шток с держателями. закрепленные надержателяк пдтрубки, установленные на горизонтальных перегородках, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения40 области применения, полый вал установлечс воэможностью возвратно-поступательного перемещения, штуцеры ввода сырья расположены в боковой стенке корпуса надкаждой горизонтальной перегородкой, вы 45 лодной штуцер соединен с полым валом, алопасти закреплены на полом валу по касательной к его окружности,2. Реактор поп. 1, от лича ю щийсятем. что держатели закреплены на штоке с50 воэможностью свободного вращения вокруг него, шток снабжен шнековыми лопастями и установлен с воэможностью вращения.1634314 23 г-ю гг Корректор Н Король ород, ул Гагарина, 1 Составитель Н.ЗахароваРедактор Ю,Середа Техред М Моргентэл аз 713 Тираж 328 ПоВНИИПИ Госудэрствейного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская наб Производственно-издательский комбинат "Патент", г исноеогкрьпиям при ГКНТ