Реактор с многорядными мешалками для обработки жидких сред

 

Изобретение относится к реакторному оборудованию и предназначено для проведения различных химико-технических процессов в жидких средах, в которых требуется интенсивное перемешивание обрабатываемой среды по высоте реактора без увеличения расхода потребляемой энергии. Наиболее предпочтительно оно может быть использовано при проведении непрерывных процессов синтеза α-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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (!! ) (я)5 В 01 F 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750342/26 (22) 16.08.89 (46) 30.07.91. Бюл. Иг 28 (71) Ленинградский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.Д,Медведев, Ю.Н.Яковлев, А.А.Левина и IO.Ï.×åðíышев (53) 66.063 (088.8) (56) Заявка Японии

М 60-34728, кл. В 01 J 19/00, 1985. (54) РЕАКТОР С МНОГОРЯДНЫМИ МЕШАЛКАМИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ

СРЕД (57) Изобретение относится к реакторному оборудованию и предназначено для проведения различных химико-технических процессов в жидких средах, в которых требуется интенсивное перемешивание обрабатываемой среды по высоте реактора без увеличения расхода потребляемой энергии. 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-л ы, 5 ил.

1666171

10

20

50

55 под действием потока (фиг,3). 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, а также для проведения других процессов и в, других 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.3 — укрупненный узел винтовых

; элементов, установленных в подшипниках; на фиг.4 — нижний подшипниковый узел I (фиг,3) 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 химикотехнологического 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 ceo@ 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 da к диаметру корпуса аппарата Dan B среднем это соотношение лежит в пределе dB/Dan =

=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 dB, 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 циркуляционный 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 производится

1666171

Технико-экономический эффект от предлагаемого решения складывается из зкономии энергии на перемешивание обрабатываемой среды за счет использования потенциальной энергии струй среды, вы- 5 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- 15 да исходных компонентов и вывода готового продукта, отражательные перегородки, установленные на внутренней боковой по.Рал 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, отличающийся тем, что диаметр винтовых элементов составляет 0,08-0,12 диаметра корпуса реактора.

3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что винтовые элементы установлены с возможностью свободного вращения посредством подшипников, закрепленных к стенке корпуса.

1666171

Составитель Н. Федорова

Редактор Н. Шитев Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т. Палий

Заказ 2480 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР е 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101