Фильтр-реактор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 J 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I

1

j (21) 4834063/26 (22) 24.04.90 (46) 07.04.92. Бюл. N. 13 (71) Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" (72) В.И.Роговик, В.В.Фурниченко и В.В,Рейнфарт (53) 66.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1289541, кл. В 01 J 19/00, 1985. (54) ФИЛЬТР-РЕАКТОР (57) Изобретение относится к оборудованию для процессов выделения термостойких продуктов из суспензий в органических растворителях, фильтрации, промывки, отгонки растворителей, разварки, сушки, выгрузки готового продукта. Аппарат может быть использован для очистки продуктов перегонкой водяным паром или для проведения

Изобретение относится к оборудованию для процессов выделения термостойких продуктов из суспензий в органических растворителях, фильтрации, промывки, отгонки растворителей, разварки, сушки, выгрузки готового продукта, кроме того, аппарат может быть использован для очистки продуктов перегонкой водяным паром или для проведения химических превращений в атмосфере водяного пара или в его смеси с химическими реагентами.

Наиболее близким к изобретению является реактор-фильтр, содержащий корпус с рубашкой, перемешивающее устройство с приводом, фильтровал ьную перегородку, ложное днище, размещенный в нижней части корпуса поршень связан с приводом по!

Ж,, 1724351 А1 химических превращений в атмосфере водяного пара или в его смеси с химическими реагентами и позволяет повысить эффективность и расширить диапазон осуществляемых технологических процессов.

Фильтр-реактор содержит корпус с рубашкой для обогрева, фильтровальную перегородку, расположенную на дренажной решетке, и установленную над ней мешалку.

Аппарат имеет секционированный высокотемпературный пароперегреватель и расположенную на внутренней стороне днища дополнительную обогреваемую рубашку.

Пароперегреватель через регулирующее устройство соединен с корпусом и днищем, а также с рубашками корпуса и днища, при этом высота рубашки корпуса и диаметр ру- 3 башки днища связаны следующим соотношением: Н = D/0,45(1+D), где Н вЂ” высота аппарата, 0 — диаметр аппарата, 1 ил. лым штоком, внутренняя полость которого сообщена входным отверстием с приемником фильтрата.

Реактор, в особенности его нижняя часть, отличается громоздкостью и сложностью конструкции. Наличие значительного количества уплотнителей и гибких шлангов создает трудности в его эксплуатации.

Недостатком известной конструкции является недостаточная его универсальность, в частности, невозможность проведения в одном аппарате таких операций, как разварка, сушка и тонкая очистка продуктов от органических примесей с помощью перегретого пара. Имеют место потери тепла при передаче его от внешнего источника к реактору. Наличие уплотнителей снижает

1724351

20

045 (1 +O) 25 штуцерам аппарата, 20 и 21 — для отвода и подачи теплоносителя на пароперегрева- 55 поверхность теплообмена, а также поверхность фильтрации. Из-за неравномерного нагрева осадка и отсутствия регулирования температуры невозможно получить продукт гарантированного качества.

Цель изобретения — повышение эффективности и расширение диапазона осуществляемых технологических процессов.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр-реактор, содержащий корпус с рубашкой для обогрева, фильтровальную перегородку, расположенную на дренажной решетке и установленную над ней мешалку, снабжен секционированным высокотемпературным пароперегревателем и расположенной на внутренней стороне днища дополнительной обогреваемой рубашкой.

Пароперегреватель через регулирующее устройство соединен с корпусом и днищем, а также с рубашками корпуса и днища, при этом высота рубашки корпуса и диаметр рубашки днища связаны следующими соотношениями:

На чертеже представлена схема предлагаемого фильтра-реактора.

Фильтр-реактор содержит корпус 1 с рубашкой 2, днище 3, на внутренней части которого расположена рубашка 4, в которой выполнены каналы 5, соединенные трубопроводом 6 для отвода фильтрата и подачи под осадок перегретого пара, и опорные элементы 7. На дренажной решетке 8 уложена фильтровальная перегородка 9. Аппарат снабжен регулирующим устройством

10, связывающим пароперегреватель 11 через соответствующие штуцера с корпусом и днищем, а также с рубашками корпуса и днища аппарата. Над фильтровальной перегородкой установлена поднимающаяся скребковая мешалка 12.

Аппарат выполнен со штуцерами и люками: 13 — для подачи суспензии в аппарат, .14 — для подачи в аппарат или отвода отработанного перегретого пара, 15 — для отвода пара из рубашки корпуса, 16 — для выгрузки осадка, 17 — для отвода пара из рубашки, 18— для отвода фильтрата и подачи перегретого пара под фильтровальную перегородку, 19 — для подачи перегретого пара к другим тель (при электрическом или индукционном обогреве пароперегревателя указанные штуцера отсутствуют). Подача пара в пароперегреватель осуществляется через штуцер 22 и дроссель 23.

Фильтр-реактор работает следующим образом, Порцию суспензии, содержащую в качестве дисперсионной фазы органический растворитель, при поднятой мешалке 12 через штуцер 13 подают внутрь корпуса 1 и с помощью сжатого воздуха или азота на фильтровальной перегородке 9 разделяют суспензию на осадок и фильтрат, который, пройдя дренажную решетку 8, канал 5 и трубопровод 6, выводится через штуцер 18.

После образования слоя осадка его обрабатывают промывной жидкостью, нагревают до температуры 120 — 150 С и вытесняют остатки маточника перегретым паром, после чего начинают сушку путем подачи пара через штуцер 22 и дроссель 23 в пароперегреватель 11. При дросселировании и сепарировании пара его давление снижается с 20 — 35 атм до 3 — 4 атм, в результате чего снижаются и его температурные характеристики. Для повышения температуры до 150300 С в пароперегреватель через штуцера

21 подается теплоноситель. В зависимости от требуемой степени нагрева в работу включается от 1 до 6 секций пароперегревателя, соединенных последовательно, Теплоноситель отводят через штуцера

20. Возможно применение электрического или индукционного нагрева. Регулирующее устройство 10 позволяет разделять поток перегретого пара на греющую часть с последующим рециклом ортработанного пара и отгоняющую часть, предназначенную для удаления органических примесей, растворителей и воды из осадка. Отвод пара из рубашки 2 корпуса и рубашки 4 днища производится через штуцера 15 и 17. При очистке осадка от органических примесей или отгонке растворителя перегретый пар через штуцер 19 и штуцера 14 или 18, в зависимости от технологических требований, подается на или под фильтровальную перегородку

9, т.е. непосредственно на обрабатываемый продукт. Во время сушки осадка, для его порошения, или во время репульпации осадка с промывкой жидкостью в работу может быть включена мешалка 12, с помощью которой через люк 16 производят выгрузку высушенного продукта.

Пример. Получение продукта ведут в многофункциональном аппарате, объем корпуса которого 2 м, поверхность фильтз рования 1,5 м, высота рубашки корпуса

1,2 м, диаметр рубашки днища 1,2 м.

В корпус 1 аппарата, нагретый до

70+.5 С через штуцер 13 загружают нитрохлорбензольную суспензию тетраантимидина и фильтруют при давлении азота

0,2 — 0,3 МПа, Фильтрат через фильтроваль1724351

0,45 (1 + 0) где Н вЂ” высота аппарата;:

30 D — диаметр аппарата. г т

Составитель Н,Борисова

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор E.Ïàïï

Заказ 1134 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ную перегородку 9, дренажную решетку 8, каналы 5 в рубашке днища 3, трубопроводы

6 и штуцер 18 отводят из аппарата. Отфильтрованную пасту тетраантимидина промывают горячим (75ж С) хлорбензолом через штуцер 13 и отводят по линии фильтрата через штуцер 18. По окончании промывки и отжима путем подачи пара в рубашки 2 и 4 осадок нагревают до 100:Ю С, после чего через штуцера 19 и 14 в корпус 1 на осадок подают перегретый до 150йБ С пар. Пары воды и растворителя отводят через штуцер

18. После отгонки растворителей аппарат охлаждают до 100= 2 С и через штуцер 13 загружают воду с температурой 95Ю С.

Разверку ведут при кипении в течение 30 мин, затем фильтруют давлением сжатого азота 0,2-0,3 МПа, после чего осадок промывают водой, Фильтрат и промывную воду отводят через штуцер 18. По окончании промывки производят отгонку нитробензола и сушку продукта путем подачи пара с пароперегревателя 11 через распределительное устройство 10 при температуре 180 — 270 С в рубашки 2 и 4 и в корпусе 1 через штуцера

19 и 14. Высушенный продукт выгружают через люк 16 при помощи скребковой опускающейся мешалки 12.

Таким образом, предлагаемый многофункциональный аппарат позволил провести операции фильтрации промывки, разварки, отгонки растворителя и сушки в одном аппарате. При этом были проведены все необходимые химические превращения.

5 За счет исключения промежуточных перегрузок продукта из аппаратов в аппарат и интенсификации процесса общая продолжительность операций сократилась с 40 ч 40 мин до 21 ч 05 мин, 10 Формула изобретения

Фильтр-реактор, содержащий корпус с днищем и рубашкой, дренажную решетку с фильтровальной перегородкой и мешалку, отличающийся тем, что, с целью

15 повышения эффективности и расширения диапазона осуществляемых технологических процессов, он снабжен высокотемпературным секционированным пароперегревателем и расположенной на

20 внутренней стороне днища дополнительной рубашкой, при этом пароперегреватель посредством регулирующего устройства соединен,с рубашками корпуса и днища, высота и диаметр которых соответственно

25 связаны следующим соотношением: