Реактор

 

О П И (. А

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнх

Социалистических

Республнк (((>786861

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 170773 (21) 1953085/23-26 (51}М. Кл. (23) Прмормтет — (32) 1 8 . 0 7 . 7 2

0 (31) 272960 (33) США

В 01 J 1/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.1.",8(>. Бюллетень ¹45

Дата опубликования описания 0712.80 (53) УДК 66.023 (088. 8) (72) Авторы Иностранцы изоб етения лоуренс A° . Карлсмит, Вильям Л.Маллори и джозеф K.т(еркинс (США) Иностранная фирма Импрувд Машинери ИНК (CIIJA) (71) Заявитель (54) РЕАКТОР

Изобретение относится к конструкциям химических реакторов и может быть использовано для проведения .химических реакций в системах газ твердое тело и газ-жидкость — твердое тело.

Известен реактор для проведения химических реакций в системах газтвердое тело и газ-жидкость-твер- 1() дое тело, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем и крышкой, закрепленное на крышке устройство ввода твердого материала, подсоединенное к днищу устройство вывода твердого материала, выполненное в виде желоба с вы-пускным отверстием, и патрубки ввода и вывода газообразного реаГента f1) .

Недостатком известного реактора является то, что в случае использования известного реактора для непрерывного процесса обработки цел- 25 люлозного вещества газовой фазой имеют место нежелательные потери газообразного реагента в процессе выгрузки твердой фазы из-за негерметичности устройства вывода. 30

С целью улучшения герметизации корпуса и процесса выгрузки твердого материала реактор снабжен шар- нирно установленными в выпускном отверстии желоба с возможностью углового перемещения заслонками. Дополнительно, с целью регулирования количества выгружаемого твердого материала, устройство вывода твердого материала снаб>дено регулирующими приспособлениями, соединенными с заслонками, которые выполнены в виде кольца, устройство вывода твердого материала выполнено в виде установленного в желобе по его оси вала с закрепленным на нем шнеком и разрыхляющих элементов, размещенных на одном из торцов вала около заслонок, в .днище выполнено эксцентрично расположенное прямоугольное окно, к которому подсоединен желоб, а реактор снабжен установленным на днище по оси корпуса вращающимся скребковым устройством.

На фиг. 1 изображен реактор, продольный разрез, на фиг. 2 — сечение A-А фиг. I. на фиг. 3 — сечение Б-Б фиг. 2.

786861

Реактор для проведения химических реакций в системах газ-твердое тело и газ-жидкость — твердое тело содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2 и крышкой 3, закрепленное на крышке устройство 4 ввода твердого материала, подсоединенное к днищу 2 устройство вывода твердого материала, вы полненное в виде желоба 5 с выпускным отверстием 6, патрубки 7 и 8 ввода и вывода газообразного реагента, шарнирно установленные в выпускном отверстии 6 желоба 5 с возмож- ностью углового перемещения заслонки

9. Устройство вывода твердого материала снабжено регулирующими приспособлениями 10, соединенными с заслонками 9, которые выполнены в виде кольца.

Устройство вывода твердого материала выполнено в виде установленно- 20

ro в желобе 5 по его оси вала 11 с закрепленным на нем шнеком 12 и разрыхляющих элементов 13, размещенных на одном из торцов вала 11 около заслонок 9. 25

В днище выполнено эксцентрично расположенное прямоугольное выпускное окно 14, к которому подсоединен желоб 5. Дополнительно реактор снабжен установленным на днище 2 по оси корпуса вращающимся скребковым уст. ройством 15.

В нижней части корпуса соосно ему расположено вращающееся скребковое устройство 15, имеющее множество скреперных ножей или лопастей 16, каждая из которых достаточной длины для тоГо, чтобы двигаться над выпускным окном 14. Устройство 15 монтируется на валу 17, который вращается с помощью двигателя 18. 40

Сплошная доэирующая платформа или разделяющее устройство 19 может располагаться в верхней и ни><ней стороне корпуса для того, чтобы разделить внутреннюю его часть на верхнюи или 45 удерживающую камеру 20 выше платформы 19 и нижнюю или выпускную камеру

21 ниже платформы 19, которая монтируется, на валу 17 для сочетания вращательного движения с лопастями

15. В этом случае впускное отверстие

6 будет соединяться с удерживающей каМерой 20, а последняя вместит описанное ранее .устройство размельчейия и разравнивания уплотненного вещества. Выпускная камера 21 имеет выпускное окно 14 и содержит вращающуюся лопасть 15. Кроме того, верхняя сторона платформы 19 может быть снабжена кольцевой стенкой 22, наклоненной периферией книзу и образующей Щ с корпусом кольцевое пространство

23, которое связывает нижний конец удерживающей камеры 20 с верхним концом выпускной камеры 21. Такое располо>кение приводит к тому, что 5 платформа 19 контролирует прохо>кдение твердого вещества из удерживающей камеры 20 в выпускную камеру 21 и позволяет легко и просто изме.:чть скорость прохо>кдения тако."о вещества с помощью регулирования скорости вращения платформы 19.

Это расположение благоприятно сочетается с устройствами контроля, определяющими скорость вращения платформы 19, чувствительной к уровню вещества в удерживающей камере 20.

Эти средства контроля включают обычные приборы 24 для измерения уровня, которые определяют уровень вещества в удерживающей камере 20 и связаны с двигателем 18 для того, чтобы обеспечить скорость вращения, при которой последняя вращает платформу 19 и лопасти 16, причем скорость может легко регулироваться. Кроме того, кольцевая стенка 22 платфор>н> 19 может быть снабжена спиральными звеньями 25, служащими для облегчения прохождения материала из удерживающей камеры 20 в выпускную камеру 21 через пространство 23.

На всем протяжении работы реактора приводной двигатель 18 постоянно работает, чтобы обеспечить постоянное вращение вала 17, лопастей 16 и платформы 19, приводной двигатель 26 также постоянно работает для вращения вала 11, шнека 12 и элементов 13.

Аналогично этому вал 27 постоянно приводится во вращение с помощью приводного устройства, чтобы вызвать постоянное чередование подачи и вращения уплотняющего шнека 28; приводной двигатель 29 постоянно работает, чтобы вращать подающий шнек 30 и вращающиеся пальцы 31. Гидравлическая жидкость поддерживается в приспособлении 10 при постоянном заданном давлении, чтобы обеспечить заданные равные силы, при этом заслонки 9 смещаются в зависимости от расхода вещества через выпускное отверстие б, при помощи которого заслонки .ограничивают прохождение вещества через QTверстие б. Гаэ или газообразный реагент постоянно подается в удерживающую камеру 20 через газбподающую трубку 32 и патрубок 7. Твердое вещество или смесь твердое вещество жидкость, например лигноцеллюлозный материал, непрерывно подается через трубопровод 33 к вращающейся подаче и шнеку 28, который уплотняет вещество в конической части 34 подающего трубопровода 33, образуя пробку из вещества сверху корпуса, что препятствует проникновению нежелательных газов через подакнций трубопровод

33. Шнеки 30 и 28 подают это .Уплотненное вещество через устройство 4 в удерживакнцую камеру 20, после чего раэмельчающие и разравнивающие устройства в виде пальцев 31 и 35 раз786861 мельчают или дробят уплотненное вещество, распределяют и разделяют его в раздробленном состоянии по поперечному сечению удерживающей камеры 20.

Это разравненное, размельченное веФ щество опускается в удерх<ивающей камере 20, где образуется груда вещества на стенке 22 платфор<ы 19. Объем этого вещества, разделенного с помощью объемного определяющего производительность аппарата, изменяется. В течение некоторого времени вещество, подверх<енное действию газообразного реагента, удерживается в камере 20. Приведенная во вращение платформа приводит в движение вещество по дну трубы наружу к периферии платформы 19, где оно выпускается через кольцевое пространство 23 выпускной камеры 21, причем скорость приведения во вращение платфор>ы 19 контролируется чувствительным к уровню верха груды вещества прибором 24.

Вещество, выпущенное в выпускную камеру, опускается вниз с помощью гравитационных сил.

Вещество на дне выпускной камеры сгребается вдоль днища 2 в направлении к выпускному окну 14 и выпускается-через последнее в выпускной желоб 5. Вращательное движение шнека

12 транспортирует этот выпущенный материал через выпускной желоб 5 в направлении выпускного отверстия

6. Заслонка 9 ограничивает выпуск вещества через выпускное отверстие б, в результате чего образуется пробка, и вещество разгружается из"за этого в уплотненном состоянии, благодаря чему уплотненное вещество предохраняется от газосодержащих пространств и посредством этого через отверстие 6. Уплотненное вещество попадает в камеру 36 через отверстие б и после его дробления с помощью элементов 13 выпускается через выпускное отверстие аппарата 37.

Вещество может как подаваться в корпус, так и выпускаться из него при плотностях, которые могут изменяться в пределах от десяти до одной сотой процента. Плотность выпускаемого вещества может быть также выше или ниже или такой же по сравнению с плотностью подаваемого вещества. Более того, хотя вышеописанная аппаратура обеспечивает только подачу газа к веществу, следует отметить, что жидкости, пары в отдельности или вместе также могут подаваться подобным образом к веществу.

Формула изобретения

1. Реактор для проведения химических реакций .в системах газ-твердое тело и газ-жидкость- твердое тело, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем и крышкой, закрепленное на крышке устройство ввода твердого материала, подсоединенное к днищу устройство вывода твердого материала, выполненное в

15 виде желоба с выпускным отверстием, патрубки ввода и вывода газообразного реагента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения герметизации корпуса и процесса вы20 грузки твердого материала, он снабх<ен заслонками, шарнирно установленными,в выпускном отверстии ><елоба с ,возможностью углового перемещения.

2. Реактор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью регулирования количества выгру><аемого твердого материала, устройство вывода твердого материала снабжено регулирующими приспособлениями, соединенными с заслонками.

3. Реактор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что заслонки выполнены в виде кольца.

4 ° Реактор по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что устройство вывода твердого материала выпол.нено в виде установленного в желобе по его оси вала с закрепленным на нем шнеком и раэрыхляющих элементов, размещенных на одном иэ торцов ва-.

40 ла около заслонок.

5. Реактор по пп.1-4, о т л ич а ю шийся тем, что в днище выполнено эксцентрично расположенное прямоугольное окно, к которому

45 подсоединен желоб. б. Реактор по и. 2, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен установленным на днище по оси корпуса вращающимся скребковым устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CILIA Р 2529679, кл. 23-288, 14.11.50 (прототип).

78686 1

1б

Составитель A. Тарасов

Редактор Л. Курасова Техред И,Асталош т

Корректор С Шекмар

Подписное

Заказ 8873/64 Тираж 809

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4