ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обзор и классификация реакторов периодического действия из "Оборудование для производства и переработки пластических масс Издание 2" В настоящей главе рассматриваются реакционные аппараты периодического действия, применяемые в производствах пластических масс, для получения искусственных и синтетических высокомолекулярных веществ на базе мономеров или естественных полимеров, т, е. реакторы для поликонденсации, полимеризации, сополимеризации и для проведения реакций в цепях полимеров. [c.31] Вследствие малотоннажности ряда производств пластических масс, а также сложности некоторых из них аппаратурное оформление таких производств, особенно в начальные периоды развития этой отрасли промышленности, решалось с использованием типовых реакторов периодического действия. Простота конструкции и возможность перехода непосредственно от лабораторных к промышленным масштабам остаются основными причинами применения их и в настоящее время. Одни и те же типы реакторов могут быть использованы для ведения самых разнообразных реакционных процессов. [c.31] Различия в конструкции этих реакторов определяются требованиями технологии процесса и свойствами обрабатываемых материалов, которые отражаются на решении их отдельных узлов и деталей (развитие поверхностей нагрева, в том числе с применением внутренних греющих элементов, различные типы перемешивающих устройств, применение стойких в условиях коррозионных сред материалов и защитных покрытий), а также в оснащении этих реакторов дополнительными вспомогательными аппаратами (обратные холодильники, конденсаторы, приемники и т. п.). [c.31] К тепловому расчету приступают после определения числа аппаратов и их основных размеров. [c.32] Как видно из уравнения (II. 1), величина объема аппарата зависит при заданной часовой производительности только от времени цикла поэтому, основное внимание должно быть обращено на максимально возможное его снижение за счет, в первую очередь, вспомогательных операций, а также перенесения подготовительных операций в другие более специализированные и поэтому простые аппараты. Так, предварительное подогревание реагентов или охлаждение массы после реакции могут быть проведены в специальных теплообменниках. Точно так же, вне реактора, могут быть аппаратурно оформлены и другие операции, проводимые до или после основной реакции, например, смешение компонентов, эмульгирование, промывка и т. п. [c.32] Сокращение времени загрузки тз может быть достигнуто механизированной подачей сырья и применением быстродействующих весовых или объемных дозирующих устройств требуемой степени точности. [c.33] Длительность реакционного периода Тр определяется кинетикой процесса и может быть в ряде случаев значительно сокращена за счет интенсификации теплообмена. (Так как скорость экзотермических реакций поликонденсации и полимеризации часто искусственно ограничивается из-за трудности отвода тепла.) Кроме того, такое сокращение времени реакции может быть достигнуто ради-к ьным изменением параметров процесса (интенсивным перемешиванием, введением активаторов и т. п.). [c.33] Для варки новолачных смол. [c.33] Однако в большинстве производств по периодической схеме емкости реакторов удерживаются в пределах 5—10 так как при дальнейшем их укрупнении затрудняется отвод реакционного тепла и снижается эффективность перемешивания. [c.33] Современные реакторы периодического действия, как правило, оснащаются перемешивающими устройствами, разгатой поверхностью теплообмена типа рубашек и змеевиков, обратными холодильниками, приборами автоматического контроля давлений и температур (а в некоторых случаях также концентрации и вязкости). [c.34] В табл. II. 1 приведены рекомендуемые конструкционные материалы, применяемые в СССР для реакторов важнейших производств высокополимеров. [c.34] Конструктивное оформление внешних поверхностей нагревания или охлаждения опреде- . ляется величиной давления паров теплоносителей, в качестве которых применяются вода при температурах реакции в аппарате до 340° К (70° С), насыщенный пар в интервале температур 340— 420°К (70—150°С), а при более высоких температурах — перегретая вода, насыщенный пар повышенного давления (200— 250 н/см ) или органические теплоносители в жидком или парообразном состоянии. [c.35] При давлении теплоносителя до 80 н1см (7 ати) в качестве внешних греющих устройств применяются обычные гладкие рубашки (рис. П. 2, а), при давлениях до 260 н/см (25 агы)—приварные змеевики из углового проката (рис. П. 2, в), а также рубашки со штампованными и отборт ованными отверстиями (вмятинами) (рис. И,2,г). Стенки вмятин привариваются к корпусу реактора, образуя анкерные связи между ним и рубашкой. При этом не только может быть уменьшена толщина стенок рубашки, но в еще большей степени — стенки корпуса, за счет увеличения ее устойчивости, чем достигается экономия металла. При более высоких давлениях теплоносителя (редко применяемых в производствах пластмасс) приварные змеевики выполняются из труб (рис. П. 2, б). [c.35] Вследствие повышенной стоимости единицы тепла, полученного электрическими методами нагревания, возможна комбинация дешевого теплоносителя (водяной пар, вода) в период низкотемпс ратурного нагревания с электронагреванием при дальнейшем подъеме температуры. [c.36] Обратные холодильники кожухотрубного или змеевикового типа применяются для комплектования аппаратов, в которых необходимы конденсация и возврат паров растворителей или других летучих компонентов, образующихся в процессе реакции. Отбор тепла испарения при конденсации летучих в обратных холодильниках равнозначен охлаждению реакционной массы в котле и, таким образом, эти вспомогательные аппараты играют роль дополнительной поверхности теплоотвода в период реакции. [c.37] Как сказано выще, существенное значение при выборе теплоносителей и зависящей от них конструкции теплообменных поверхностей имеет температура реакции, проводимой в аппарате, значения которой для ряда основных производств приведены в табл. 11.2. [c.37] Мочевино-формальдегидные начальные продукты реакции. . . [c.37] Полихлорвиниловые смолы (эмульсионная и суспензионная). . [c.37] Вернуться к основной статье