ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ РЕАКТОР ДЛЯ СИНТЕЗА ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Полезная модель относится к области химического машиностроения и может быть использована для синтеза химических веществ с использованием твердых порошкообразных реагентов.
Известен горизонтальный реактор для синтеза химических веществ, а именно, углеводородов, включающий цилиндрический корпус, состоящий из однотипных по конструкции соосных горизонтальных реакционных секций, каждая из которых установлена на колесной тележке с регулируемыми опорами и имеет в своем составе силовой корпус, закрепленную на нем через переходники катализаторную коробку со встроенным в нее теплообменником, через который принудительно прокачивается теплоноситель, а также закрепленные на корпусе или катализаторной коробке устройства для загрузки-выгрузки насыпного катализатора в виде мелких частиц или гранул, контур теплоносителя, внешний теплообменник или паросборник, магистрали подвода-отвода конвертируемого газа и теплоносителя, средства контроля и управления режимными параметрами по трактам теплоносителя и газа, в котором катализаторную коробку выполняют в виде сборки пакета однотипных катализаторных модулей, выполняемой разъемным образом с использованием крепежных стяжек и уплотнительных прокладок, а катализаторный модуль собирают с использованием сварки из продольных или поперечных по отношению к продольной оси секций, прямоугольных плоских паяных по гофрам или ребрам двухстеночных панелей, RU 2266780.
Недостатком данного технического решения является сложность конструкции и невозможность использования твердых порошкообразных реагентов.
Известен также горизонтальный реактор для синтеза химических веществ, включающий, по меньшей мере, один цилиндрический корпус, установленный на опорной плите и снабженный нагревателем, RU 2312704.
Недостатком данного технического решения, принятого за прототип настоящей полезной модели, является невозможность использования твердых порошкообразных реагентов для осуществления синтеза химических веществ из-за отсутствия возможности перемешивания реагентов в цилиндрическом корпусе реактора.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение возможности использования твердых порошкообразных реагентов для осуществления синтеза химических веществ.
Согласно полезной модели в горизонтальном реакторе для синтеза химических веществ, включающем цилиндрический корпус, установленный на опорной плите, снабженный нагревателем, корпус установлен на опорной плите с возможностью вращения относительно его продольной оси и снабжен приводом, а опорная плита установлена на фундаменте и соединена с ним с одной стороны посредством шарнира с горизонтальной осью поворота, а с другой стороны между опорной плитой и фундаментом размещен подъемный механизм.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена схема установки.
Горизонтальный реактор для синтеза химических веществ включает цилиндрический корпус 1, установленный на опорной плите 2. Цилиндрический корпус 1 снабжен электрическим нагревателем 3. Нагреватель 3 соединен с электрической сетью посредством коллектора (на чертеже не показан). Цилиндрический корпус 1 установлен на опорной плите 2 с возможностью вращения относительно его продольной оси. Это вращение осуществляется с помощью привода 4. Цилиндрический корпус 1 установлен на опорной плите 2 с помощью опор 5 и 6, в которых между ними и цилиндрическим корпусом 1 установлены подшипники качения (на чертеже условно не показаны).
Опорная плита 2 установлена на фундаменте 7 и соединена с ним с одной стороны посредством шарнира 8 с горизонтальной осью поворота. С другой стороны между опорной плитой 2 и фундаментом 7 размещен подъемный механизм 9, в данном примере гидроцилиндр, соединенный с опорной плитой 2 и фундаментом 7.
Работа устройства поясняется примером синтеза химических веществ, в частности, замещенных аминов, из твердых порошкообразных реагентов, в данном примере: метилового эфира µ-аминобензойной кислоты, его гидрохлорида и 6-аминоурацила.
Смесь предварительно растертых реагентов загружают в бункер 10, из которого смесь по магистрали 11 поступает в цилиндрический корпус 1 реактора. С помощью запорного органа 12 отсоединяют цилиндрический корпус 1 от бункера 10 и включают привод 4 вращения цилиндрического корпуса 1 для перемешивания реакционной массы. Одновременно с этим с помощью подъемного механизма 9 поднимают на некоторый угол (15-30°) и опускают в исходное положение опорную плиту 2 с цилиндрическим корпусом 1, благодаря чему интенсифицируется перемешивание смеси.
Одновременно с перемешиванием смеси осуществляют ее нагрев с помощью нагревателя 3. При нагревании до 160°С представленная в данном примере смесь сначала плавится, но после протекания реакции синтеза (примерно через 0,5 часа) затвердевает.
Нагревание прекращают через 1,5 часа. Образующиеся в процессе синтеза газы отводятся через газоотводную магистраль 13.
После окончания процесса цилиндрический корпус 1 охлаждают до температуры окружающей среды, выключают перемешивание. Затем снимают крышку 14 цилиндрического корпуса 1 и выгружают продукты реакции в приемные емкости (на чертеже не показаны). Опорожненный цилиндрический корпус 1 обмывают струей воды под давлением, после чего реактор готов к новому циклу.
Синтез других химических веществ, например, нпитрозоароматических, нитрозофенолов и др. осуществляется аналогично приведенному выше примеру при других температурных и временных параметрах.
3
При объеме цилиндрического корпуса 1 м обеспечивается получение 50-150 кг продукта за один производственный цикл (в зависимости от синтеза того или иного вещества).
Реализация отличительных признаков полезной модели обеспечивает сочетание интенсивного и равномерного перемешивания реагентов как путем вращения цилиндрического корпуса, так и благодаря его колебательному движению в вертикальной плоскости.
Это позволяет осуществлять процесс синтеза химических веществ с использованием твердых порошкообразных исходных реагентов.
Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии заявленной полезной модели критерию «промышленная применимость».