КОРПУС РЕАКТОРА ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ

КОРПУС РЕАКТОРА ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ
Полезная модель относится к области регенерации или переработки пластиков или других составляющих использованных материалов, содержащих пластики, в частности к конструкции установок твердотельной поликонденсации, предназначенных для повышения вязкости хлопьев полиэтилентерефталата (ПЭТ) и удаления загрязнений из хлопьев.
Из уровня техники известен РЕАКТОР ПОЛИМЕРИЗАЦИИ по изобретению RU 2085281 (МПК B01J19/24), содержащий расположенные одна над другой и соединенные центральным патрубком две камеры. Камеры выполнены в виде вертикального цилиндрического корпуса с теплообменной рубашкой. Обогрев реакционной смеси осуществляется с помощью рубашки и внутреннего змеевика.
Однако корпус реактора имеет одну стенку с термоизоляцией, что приводит к более длительному установлению необходимой температуры.
Известен также корпус устройства по изобретению EP 1543059 (МПК B01J19/00; B01J19/18 и др.). Корпус устройства представлен в виде двух контейнеров: для предварительного нагрева и для термообработки. Контейнер предварительного нагрева имеет двойные стенки, и он нагревается за счёт прохождения теплоносителя в полости между ними. Контейнер термообработки (реактор) может быть выполнен с обогревом от стенок или в виде необогреваемого резервуара с термоизоляцией.
Недостатком данного устройства является использование теплоносителя в контейнере предварительного нагрева, который контактирует, как с внутренней, так и с внешней стенкой реактора, что увеличивает энергетические потери. Корпус реактора имеет одну стенку с термоизоляцией, что также требует более длительного установления необходимой температуры, а обогрев реактора от стенки приводит к большим теплопотерям.
Наиболее близким к заявляемому устройству является РЕАКТОР ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ по изобретению RU 2398626 (МПК B01J19/18, B01J10/00, C08G63/183), в котором корпус реактора представлен в виде вертикальной конструкции с двойной камерой, содержащей верхнюю камеру, нижнюю камеру и внешний исполнительный механизм. Верхняя и нижняя камера объединены внутри закрытого реакционного сосуда (корпуса реактора). Дополнительно реактор включает теплоизолирующий узел, выполненный с внешней стороны камеры. В нагревательном-изолирующем узле данного реактора используется парофазный теплоноситель.
Однако в корпусе данного реактора используется теплоноситель, и это требует дополнительного оборудования, связанного с его работой. При этом теплоноситель контактирует, как с внутренней, так и с внешней стенкой реактора, что увеличивает энергетические потери.
Задачей заявляемой полезной модели является создание корпуса для реактора твердотельной поликонденсации с минимальными энергозатратами.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении  вязкости гранул и хлопьев ПЭТ при снижении энергозатрат.
Указанный технический результат достигается тем, что корпус реактора твердотельной поликонденсации содержит двойные стенки, образованные соосно расположенными емкостями, согласно решению снабжен расположенным между стенками вдоль них отражающим элементом с зеркальной поверхностью, обращенной к внутренней стенке, при этом емкости закрыты на торцах с образованием вакуумной камеры в межстеночном пространстве, способной поддерживать давление в интервале от 0.1 до 10 мбар.
Отражающий элемент с зеркальной поверхностью может быть размещен с минимальным контактом с внутренней стенкой.
Отражающий элемент с зеркальной поверхностью может быть закреплен посредством крепежных элементов на внутренней стенке.
Отражающий элемент с зеркальной поверхностью может быть выполнен цилиндрическим или в виде набора зеркал, размещенных в несколько рядов.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами: на Фиг.1 - представлен схематичный чертеж устройства в поперечном разрезе, на Фиг.2 - схематичный чертеж устройства, общий вид, где позициями 1-5 обозначено:
1 - внутренняя стенка;
2 - внешняя стенка;
3 - отражающий элемент;
4 - крепежный элемент;
5 - крышка.
Заявляемое устройство выполнено цилиндрической формы и имеет двойные стенки: внутреннюю 1 и внешнюю 2 стенки, образованные соосно расположенными емкостями. Внутри пространства, образованного внутренней 1 и внешней 2 стенками, установлен отражающий элемент 3 с зеркальной поверхностью, обращенной к внутренней стенке во внутреннюю полость реактора. При этом отражающий элемент 3 прикреплен к внутренней 1 стенке корпуса посредством крепежных элементов 4. Отражающий элемент 3 выполнен вдоль всей внутренней 1 стенки корпуса. При этом стенки, внутренние 1 и внешние 2, закрыты на торцах крышками 5 с образованием вакуумной камеры в межстеночном пространстве и из материала, позволяющего поддерживать давление между внутренней 1 и внешней 2 стенками, близкое к вакуумному в интервале от 0.1 до 10 мбар. Такая конструкция предотвращает контакт разогретого ПЭТ с внешней 2 стенкой реактора. Отражающий элемент 3 размещен с минимальным контактом с внутренней 1 стенкой. Отражающий элемент 3 может быть выполнен, например, цилиндрическим или в виде набора зеркал. При этом цилиндрический отражающий элемент размещен соосно внутренней 1 и внешней 2 стенкам, а зеркала размещены в несколько рядов. Чем больше установлено зеркал, тем больший достигается теплоизолирующий эффект, способствующий повышению однородности вязкости гранул и/или хлопьев ПЭТ.
Устройство работает следующим образом.
Тепло, проходящее через внутреннюю 1 стенку, отражается от отражающего элемента 3 и возвращается во внутреннюю полость реактора, тем самым предотвращая потери и минимизируя затраты на энергию.
Пример.
Для промышленной апробации был изготовлен корпус реактора твердотельной поликонденсации. Корпус имеет двойные стенки, верхнюю и нижнюю крышки и выполнен из нержавеющей стали. Толщина стенок реактора равна 10 мм. Корпус выполнен с возможностью подключения к системе вакуума. Дополнительно для уменьшения потерь тепла в корпусе реакторе смонтирован в межстеночном пространстве вдоль внутренней поверхности, цилиндрический отражающий элемент с зеркальной поверхностью. Наличие цилиндрического отражающего элемента с зеркальной поверхностью способствует экономии тепловой энергии не менее 5 %.