Горизонтальные реакторы

Р исунок 12.1 – Горизонтальный реактор для синтеза полиэтилентерефталата

Поликонденсатор для непре­рывного синтеза полиэтилентерефталата (рисунок 12.1)

Реактор представляет собой цилиндрический горизонтальный сосуд 6, снабженный обогревающей рубашкой 5.

Перемешивание и транспортировка массы вдоль корпуса реактора осу­ществляется вращающимися сетчатыми наклонными дисками 4. Вместо дисковой мешалки можно установить мешалку с лопастями, которые образуют спиральную поверхность. Вал мешалки 3 вращается от привода 1 в подшипниках, установленных в плоских крышках 2. Вращающиеся диски перемещают массу вдоль корпуса к выходу из аппарата.

В реакторе обеспечен хоро­ший подогрев массы и большая поверхность зеркала испарения массы, необходимая для полного удаления низкомолекулярных ве­ществ. Для этого реактор запол­няют массой до оси вала мешалки. Процесс поликонденсации протекает в тонком слое. Масса покрывает тонким слоем диски и попадает в паровое пространство, где создается разряжение. При этом достигается эффективное уда­ление выделяющихся при реакции паров низкомолекулярных веществ. Масса с дисков удаляется скребками корпуса аппарата и все его части, соприка­сающиеся с реакционной массой, изготовлены из кислотостойкой стали.

Рисунок 12.2 –Реактор с вращающимся корпусом

При наличии реакционной массы с большой вязкостью применяют горизонтальные пленочные реакторы с вращающимся корпусом (рисунок 12.2).

Масса располагается тон­ким слоем на внутренней по­верхности вращающегося кор­пуса 1. Внутри реактора уста­новлена спиральная мешалка 2, которая при вращении корпуса перемешивает массу и продви­гает ее для выгрузки к штуцеру 3. Компоненты вводятся в реак­тор через питающую трубу 4. Реактор обогревается через неподвижную гладкую рубашку 5.

Ленточный полимеризатор

Р исунок 12.3 – Ленточный полимеризатор: 1 – барабан, 2 – лента, 3 – корпус, 4 – нож, 5 – компенсатор

Ленточный полимеризатор (рисунок 12.3) представляет собой газонепрони­цаемый короб и имеет в качестве основного рабочего органа бесконечную стальную ленту, натянутую на два барабана. Один барабан неподвижен и яв­ляется приводным, другой имеет возможность перемещаться вдоль оси полимеризатора с целью натяжения ленты.

Лента изготовляется из специальной не­ржавеющей стали толщиной около 0,6 мм. Ширина ленты - 450 мм, длина пути по го­ризонтали - около 9 м, ско­рость движения ленты - 60 м/мин. Общая длина реакто­ра 10 м. В средней части ап­парата между барабанами ус­тановлен на кронштейне ло­ток, вследствие чего верхняя часть ленты принимает лоткообразную форму, в которой хорошо удерживается реакционная смесь.

Исходный мономер (изобутилен) подается на ленту полимеризатора после смешения в трубопроводе с растворителем (этиленом) в соотношении 1:1. Далее на ленту подается катализатор (раствор фтористого бора в этилене).

Для предотвращения деполимеризации полиизобутилена при нагрева­нии на ленту полимеризатора непрерывно поступает стабилизатор. Реакция длится несколько секунд, сте­пень превращения достигает 90-94%.

На ленте откладывается слой поли­мера толщиной 2-3 см, затем этот слои срезается ножом, и полимер после дегаза­ции подается на упаковку.

Недостатком реактора является час­тый обрыв ленты. При бурном начале ре­акции выделяется много газообразного растворителя, который подхватывает крошку полимера. В результате такого разбрызгивания на стенках реактора на­растает слой полимера, затрудняющий движение ленты и способствующий выхо­ду ее из строя.