ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Лабораторные испарители с размазывающим ротором из "Роторно-плёночные тепло- и массообменные аппараты" В главе изложены результаты внедрения тепло- и массообменных аппаратов в лабораторную практику, создания на их основе мо-дельных и промышленных установок. Описанные ниже лабораторные и модельные установки с роторно-пленочными испарителями и ректификаторами предназначались для широкого использования в лабораторной практике, а полупромышленные и промышленные установки — главным образом для аппаратурного оформления процессов получения лактамов Се и С12 (капролактама и додекалактама). Достаточно подробно процессы получения лактамов, особенно капролактама, освещены в литературе [252, 268]. Мы остановимся на некоторых технологических аспектах этих процессов в той степени, в какой это необходимо для последующего изложения. Разумеется, область применения описанной аппаратуры не ограничивается только этими процессами, диапазон их использования представляется достаточно широким. В то же время на примерах конкретного применения ее становятся понятными те преимущества и выгоды, которые может принести внедрение таких аппаратов в практику химической и ряда других отраслей промышленности. [c.171] Для проведения в лабораторном масштабе работ, связанных с вакуумной дистилляцией или выпаркой, а также для разработки новых технологических схем с использованием указанных процессов был создан лабораторный роторно-пленочный испаритель. Аппараты такого типа могут найти широкое применение в лабораторной практике, поскольку с их помощью может быть успешно решено большое число практических задач. Были изготовлены две модификации испарителя. [c.171] Исходная жидкость заливается в калиброванный сборник 5 и через регулировочный кран 6 (лучше всего — сильфонный) поступает в испаритель. Образующиеся пары конденсируются в холодильнике И. Конденсат собирается в расширительном шарике 7, стекает в приемник 8 и затем в колбу 9. Неиспарившийся продукт собирается в колбе 10. Ротор вращается с помощью экранированного двигателя (изготовленного на основе электродвигателя АОЛБ мощностью 50 Вт), частота вращения составляет 1420 об/мин. Вращающаяся часть электродвигателя помещена в тонкую гильзу, которая образует минимальный зазор со статором. Гильза подсоединяется к верхнему концу холодильника 11 с помощью тефлоновой ленты. Обогрев испарителя производится глицерином (допустимая температура нагрева 150 °С) или силиконовым маслом (допустимая температура 210°С) по замкнутому циклу из термостата. [c.172] Для работы с продуктами, имеющими повышенную температуру кристаллизации, был создан испаритель, схематически представленный на рис. У-2. Основной отличительной особенностью его является термостатирование сборников 3 и 5 с помощью рубашек, в которые подается теплоноситель из специального термостата. Из другого термостата подается хладоагент в холодильники 4 и 5. Были изготовлены и испытаны на ряде различных продуктов испарители этого типа с корпусом 2 из нержавеющей стали. Ротор 8 получает вращение от экранированного электродвигателя 7. [c.172] На описанных выше испарителях проводили очистку различных образцов капролактама дистилляцией под вакуумом (в том числе капролактама, выделяемого из каиролактам-олигомерной смеси), додекалактама, опытные перегонки смеси продуктов окисления циклогексана с целью разработки усовершенствованной схемы их разделения [252], очистку монометакрилата этиленгликоля (МЭГ), циклогексапоноксима, продуктов окисления циклододекана и других продуктов. [c.172] Измеренный при работе на воде коэффициент теплопередачи в испарителе со стеклянным корпусом составил 406—465 Bт/(м К) для испарителя с корпусом из стали 1Х18Н9Т он был равен 525—605 Вт/(м2. К). [c.172] Лабораторный роторно-пленочный испаритель для дистилляции кристаллизующихся продуктов. [c.173] Описываемая установка была использована при разработке новой технологии производства додекалактама — исходного мономера для получения пластмасс и синтетических волокон. Продукт представляет собой белые кристаллы с температурой плавления 152°С. Применение роторно-пленочного испарителя для дистилляции додекалактама вызвано тем, что этот продукт даже в условиях вакуума перегоняется при очень высоких температурах и, кроме того, обладает низкой термостойкостью. Задача организации производства додекалактама представляется исключительно актуальной, так как на его основе получают высокопрочные эластомеры, обладающие высокой степенью гидрофобности, а также ценные виды синтетических волокон. Для завершающей стадии процессов — очистки додекалактама — применили метод вакуумной дистилляции, которая была отработана на модельной установке, описанной выше. [c.175] При остаточном давлении 133 Па (1 мм рт. ст.) температура кипения додекалактама составила 172°С. Повышение давления нерационально, поскольку при этом еще более усложнится обогрев испарителя. Следует иметь в виду и недостаточную термостойкость додекалактама. Таким образом, перепад между значениями температур кристаллизации и кипения при дистилляции составил всего 20 С. Б этих условиях необходимо строгое соблюдение температурного режима в конденсаторе (158—162°С). Повышение температуры может привести к проскоку паров додекалактама в вакуумную систему в результате неполной конденсации, а при чрезмерно низкой температуре в конденсаторе происходит выпадение кристаллов додекалактама и забивка ими системы. [c.175] Дистилляцию проводили в две ступени. Сначала отделяли примерно 5—7% всего количества перерабатываемого продукта в виде головного погона, содержащего легколетучие по отношению к додекалактаму примеси (в том числе циклододекан), затем проводили дистилляцию наработанного на первой стадии сырья с получением в качестве дистиллята целевого продукта, т. е. очищенного додекалактама. Опытные партии додекалактама были переданы потребителю для проведения испытаний для этой цели на основе додекалактама получали полимер, который затем перерабатывали в изделия. [c.175] Вернуться к основной статье