203683. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés polimerizációs reakciók vezetésére fluidágyban
1 HU 203 683 B 2 fázis szuszpenziót alkot. így elpárologtatása könnyebbé válik. Ennek megfelelően szükség van arra is, hogy a 12 re&kciózóna alatt felfelé irányuló fluid közeg árama a 28 elosztólemez fölött közvetlenül elegendő gyorsan mozogjon ahhoz, hogy a fluidágyban levő anyag szuszpendált állapotban maradjon. A recirkulált anyag áramában a folyékony összetevő részaránya viszonylag magas lehet, általános szabályként azt fogadhatjuk el, hogy a gázfázisú áramhoz képest a kondenzált folyadék mennyisége a 28 elosztólemezen való áthaladás pillanatában ne lépje túl a 20 tömeg%-ot (a recirkulált anyag teljes mennyiségére vonatkoztatva). Ha a folyadék részaránya 2 tömeg% alá süllyed, a jelenlétével elvileg elérhető előnyök nem vagy alig jelentkeznek. A reaktort elhagyó gázárammal szállított szilárd részecskék mennyiségével kapcsolatban fontos, hogy a recirkulált anyagáramban jelenlévő folyadék mennyisége a találmány szerinti berendezés kondenzációs üzemmódban való alkalmazásakor elegendően nagy legyen a már említett „sár” keletkezésének elkerülésére. A nemkívánatos „sár” annak eredménye lehet, hogy a szüárd részecskék nedvessé válnak, összetömörödnek, lerakódnak, és így a rendszerben a viszonylag kis sebességgel jellemzett területeken a sárszerű anyag felhalmozódik. Ilyen szempontból különösen veszélyes a 24 hőcserélő, de ezzel a recirkulálás rendszerének más elemeinél is számolni kell. A 10 reaktort elhagyó szilárd anyag a gázáramban viszonylag kis mennyiségben van jelen. Részaránya általában 0,1-0,5 tömeg%, amit az áramló anyagmennyiség teljes mennyiségére vonatkoztatunk. Egyes rendszerekben előfordulhatnak azonban nagyobb részarányok, akár 1 tömeg% fölöttiek. Bár az anyagáramban a folyékony anyag és a szilárd részecskék részaránya a sárképződés veszélyét előidéző tartományban különböző lehet (például függhet a részecskék alakjától és eloszlásától), a folyadék és a szilárd részecskék tömegarányát a recirkulált anyagáramban általában legalább 2:1, előnyösen mégis legalább 5:1, és az esetek többségében legalább 10:1 értékre kell beállítani, mivel így a sárképződés kiküszöbölhető. Az említett magasabb részarányok védelmet nyújtanak a működés olyan rendellenességei ellen is, amelyek akkor jelentkezhetnek, amikor a reaktort elhagyó gázáramban átmenetüeg az átlagosnál nagyobb a szilárd részecskék részaránya. A fluid közegben jelen lévő folyadék feleslege alkalmas arra is, hogy a rendszernek azokban a pontjaiban, ahol egyébként a felhalmozódás előfordul, ezt a folyamatot megelőzzük, hiszen a folyadékfelesleg tisztító hatástfejtki. Afolyékony és szüárd fázis tömegarányának semmilyen esetben sem szabad a 2:1 érték alá esnie, ha a recirkulált anyagáramba jutó folyadék a gáz mennyiségéhez viszonyítva 2-20 tömeg%-ot teszki. Ha a találmány szerinti berendezést á fluid közeg harmatpontja feletti hőmérsékleten alkalmazzuk, vagyis a recirkulált anyagáramban nincs folyadék, esetleg csak igen kis részarányban van abban jelen, a folyadék és a szilárd részecskék mennyiségének aránya a recirkulálási rendszerének szempontjából lényegtelen, mivel a folyadék nem képes a szilárd részecskéket nagyobb mértékben nedvesíteni, vagyis a sárképződés nem indulhat meg, az nem jelent valódi problémát. A recirkulált anyagáramot 30 kompresszorban lehet összenyomni és ezután hőcserélő zónán halad át, ahol a reakcióhőt az anyagáram leadja, mielőtt visszatérne a 10 reaktor fluidágyas részére. A hőcserélő zóna például hagyományos 24 hőcserélőként is kialakítható, amely akár függőleges, akár vízszintes rendszerű lehet. A hőcserélő zónát elhagyó recirkulált anyagáram ezt követően a 26 beömlésen és a 32 áramlásirányító elemen (a 34 központi nyíláson és a 35 kiömléseken) keresztül a 10 reaktorba jut, ahol a 26a keverőtéren és a 28 elosztólemez 29 átvezetésein áthaladva a fluidágyas tartományt éri el. Az 1., 2. és 3. ábrán látható előnyös kiviteli alakokban az előzőekben ismertetettek szerint a 26 beőmléstől h minimális távolságon 34’ körgyűrű alakú részelemmel kialakított 32 áramlésirányító elemet helyezünk el, mégpedig a 10 reaktor 26a keverőterének alapszintjénél. A találmány szerint különösen előnyösnek tekintjük a 26 beömlésen h minimális távolsággal jellemzett 32a távtartókra támaszkodó 34’ körgyűrű alakú részelemmel létrehozott 32 áramlásirányító elemeket (2. és 3. ábra). A 32 áramlásirányító elem 34 központi nyílása és 35 kiömlései révén a 10 reaktorba belépő recirkulált anyagáramot a 33 felfelé irányuló áramlásra és a 33a gyűrűs áramlásra osztja fel. Ez utóbbi a 10 reaktor oldalfala mentén halad tovább a 28 elosztólemez felé. Az említett anyagáramot a 26a keverőtérben összekeverednek és a 27 szitaernyőn, majd a 28 elosztólemez 29 átvezetésein keresztül a 12 reakciózónába áramolnak. A fluid közeg áramlását a 28 elosztólemez felső felületén elrendezett 36a és 36b szögletes feltétek (szögvasak) is befolyásolják. Az áramló közeg minden esetben gázt és kis mennyiségben szilárd részecskéket (műanyagot) tartalmaz, akár a harmatpont alatti, akár a harmatpont feletti hőmérsékleteket biztosítjuk. Az előbbi esetben az áramló anyagban folyadékcseppek ugyancsak jelen vannak. Harmatpont alatti hőmérsékleteket biztosítva a 26a keverőtér alsó és középső részéből a 33 felfelé irányuló áramlás a fluid közeggel sodort folyadékcseppeket elszállítja. Ennek révén a közeg folyékony összetevője a 28 elosztólemezen át a fluidágyba jut. A 33a gyűrűs áramlás feladata az, hogy a 10 reaktor alsó részében a szilárd részecskék felhalmozódását a berendezés működtetése során mindenkor megakadályozza, mivel ez az áramlás a 10 reaktor falának belső felületét mossa le. így a 33a gyűrűs áramlás ahhoz is hozzájárul, hogy az a folyadék, amely a falra jut, visszajusson a gázáramlásba és ne halmozódhasson fel a 26 keverőtér alsó részében, különösen akkor, ha a fluid közegben a recirkulált anyag nagyobb mennyiségű folyadékot tartalmaz. A találmány értelmében tehát a 26 keverőtérben mind a 33 felfelé irányuló, mind pedig a 33a gyűrűs áramlást létrehozzuk, amit a 32 áramlásirányító elem alkalmazása tesz lehetővé. Ezért a 10 reaktor megbízhatóan működik, függetlenül attól, hogy a fluid közeg harmatpontja alatti vagy feletti hőmérsékleti 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 9
