Способ охлаждения конденсационных полимеров после реакции синтеза и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК C08J3/12 B29B3/00 B01J2/04 

Изобретение относится к технологии полимеров и может быть использовано для получения твердых порошкообразных смол со стабильными физико-химическими свойствами за счет резкого охлаждения полимера после реакции синтеза.

Известен способ охлаждения полимеров после реакции синтеза, заключающийся в том, что по.пученный полимер, например, резольную фенолоформальдеГИДЙУ13 стасхйу/разливают тонким слоем на противний 0.бдуэают воздухом flj.

Недостатком KSBeCTHoro способа является низкая скорость охлаждения, что ухудшает стабильность физико-химических свойств. Кроме того, извлечение затвердевшей смолы и ее механическое измельчение - трудоемкие операции, требующие затрат ручного труда.

Наиболее близок к предлагаемому способ охлаждения конденсационных полимеров, включающий диспергирование горячего полимера в потоке хладагента (сжатого воздуха) на центробежном распылителе 2j.

Известно устройство для охлаждения полимеров, содержащее охлаждающую камеру, патрубок для подачи в нее горячей смолы и струйный коллектор с соплами для подачи хладагента fSj. Недостатком.указанного способа и

5 .устройства является малый отбор тепла, что не позволяет практически одновременно и быстро (за 2-3 мин) охладить готовую варку полимера весом 1,0-2,5 т. При промышленном осущестf Q влении способа потребности в сжатом . воздухе становятся технически нереальными.

Цель настоящего изобретения состоит в повышении скорости юхлгикдекия, резком прекращении процесса поликон 5 денсации и стабилизации физико-химических свойств полимера.

Поставленная цель достигается тем, что при охлаждении конденсационных полимеров после реакции синте20за способом,вк.пючающим диспергирование в потоке хладагента., охлаждение полимера производят путем струйной обработки сжиженным инертным газом. Устройство для охлаждения конден25 сационных полимеров, содержеицее Охлаждающую камеру, патрубок для подачи в нее горячей смолы и струйный коллектор с соплами для подачи хладагента, дополнительно содержит ем30 кость для сжиженного газа, подсоединенную к струйному коллектору, камер выполнена в виде диффузора и снабжена винтовым вихреобразователем, установленным в выходной части диффузора .За счет ударного воздействия стру хладагента масса полимера охлаждается почти мгновенно, растрескивается и дробится. Благодаря повьпнению давления в камере аппарата вследствие испарения хладагента полимер в вида отдельных твердых кусков увлекается турбулентным потоком хладагента еще более измельчается в этом потоке и выходит из аппарата в виде песка с размерами частиц 0,1-1,0 мм и менее. На фиг.1 изображена общая схема установки криогенного охлаждения СМОЛ, на фиг.2 - вид Афиг.1 (устройство реактивной камеры охлаждения). Установка криогенного отверждения . полимеров включает струйную реактивную охлаждающую камеру 1, емкость для сжиженного инертного газа 2, цик лон 3, рукавный фильтр 4, реактор синтеза смолы 5, уравнительный трубо провод 6, насос 7 для подачи хладагента в струйный коллектор. Струйная реактиэная охлаждающая камера 1 выполнена в виде диффузора и снабжена теплоизоляцией, патрубком 8 для подачи в камеру горячей смолы, струйным коллектором 9 с соплами 10 для подачи хладагента, винтовым вихреобразователем 11 для закручивания потока и повышения интенсивности измельчения, .установленным в выходной части диффузора. Работает данное устройство следующим образом. Смола из реактора 5 че рез запорный вентиль подается в стру ную реактивную охлаждающую камеру 1, куда одновременно направляется сжиженный инертный газ из емкости 2. В зону охлаждения сжиженный газ поступает под давлением, создаваемым насосом 7, проходит коллектор 9 (фиг.2 и струйные сопла 10. Горячая смола подается в зону охлаждения через лег косъемный патрубок 8 из материала с малой теплопроводностью, что преследует цель улучшения работы камеры ох лалсдения и облегчения очистки патруб ка от затвердевшей резольной смолы. Струйное воздействие сжиженного инер тного газа на поток смолы разделяет этот поток на мелкие части, для кото рых возможно резкое охлаждение и внутренних слоев, а следовательно, растрескивание и мелкодисперсное раз дробление. Пройдя зону струйной обработки, поток смолы принимает пескообразный вид, а его отдельные крупицы представляют собой собрание трещин. Поэтому дальнейшее измельчение смолы в nopoiJiOK происходит очень легко и не требует каких-либо дополнительных устройств для помола - вполне достаточным оказывается того интенсивного устойчивого турбулентного газового потока который образуется в струйной реактивной камере охлаждения вследствие обильного испарения хладагента .(кипение сжиженного инертного газа) . этот поток подхватывает затвердевшие крупицы смолы и выносит ее в циклон, производят по дороге за счет трения дальнейшее измельчение смолы в порощок. Циклон 3 задерживает практически всю массу затвердевшей смолы, а пылеобразная хвостовая часть улавливается в рукавном фильтре 4. Давление внутри струйной реактивной охлаждающей камеры 1 и реактора 5 уравновешивается с помощью уравнительного трубопровода 6. Струйная реактивная охлаждающая камера имеет тепловую вакуум-порошковую изоляцию. Использование данного изобретения не связано с какими-либо особыми трудностями технического порядка и вполне приеглпемо с экономической стороны. Пример 1. Проводили криогенное охлаждение 100 кг полиэфирциануратной смолы ПЭЦИ после реакции синтеза в течение 5 мин параллельно (через отводящую трубу) с охлаждением основной массы смолы по существующей ранее технологии, т.е. розливом тонким слоем в противни и обдувом воздухом. Сравнительные физико-химические показатели представлены в табл.1. Таблица 1 Время желатинизации при 250С, с 240-300 Температура размягченияпо кольцу и шау,с, не более