Аппарат для выделения полимеров из растворов Советский патент 1983 года по МПК B29H1/00 B01J19/00 

Изобретение относится к.аппаратурному оформлению процессов нефтехимической технологии для обрабо ки сред, имеющих жидкую, твердую и газообразную фазы, преимуществен но при выделении синтетического ка чука в виде крошки из раствора с и пользованием водяного пара и воды. Известен аппарат для выделения полимеров из растворов, содержащий вертикальный корпус с патрубками дл подвода парожидкостной смеси с полимером, патрубками для вывода из аппарата паров и пульпы и мешалкой Ввод в аппарат обрабатываемой среды, включающей, крошку полимера, газообразный растворитель, воду и водяной пар, осуществляют через па рубок под уровень заполнения аппар та жидкой фазой. Недостатком этого аппарата являе ся некачественное разделение введе ного в него потока, что сопровождае ся значительным уносом в конденсационную систему с газопаровой фазой крошки полимера и капель воды. Наиболее близким к предлагаемому аппарату по достигаемому эффекту является аппарат для выделения поли меров Из растворов,содержащий верти кальный ;цилиндрический корпус, имею щий приводную мешалку со смонтированными на валу рабочими органами, установленную над последними камеру . разделения с тангенциально введенным патрубком для подачи парожидкостной смеси с полимером и .патрубки для отвода паров и-пульпы. . В таком аппарате нет средств для дополнительного измельчения крошки полимера, в результате чего в нем не достигается полная глубина отгонки растворителя из полимера и требуется установка дополнительных средств для резделения фаз. Кроме того, крупная крошка забивает вывод ные патрубки. Все это снижает эконо мичность процесса выделения полимеров из растворов. Целью изобретения является повышение экономичности процесса выделения полимеров из растворов. Цель достигается тем, что в аппа ратеу содержащем вертикальный цилиндрический корпус, имеющий привод ную мешалку со смонтированными на валу рабочими органами, установленную над последними камеру разделения с тангенциально введенным патрубком для подачи парожидкостной смеси с полимером и патрубки для отвода паров и пульпы, согласно изобретению корпус снабжен дис. пергационной решеткой, установленной в зоне между рабочими органами мешалки и патрубком для подачи парожидкостной смеси с полимером При этом диспергационная решетка выполнена из вертикальных ребер, радиально установленных в зазоре между нижним торцом камеры разделения и корпусом. Диспергационная решетка может быть выполнена из вертикальных ребер, радиально установленных в нижней части камеры разделения и в зазоре между нижним торцом последней и корпусом, . Диспергационная решетка может быть выполнена также из вертикальных .С-образных ребер, рвдиально смонтированных в зазоре между корпусом и нижним торцом камеры разделения, и смонтированных на валу мешалки лопастей, Часть которых расположена в нижней части камеры разделения, а часть установлена с возможностьк; захода в проемы С-образных ребер, . а в боковой стенке камеры разделения выполнены радиальные отверстия. При этом входящие в проемы С-образных ребер лопасти жестко связаны с валом мешалки посредством диска, установленного с зазором относительно нижнего торца камеры разделения. Кроме того, на ребрах диспергационной решетки выполнены режущие зубья. Кроме того, на ребрах и на лопастях диспергационной решетки выполнены режущие зубья. На фиг. 1 изображен общий вид annapaTa; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.If на фиг. 3 - узел I на фиг.If на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг. 5 - вариант узла I на фиг.If на фиг. б - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. .7 - узел II .на фиг. If на фиг. 8 - вариант узла II на фиг.If на фиг.9- режущие зубья элементовf на фиг. 10 - разрез Г-Г на фиг.9. Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с днищами 2 и 3. С внешней стороны корпуса 1 установлены патрубки 4,5 и 6 соответственно для отвода паров, пульпы и для .ввода водяного пара в барботер 7. Во внутренней полости этого корпуса размещена мешалка с рабочими органами 8. Вал 9 мешалки связан с приводом 10 для его вращения. Над мешалкой концентрично корпу- . су 1 установлена камера 11 разделения, расположенная над рабочими органа;ми 8 и выполненная либо в виде цилиндрической, либо в виде конической обечайки. В камеру 11 в ее верхней или средней части введен патрубок 12 для подачи парожидкостной смеси с полимером. В корпусе 1 образуются полости а , 1з и с соответственно для разделения сред, для газа и для перемешивания пульпы в жидкостной фазе аппарата. В зоне между рабочими органами мешалки и тангенциально введенным патрубком 12 размещена диспергационная решетка. Последняя может быть выполнена из вертикальных ребер 13, радиальн установленных в кольцевом зазоре между нижним торцом камеры 11 и корпусом 1 (фиг. 1 и 2). Диспергационная решетка может быть также выполнена из вертикальных ребер 13, радиально установленных в нижней части камеры 11 и в кольцевом зазоре между нижним торцом последней и корпусом 1 (фиг. 3 и 4). Кроме того, Диспергационная решетка может быть выполнена из верт кальных С-образных ребер 14, радиально смонтированных в кольцевом зазоре между камерой 11 и корпусом 1, и смонтированных на валу ме шалки лопастей 15 и 16, первые из которых расположены в нижней части камеры 11, а вторые установлены с возможностью захода в проемы ребер 14. При этом в боковой стенке каме ры 11 выполнены радиальные отверст d. Лопасти 16 жестко связаны с вал 9 посредством диска 17, размещенно го с зазором относительно нижнего торца камеры 11, На кромках вертикальных ребер 1 и 14 и лопастей 15 и 16 и на верхнем рабочем органе могут быть выпо нены режущие зубья е . Над верхним торцом камеры 11 может быть установлен отбойник 18 (фиг. 1), жестко связанный с валом 9 мешалки, а лопасти 15 могут быт дополнительно расположены в верхне части Кс1меры 11. Верхняя часть последней можетбыть оснащена кольце вым днищем 19 с выходным отверстие , а тангенциально введенный патру бок 12 соединен с входным штуце- -м ром 20., Камера 11 может включать дополнительную внутреннюю концентрично установленную на валу 9 обечайку 21, открытую с нижнего торца. К последней присоединен дополнительный патрубок 22 для вывода газопаровой фазы. Аппарат работает следукнцим обра Раствор полимера, например синтетического каучука, обрабатывают в крошкообразователе (не показан) водяным паром и водой, нагретой до заданной температуры, в результате чего образуется крошка каучука, а растворитель частично переходит в газообразное состояние. Через шт цер 20 и далее через патрубок 12 в камеру 11 поступает поток.парожйдкостной смеси, включгиощей газообразный растворитель, воду и водя ной пар, и крошки полимера. Для поддержания ( заданной температуры через патрубок 6 в барботер 7 подается водяной пар. При вращательном движении потока под действием центробежных сил в полости о( камеры 11 осуществляется разделение потока на газопаровую фазу и пульпу.Пары выводятся из этой камеры в конденсационную систему (не показана) через полость Ъ f а затем через патрубок 4 либо дополнительно через обечайку и патрубок 22. Поток же воды и крошки движется в противоположную часть кЪмеры 11 в виде кольцевого потока, где скомковавшаяся в процессе ее образования крошка полимера измельчается до заданных размеров между ребрами 13 и 14 и лопастями 15 и 16 дисперГсщионной решетки, которая создает олезные сопротивления при выходе крошки с водой из камеры 11. Одновременно с этим рабочие органы мешсшки, расположенные в жидкой фазе корпуса 1, -принудительно выводят поток вновь поступившей пульпы 13 полости а . Уровень жидкой фазы, ограниченный внутренней боковой . стенкой камеры 11,-может быть ниже ее уровня в остальной части корпуса 1. В этом случае образуется гидрозатвор, препятствукйций повторному смешению пульпы и газопарового потока.. -- Окончательная отгонка растворителя из крошки полимера производится при перемешивайии пульпы рабочими органами 8 мешалки. При этом скомковавшаяся крошка дополнительно измельчается при взаимодействии послед- них с ребрами 13 или 14 диспергационкой решетки. Газообразный растворитель, выделившийся при перемешивании пульпы, и несконденсировавшийся водяной пар из полости с постулает в полость Ъ , а затем в патрубок 4. В1ыполнение аппарата согласно изобретению позволит упорядочить , ввод в него потока из газообразного растворителя, воды, водяного пара и крошки полимера, организовать в аппарате надежное разделение-потока, обеспечить раздельное поступление газопаровой фазы и пульпы соответственно в полости Ъ и fc , создать ввод газопаровой фазы в полость Ъ двумя . (потоками из камеры 11 и полости с и осуществить измельчение крошки,как выходящей из полости и камеры 11, так и находящейся в полости с . . Исключение уноса крошки полимера в конденсационную систему позволит сохранить заданную производительность системы и увеличить полезный объем, занимаемый пульпой, за счет умень-

шения газопарового пространства; Это приводит к более глубокой отгонке растворителя из крошки полимера. Последние преимущества достигаются, кроме того, в результате измельчения вводимой, а также находящейся в аппарате крошки полимера. Измельчение крсшки исключает забивку пульповой части аппарата. Все это позволит повысить экономичность процесса выделения.

1. АППАРАТ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ИЗ РАСТВОРОВ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, имеющий приводную мешалкусо смонтированными на валу рабочими органами, установленную над последними камеру разделения с тангенциально введенным, патрубком для подачи парожи д костной смеси с. полимером и патрубки для отвода паров и пульпы, отличающий с я тем, что, с целью повышения экономичности процесса выделения полимеров из р,астворов, корпус снабжен диспергационной решеткой, установленной в зоне между рабочими органглш мешалг ки и патрубком для подачи парожидкостной смеси с полимером. 2. Аппарат по п.1, о т л и ч ajoщ и и с я, тем, что диспергацйТэиная решетка выполнена из вертикальных ре0бр, радиально установленных в зазоре между нижним торцом камеры разделения и корпусом. .. 3.Аппарат по п.1, отличающий с я тем, что 4дасп ёргационная решетка выполнена из вертикальных ребер, радиально установленных в нижней части камеры разделения и, в зазоре между нижним торцом поелейней и корпусом. 4.Аппарат по п.1,отличаю щи и с я тем., что диспергационная ридетка выполнена из вертикальных С-образных ребер, радиально смонтированных в зазоре между корпусом и нижним торцом кшлеры разделения, и смонтированных на валу мешалки лопастей, часть которых расположена в нижней части камеры v разделения, а часгь установлена с вoз ж жнocтью захода в проемы С-обсл . разных ребер, а в боковой стенке камеры разделения выполнены.ради- . альные отверстия. 5.Аппарат по п.4., о т л и- ч а ю§ щ и и с я тем, что входящие в проемы С-образных ребер лопасти жестко связаны с валом миыалки посредством диска, установленного с зазором отнрсительнр нижнего торца камеры разделения. ю 6.Аппарат по пп.1-5, отличающийся тем, что на ребрах диспергационной решетки выполнены режущие зубья. :о 7.Аппарат по пп.4 и 5 отличающийся тем, что на ребрах и на лопастях диспергационной решет- |КИ выполнены режущие зубья.

.

15 „ 1юоянои аар mJ 1 ипер

/а Ig

. - /

- ,

0ui.ff

г.7

W

1риг.в П.

ГГ е

I

15

-JO Фиг. JO