Крошкообразователь для выделения полимеров из растворов Советский патент 1984 года по МПК B29H1/00 B01J19/00 

Изобретение относится к устройствам, применяемым в нефтехимической промышленности при выделении из растворов полимеров в виде крошки с использованием водяного пара. Известен крошкообразователь для выделения полимеров из растворов, содержаший диспергационную камеру с каналами для подвода раствора полимера и водяного пара и отвода пульпы 1. Недостаток этой конструкции заключается в том, что при изменении площади проходного сечения канала для подвода водяного пара, которое достигается путем осевого перемещения одной из втулок, образующих канал, не предусматривается изменение площади проходного сечения диспергационнои камеры. Кроме того, известная конструкция не позволяет экономично проводить процесс крошкообразования, так как достижение высоких скоростей водяного пара, необходимых в момент взаимодействия его с раствором полимера, обеспечивается при воздействии водяного пара высоких параметров. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является крошкообразователь для выделения полимеров из растворов, содержащий диспергационную камеру, установленный концентрично в ней с образованием кольцевого канала для подвода пара в диспергационную камеру корпус с патрубком для подачи раствора полимера, соединенный сво-зо ей полостыо с полостью диспергационной ка-. меры через выполненные в его боковой стенке выходные каналы, и средство для закручивания потока пара перед подачей его в кольцевой канал. Дл77испёр7ирования раствора полиме- 35 ра используется водяной пар, т.е. среда, . имеющая малую плотность, поэтому расход пара на диспергирование раствора полимера существенно превышает расход водяного пара, необходимого для первоначальной отгонки растворителя из раствора, а избыток водяного пара отводится в систему конденсации газообразного растворителя 2 Однако в известном устройстве не обеспечивается возможность регулирования расхода водяного пара при изменении условии обработки полимера водяным паром, что приводит к повышенному его расходу и сиижает в результате экономичность процесса крошкообразования. Целью изобретения является повышение 1-VV, Movyv L/v-i ч-fin л , 1 Л I njo Dii±i -ппч:, экономичности процесса крошкообразова- 50 „.,„ -f- Эта цель достигается тем, что крошкообразователь, содержащий диспергационную камеру, установленный концентрично в ней с образованием кольцевого канала для под- . вода пара в диспергационную камеру с патрубком для подачи расткорпус с патрубком для подачи раствора полимера, соединенный своей полостью 40 с полостью диспергационной камеры через выполненные в его боковой стенке выходные каналы, и средство для закручивания потока пара перед подачей его в кольцевой , снабжен средством для подачи в кольцевой канал закрученного потока воды. На фиг. 1 изображен предлагаемый крошкообразователь, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; .на фиг. 3 и 4 - то же, варианты исполнения; на фиг- 5 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 8 - схема распределения взаимодействующих потоков пара и воды в кольцевой канал. Крошкообразователь содержит диспергационную камеру 1, установленный концентрично в ней с образованием кольцевого канала 2 для подвода пара в диспергационную камеру корпус 3 с патрубком 4 для подачи раствора полимера. Полость корпуса 3 соединена с полостью диспергационной камеры через выполненные в его боковой стенке каналы 5 в виде радиальных отверстий, За диспергационной камерой по ходу движения крошки имеется смесительная камера 6 с патрубком 7 для подачи воды или водя o пара, либо пароводяной смеси, в зависимости от условий обработки пульпы, и с патрубком 8 для вывода пульпы на обработку. Имеется также средство для закручива™ Р Р °- «««« « средство для подачи в кольцевой канал закрученного потока воды. Кольцевой канал соединен с патрубком 9 для подачи пара, а средство для закручивания последнего может быть выполнено ° соединенного с каналом 2 диска-ускорителя 10 с тангенциально подведенным патрубком 9 (фиг. 3, 6, 4 и 7), либо в виде спиральных направляющих лопастей 11, установленных в канале 2 (фиг. 2). Средство для подачи в канал 2 закрученного потока воды может быть выполнено либо в виде тангенциально.подведенного к каналу2 патрубка 12 (фиг. 1, 5, Зиб). Причем на фиг. 1 и 5 патрубок 12 введен в канал 2 через патрубок 9 для подачи пара. Средство для подачи в канал 2 закручен., может бьггь выполнено - дополнительной обечайки 13 с установленными в ней спиральными лопастями 14 (фиг. 2). Одним концом указанная обечайка соединена с патрубком 12, а дру.f т ™ каналом 2. Указанное средство для подачи воды может быть выполнено в виде соединенной с каналом 2 дополнительной обечайки 15, к которой тангенциально подведен патрубок 12 (фиг. 4 и 7). Крошкообразователь работает следующим образом. Через патрубок 4 подают раствор полимера, например раствор синтетического каучука СКИ-3 и продавливают его через каналы 5 в диспергационную камеру 1. Одновременно с этим через патрубок 9 подают водяной пар, а через патрубок 12 - нагретую до задан(1ОЙ температуры воду. При взаимодействии Последней с паром ее скорость возрастает. Воду и водяной пар предварительно смешивают и совместно закручивают (фиг. 1 i 5), либб закручивают по отдельности (фиг. 2, 3,4, 6 и 7), а затем смешивают и подают в кольцевой канал 2, где потоки сепарируются и стабилизируются, т.е. образуются два врашаюшихся и перемешиваюшихся в осевом направлении кольцевых потока с выраженной межфазной границей раздела (фиг. 8). На периферии канала 2 располагается кольцевой слой воды, а по его внутреннему диаметру- водяной пар. Динамически образованные кольцевые потоки по спирали перемешаются в диспергационную камеру 1 на взаимодействие с раствором- полимера. Первичное взаимодействие раствора полимера, выходяшего из корпуса 3 через каналы 5, производится с закрученным потоком водяного пара. При этом изменение условий обработки раствора полимера водяным паром производится путем изменения площади сечения для прохождения водяного пара в канале 2 с диспергационной камере 1. Это изменение достигается посредством замещения части проходного сечения канала 2 подвода водяного пара слоем кольцевого потока воды. При увеличении расхода сопутствующей воды плошадь проходного сечения кольцевого слоя пара уменьшается и уменьшается его расход. При уменьшении расхода сопутствуюш,ей воды плошадь проходного сечения для водяного пара увеличивается, а следовательно, увеличивается его расход. Таким образом управление процесса крошкообразования производится путем локального изменения массовой производительности воды в двухфазной системе вода - водя й пар. При воздействии пара на выходяший из каналов 5 полимер последний диспергируется, а растворитель под действием тепловой энергии переходит в газообразное состояние. Диспергированная крошка располагается на границе межфазного раздела, где продолжает взаимодействовать с водяным паром. Закрученные и разделенные по плотности вода, крошка полимера и смесь водяного пара с газообразным растворителем проходят через смесительную камеру 6, где обрабатываются дополнительно потоками среды, подаваемой через патрубок 7, а затем пульпа (смесь крошки с водой) выводится через патрубок 8 на дальнейшую обработку. Таким образом использование изобретения за счет регулирования расхода водяного пара в зоне диспергирования полимера при изменении его условий обработки позволяет сократить расход пара, что повысит экономичность процесса крошкообразова,ния.

КРОШКООБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ИЗ РАСТВОРОВ, содержаш.ий диспергайионную камеру, установленный концентрично в ней с образованием кольцевого канала для подвода пара в диспергационную камеру корпус с патрубком для подачи раствора поли-мера, соединенный своей полостью с полостью диспергационной камеры через выполненные в его боковой стенке выходные каналы, и средство для закручивания потока пара перед подачей его в кольцевой канал, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса крошкообразования он снабжен средством для подачи в кольцевой канал закрученного потока воды. СП 00 о со Х) ел

твтштяяяяяял-ит

I 11,

н я /I /I I

тН

№

П 15

.2

Ю

Фиг.

6-5

12

.6

В-В

/3

10

ФигЛ

,8