Аппарат для выделения полимеров из растворов Советский патент 1985 года по МПК B29B15/02 B29B15/00 B01J19/00 B29K19/00 

Изобретение относится к оборудованию для выделения полимеров из растворов и может быть применено в качестве водного дегазатора в промышленности синтетического каучука. Известен аппарат для выделения полимеров из растворов, содержащий вертикальный корпус, патрубки для ввода парожидкостной смеси с полимером и вывода паров и продукта и перемешивающее приспособление 1. Однако в этом аппарате патрубок для ввода парожидкостной смеси с полимером расположен ниже уровня заполнения корпуса жидкой фазой, что приводит к уносу крошки полимера, капель воды и водяного пара в систему конденсации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат для выделения полимеров из растворов, содержащий вертикальный корпус с патрубками для вывода паров и продукта и перемешивающим приспособлением и установленную в корпусе выше последнего камеру суспендирования, имеющую вертикальную обечайку, соединенную с патрубком для ввода парожидкостной смеси с крошкой полимера, и нижнюю торцовую стенку с центральным проходным отверстием 2. В известном аппарате на нижней стенке камеры суспендирования с ее внешней стороны смонтированы карманы для сбора жидкой фазы и сообщенные с ними вертикальные лотки для слива, образующие между собой проемы для выхода газопаровой фазы. При этом вращающийся поток жидкой и газообразной фаз перемещается вдрль внешней стороны нижней торцовой стенки и, останавливаясь у вертикальных лотков, создает местные возмущения, способствующие выплескиванию жидкой фазы. Кроме того, в аппарате перемещение жидкой фазы из камеры суспендирования в лот;ки осуществляется при резком изменении ее направления, что приводит к удару потока о стенки лотка и к разбрызгиванию жидкой фазы и смещению ее с газопаровой фазой, что снижает эффективность процесса разделения фаз. Целью изобретения является повыщение эффективности разделения фаз путем предотвращения разбрызгивания жидкой фазы. Данная цель достигается тем, что в аппарате для выделения полимеров из растворов, содержащем вертикальный корпус с патрубками для вывода паров и продукта и перемешивающим приспособлением и установленную в корпусе выше последнего камеру суспендирования, имеющую вертикальную обечайку, соединенную с патрубком для ввода парожидкостной смеси с крощкой полимера, и нижнюю торцовую стенку с центральным проходным отверстием, камера суспендирования снабжена концентрично смонтированной в обечайке на нижней торцовой стенке по контуру проходного отверстия цилиндрической перегородкой и соединенным с обечайкой в ее нижней части тангенциально расположенным патрубком для вывода жидкой фазы из камеры суспендирования. На чертеже изображен аппарат, общий вид. Аппарат для выделения полимеров из растворов содержит вертикальный корпус Iс патрубками 2 и 3 для вывода паров и продукта соответственно, вал 4 с перемещивающим приспособлением 5 и установленную в корпусе последнего кольцевую камеру 6 суспендирования, имеющую цилиндрическую вертикальную обечайку 7, соединенную с тангенциально расположенным патрубком 8 для ввода парожидкостной смеси с кромкой полимера. Камера суспендирования содержит также верхнюю и нижнюю торцовые стенки 9 и 10 с центральными проходными отверстиями IIи 12. В обечайке 7 концентрично смонтирована цилиндрическая перегородка 13, расположенная на нижней торцовой стенке 10 по контуру проходного отверстия 12. С обечайкой 7 в ее нижней части соединен тангенциально расположенный патрубок 14 для вывода жидкой фазы (пульпы) из камеры 6 суспендирования. Нижняя торцовая стенка 10 установлена горизонтально или наклонно к оси аппарата и может быть выполнена в виде спирального витка, а патрубок 14 установлен в шаговом вертикальном проеме между концами витка спирали, где нижние части спирального витка стенки 10 и патрубка 14 плавно соединены между собой. В верхней части обечайки 7 концентрично установлена верхняя цилиндрическая перегородка 15, расположенная по контуру проходного отверстия 11 и образующая с верхней торцовой стенкой 9 и обечайкой 7 кольцевой воротник 16. Патрубок 8 для прдвода парожидкостной смеси с полимером в камеру суспендирования 6 и патрубок 14 для вывода жидкой фазы расположены на разной высоте и тангенциально ориентированы в противоположные стороны. Между верхней торцовой стенкой 9 и верхним днищем корпуса 1 установлен отражатель 17 в виде цилиндрического полукольца. Выходной конец патрубка 14 направлен к внутренней поверхности корпуса 1. Для более рационального использования газопарового пространства вертикальная обечайка 7 может быть прикреплена непосредственно к верхнему днищу корпуса 1. В корпусе 1 имеются патрубок 18 для подвода водяного пара в барботер 19, привод

20 вала 4, отражательные вертикальные перегородки 21 и радиальные ребра 22.

На участке патрубка 8, находящегося в кольцевом пространстве (не показан) между корпусом 1 и камерой 6 суспендирования может быть образован струйный эжектор для транспортирования газопаровой фазы.

Аппарат работает следующим образом.

Раствор полимера, например синтетического каучука, обрабатывают в крошкообразователе (не показан) водяным паром, в результате чего образуется крошка каучука, растворитель переходит в газообразное состояние, а водяной пар крнденсируется. Через патрубок 8 поток парожидкостной смеси, включающей газообразный растворитель, воду, водяной пар и крощки полимера, тангенциально вводится под кольцевой колпак 16. Затем смесь попадает в камеру б суспендирования, где в результате вращательного движения под действием центробежных сил осуществляется разделение потока на периферийную жидкую фазу (водную суспензию крошки каучука) и паровую.

Закрзченные пары через проходное отверстие 12 перемещаются в газопаровое пространство корпуса 1.

Для поддерживания заданной темпера. туры жидкой фазы через патрубок 18 в барботер 19 подается острый пар. Приспособление 5 перемешивает жидкую фазу и водяной пар. Смесь паров растворителя и несконденсированного водяного пара, поднимающегося с уровня нижней кубовой части аппарата, объединяется с вращающимся потоком пара из камеры 6 суспендирования, совместно закручивается и тем самым подвергается центробежному сепарированию и осушке.

Освобожденный от взвешенных частиц объединеннь1 { поток паров через патрубок 2 выводится на конденсацию.

При этом закрученный поток жидкой фазы в виде кольцевого слоя, располагаемого на обечайке 7, спирально движется к ограничивающей осевое перемещение нижней торцовой стенке 10 и через периферийный патрубок 14 выводится на поверхность уровня жидкой фазы, перемешиваемой приспособлением 5.

При этом размещение патрубка 14 обеспечит плавный отвод собранной врашающейся жидкой фазы из камеры суспендирования и плавную передачу ее на вертикальную стенку аппарата для пленочного стекания ее на уровень жидкой фазы в корпусе, что препятствует центробежному разбрызгиванию жидкой фазы, ее дополнительному распылению газопаровой фазой и уносу вместе с последней. Вертикальная перегородка 13 препятствует выплескиванию жидкой фазы и обеспечивает беспрепятственное перемещение газопаровой фазы.

Наклонная нижняя торцовая стенка 10, выполненная в виде витка спирали, обеспечивает полное осушение камеры 6 суспендирования. Вывод жидкой фазы из корпуса 1 осуществляется через патрубок 3.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции изобретения позволит повысить эффективность разделения фаз и снизить унос крошки из корпуса вместе с газопаровой фазой в конденсационный тракт, что предотвратит забивку аппарата и снизит количество остановок аппарата на его очистку от забившейся крошки.

АППАРАТ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ИЗ РАСТВОРОВ, содержащий вертикальный корпус с патрубками для вывода паров и продукта и перемешивающим приспособлением и установленную в корпусе выше последнего камеру суспендирования, имеющую вертикальную обечайку, соединенную с патрубком для ввода парожидкостной смеси с крошкой полимера и нижнюю торцовую стенку с центральным проходным, отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения фаз путем предотвращения разбрызгивания жидкой фазы, камера суспендирования снабжена концентрично смонтированной в обечайке на нижней торцовой стенке по контуру проходного отверстия цилиндрической перегородкой и соединенным с обечайкой в ее нижней части тангенциально расположенным патрубком для вывода жидкой фазы из камеры суспендирования. ж 1(0 СО