Установка для непрерывного производства триацетата целлюлозы Советский патент 1975 года по МПК C08B17/02 

Известна установка для непрерывного производства триацетата целлюлозы гетерогенным способом, содержащая последовательно расположенные аппараты для активирования, ацетилирования, бензольных промывок, отгонки бензола, частичного омыления, водных промывок, сушки целевого продукта и снабженная герметизирующим устройством, выполненным в виде пресса с перфорированной камерой, снабженной кожухом и цилиндром со штоком, связанным со средствами привода.

Однако при эксплуатации известной установки плотность герметизирующей пробки и степень отжима материала не регулируются и зависят от многих факторов: состояния волокна (начальная влажность), геометрических размеров (длины и диаметра) цилиндра, состояния внутренней поверхности цилиндра, равномерности подачи волокна. .

Так как за исключением геометрических размеров цилиндра все остальные условия не постоянны, получить стабильную пробку и соответственно степень отжима невозможно.

Незначительные изменения количества материала, поступающего в камеру прессования, отрицательно влияют на работу герметизиру{ощего устройства: либо создается слишком плотная пробка, в результате чего поршень заклинивает в цилиндре, либо в результате

недостаточного количества материала создаются условия для закручивания материала в цилиндре и материал не отжимается. Вследствие ударной работы поршня через

перфорацию цилиндра вместе с отжимаемой жидкостью увлекается значительное количество волокна, что усложняет транспортировку жидкости и ведет к потерям материала. Использование поршневого герметизирующего устройства требует установки рыхлителя для разрушения спрессованной массы материала на выходе из цилиндра. Спрессованный материал из цилиндра выходит неравномерно, толчками и не после каждого хода

поршня, поэтому рыхлитель работает либо

вхолостую, либо с недопустимой перегрузкой.

Агрегаты частичного омыления и водных

промывок располагаются в одном помещении

с агрегатами активирования, ацетилирования

и бензольных промывок, а также отгонки бензола, что неоправданно увеличивает площадь этого помещения и требует выполнения отдельных узлов агрегатов во взрывоопасном исполнении.

С целью улучшения технологии процесса предложена установка для непрерывного производства триацетата целлюлозы, снабженная герметизирующим устройством, выполненным в виде шнекового транспортера, помещенного

ней поверхности которого установлены планки, одна из которых перфорирована, а в конце цилиндрического корнуса установлен коннческий клапан, взаимосвязанный с упругими элементами.

Применяемое шнековое герметнзнрующее устройство создает надежную пробку благодаря налнчию противодействующего подаче материала клапана, постоянно поджимаемого пружиной. При этом возможны регулировка степепи отжима материала и изменепие. производительности установки в широких пределах.

Изменение количества иостунающего материала не влияет на работу устройства, не изменяет устойчнвого режима работы установки.

Отсутствие ударной работы, равномерное вращение щнека и щелевая перфорация на нижней планке исключают унос волокна с отжимаемой жидкостью.

Коническая форма клапана и налнчие центрального отверстня в получаемой пробке A-iaтериала, образуемой валом щнека, создают условия для разрушения спрессованного материала после выхода из корпуса, благодаря чему отпадает необходимость в установке рыхлнтеля.

Устройство может применяться при конструировании линий непрерывного производства триацетата целлюлозы любой производительности, конструкция устройства поддается расчету.

До образования первой пробки при запусках липин щнековое устройство герметизирует агрегаты за счет пружинного клапана.

В предлагаемой установке применяются ногруЛСные и самовсасывающие насосы, нрак1ически исключающие потери сырья. Улучщаются условия труда, так как загазованность иомещення бензолом, уксусным ангридридом и другими веществами ирактически исключается.

Агрегаты частичного омыления, водных нромывок н сушки вынесены в отдельное помещение. Для исключения громоздких устройств и строительных конструкций но отделению помещения категории А (с агрегатами активирования, ацетнлироваиия и бензольных промывок, а также отгонки бензола) от номещения категории Б, где устанавливаются агрегаты в обычном исполиении (частичного омыления, водных промывок и сущки), предусмотрена система, состоящая из ажитатора, гидротранспортера для передачи триацетата в виде иульпы и центрнфуги иенрерывного действия для отжиМа триацетата целлюлозы. Предлагаемая устаиовка включает следуюихие основные агрегаты и узлы.

Активатор. Возмо кно вьиюлнение активатора нериодического действия для нроведени.я «сухой активации, в этом случае для соблюдения неирерывностн нроцесса в линию устанавливаются два активатора. Возможио вы1;олиение и встраиванне в линию активатора

иенрерывного действия для ироведения «мокрой активации, в этом случае загрузка активатора должна производпться через герметизирующее устройство, а разгрузка - через 5 отжимное устройство (в данном случае одно и то же ycTpoiicTBo).

Агрегат ацетилирования, нейтрализации катализатора и бензольных промывок без отжимных уст1)ойств между онерациями. Это 10 агрегат-неирерывного действия.

Агрегат отгонки бензола, выиолиеиный в виде шнека, корпус которого нмеет устройства для орошения триацетата целлюлозы горячей водой и барботер для острого пара. J5 Агрегат омыления, но конструкции идентичный агрегату ацетилирования, нейтрализации катализатора и бензольных промывок.

Агрегат водных промывок, по конструкции идентичиый агрегату омыления. 20 Агрегат сушки, иредставляющий собой лейточную сущилку неирерывиого действия известиой конструкции (на чертежах не показан).

Два отжимных агрегата валкового тииа из25 вестной конструкции.

Два рыхлителя известной конструкции.

Два щнековых герметизнрующих устройства, устанавливаемых по необходимости либо 30 для герметичного отделення одного агрегата от другого с одновременным обеспечением отжима материала, либо для герметизации мест загрузки аииарата.

Система, состоящая из ряда холодильни5 ков, скруббера и гидрозатвора, а также трубоироводов и штуцеров для отдувок из агрегата ацетилирования и бензольных промывок и емкостей для свежей и отработанной ацетнлирующей смеси, нредназначенная для улав0 ливания бензола уксусным ангидридом и возвращення этой смеси в процесс.

Система, состоящая из ажнтатора, иасоса, центрифуги, сбориика, иасоса и гидротранспортера, предназначенная для охлаждения 5 триацетата. Центрнфуга ненрерывно действующая, известной конструкции.

На фиг. 1 ноказана предлагаемая установка; на фиг. 2 - шнековое герметизирующее устройство.

0 Предлагаемая устаиовка работает следуюна,нм образом.

Активатор 1 (см. фиг. 1) нредставляет собой прямоугольный анпарат со сферическим днищем, внутри активатора установлено перемешивающее устройство. Линтер или целлюлоза загружаются периодически в каждый из двух активаторов.

По истечении временн активации лиитер сбрасывается в ацетилятор 2, в котором про0 1ЮДЯТСЯ ацетилированне, нейтрализация катализатора и бензольные промывки.

Ацетилятор 2 представляет собой герметическую камеру, впутри которой непрерывно движется перфорированиая леита транснортера 3. Трансиортер-укладчик 4 разравнивает

слой целлюлозы на ленте и регулирует толшину слоя.

Ацетилирующая смесь полТ.ается из емкости о с ИОМОН1ЫО иогружного насоса б и через холодильники 7 и 8 и теилообмениик 9 идет на орошение целлюлозы.

Подачей свежих компонентов в емкость 5 иоддерживается постоянный состав и постоянное количество ацетилирующет смеси.

В ацетиляторе проводятся также нейтрализация катализатора и бензольные промывки Циркуляция бензола в зонах промывки осуществляется серией самовсасыв1Ю1цих иасосов 10.

Отдувки из ацетилятора поступают через холодильиик в скруббер 11, орошаемый предварительно охлажденным уксусным ангидридом. Здесь пары бензола поглонтаются уксусным ангидридом, и эта смесь возвращается в емкость 5, а оттуда - в процесс.

Промытый бензолом слой триацетата целлюлозы разрыхляется и сбрасывается с ленты рыхлителем 12, установленным перед разгрузочным бункером. Рыхлитель представля ST собой барабан с колками. Далее установлен шнек-собиратель 13, который передает материал через аварийный затвоп R шнековое герметизипуюш,ее устройство 5.

Шнековое устройство для герметизации и отжима (см. фиг. 2) предстячляет собой шиековый транспортер 16, помещенный в цилиндрический кориус 17 с диаметральным зазором .30-4-0 мм. В этом зазоро вдоль оси шиека установлено несколько планок 18, создаюИ1ИХ устойчивые УСЛОВИЯ для движения материала Б зоиу создания пробки. Корнус снабжен дренажным устройством для отвода отжатой жидкости, состоящим из нижней планки 19 со тцелевой перфорацией, перфорированного отражательного диска 20, коллектора для сбора жидкости 21 и штуцера 22 в торцевой стенке корпуса 17.

Навивка шпека прерывается на длине 0,8-1 диаметра корпуса от его разгрузочного конца, создавая камеру ирессования.

В этой камере материал уплотняется, образуя пробку, которая, преодолевая усилие пружины 23, отодвигает конический клапаи 24 до упора в муфту 25 и образует щель для непрерьтБиого выхода спрессованного материала.

Степень отжима волокнистого триацетата целлюлозы зависит от величины щели, которая регулируется иоджатием пружины 23 через гайку, соединенную с муфтой 25.

Пружина 23, поджимающая конический клапан к торцу корпуса 17, защищена от воздействия агрессивной среды кожухом 26, прикрепленным к конусному клапану, и уплотняющим кольцом в каиавке наружного диаметра муфты 25.

В камере выхода материала имеются смотровые окиа 27, позволяющие вести наблюдение за работой.

Клапан 24 посажен па вал щиека с помо1цью вту;1ки 28 из фторопласта.

В И иековом герметизируюихем устройстве триацетат целлюлозы отжр1мается от уксуспой кислоты и бензола, которые через иерфо тироваииу о планку 19 поступают в коллектор, откуда возвраидаются в процесс.

Для дополиитедыюго, гарантированного отвода откатой ж - дкости служит диск 20. через перфорацию которого жидкость проходит к щтуцеру 22 и возвращается в процесс.

Отжатый триацетат целлюлозы поступает в аппарат для отгоики беизола 29 (см. фиг. 1), который представляет собой щиек, помеп1,еипый в эллиптическую камеру. Отгоика бензола производится иутем орощеиия триацетата горячей водой и иутем пропускаиия острого пара.

Далее триацетат целлюлозы отжимается в щиековом герметизирующем устройстве 30 и иостуиает в ажитатор 31, который представляет собой сборник с мешалкой.

Сюда же иодается холодная зодч. 2-3%-1т;1я сусиензия триацетата целлюлозы иасосом 32 иодается через трубоировод на неирерывнодействующую центрифугу 33, откуда триацетат иостуиает в бункер наклонного ковщового транспортера 34, который сбрасывает материал в аппарат омыления 35. Центрифуга 33 встроена в линию частичного омыления, водных промывок и сушки триацетата.

Фугат проходит сбориик 36 и насосом 37 качается обратно в ажитатор 31.

Так при иомонхи гидротраиспортера осуИ1..ествляется иередача триацетата и,еллюлозы из отделеиия ацетилировапия, беизольиых иромывок. отгонки бензола в отделеиие частичного омыления и водиых промывок. Такпм образом обеспечивается надежный гидрозатвор.

В приемном бункере агрегата частичного омыления 35 установлен щнек-разравниватель, предиазначеппый для разравнивания

поступающего триацетата целлюлозы по шиpin-ie траиспортера. Далее установлеи трапсгюртер-укладчик, предиазиачепный для укладывания и ирижатия продукта. С помон ью транспортера-укладчика также регулируется

толщина слоя продукта. Лепта траиспортера перфорирована. Триацетат целлюлозы во время движения ленты орощается 10-12%-ным водным раствором азотной кислоты. Оросители представляют собой ирямоугольные короба с иерфорировапиыми днищами.

На выходе иродукта из агрегата устаиовлен рыхлитель (барабан с колками) для рыхления и сбрасывания продукта с ленты. Ниже установлен шнек-собиратель, по конструкции аналогичный шнеку-разравнивателю, предназначенный для сбора продукта с щирипы от 2000 до 700 мм и подачи его иа наклонный траиспортер 38 и далее - в отжимной агрегат 39 известной конструкци.

дается в рыхлитель 40 известной конструкции. Из рыхлителя 40 продукт попадает в бункер элеватора 41, который подает его в агрегат водных промывок 42, аналогичный агрегату частичного омыления 35. Продукт, пройдя через отжимной агрегат 43 и рыхлитель 44, направляется к ленточному сушильному агрегату известной конструкции.

Для исключения попадания воздуха в активатор и для отжима уксусной кислоты после активации загрузка целлюлозы в активатор и передача проактивированной целлюлозы в ацетилятор 2 осуществляется через шнековое герметизирующее отжимное устройство 15.

Предлагаемая установка может использоваться для производства триацетата как для пленок, так и для прядения нитей.

Предмет изобретения

Установка для непрерывного производства триацетата целлюлозы гетерогенным способом, включающая последовательно расположенные аппараты для активирования, ацетилирования, бензольных промывок, отгонки бензола, частичного омыления, водных промывок, сущки целевого продукта и герметизирующее устройство, отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологии производства, герметизирующее устройство выполнено в виде щнекового транспортера, помещенного внутри цилиндрического корпуса,

на внутренней поверхности которого установлены продольные планки, одна из которых перфорирована, и в конце цилиндрического корпуса установлен конический клапан, взаимосвязанный с упругими элементами.

CM