Аппарат для обработки полимерных жидкостей Советский патент 1979 года по МПК B01F7/24 

I

Изобретение огносигся к области хими- .чесжого и нефтяного машиностроения, за.нимающейся созданием емкостных Аппаратов для обработки полимерных жидкостей, например, усреднения состава крупнотоннажных партий растворов синтетических каучуков.

Известен аппарат для обработки полимерных жидкостей, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, центральный шнек и направляющий цилиндр.

В этом аппарате полимерная жидкость хорошо перемешивается в горизонтальных слоях, но не смешивается между, слоями по высоте аппарата l.

Известен также аппарат для обработки полимерных жидкостей, содержащий вертикальный цилиндрический корпус со штудечрами для отвода и подвода полимерной жидкости, верхнее и нижнее сферические или элиптическиё дниша, мешалку, выполненную в виде геликоидальных лопастей, закрепленных на каркасе и распорное устройство 2 .

В таком аппарате для подачи высоковязкой полимерной жидкости и для выгрузки используют вьшосные насюсы,,

Однако недостаточность гидростатичеокого столба полимерной жидкости и вязкостные свойства препятствуют созданию в зоне выходного штуцера напора, необходимого для эффективной работы аппарата.

Целью изобретения является улучшэпие выгрузки и перемешивания полимерной жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что распорное устройство выполнено в виде коаксиально ус;тановленной внутри дни- ща чащи, внешняя поверхность которой снабжена спарйльпымй лопастями, соединенными с геликоидальными лопастями мешалки.

Согласзю изобретению ширина спираль ных лопастей уменьшается от периферии к центру.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, общий вид, на фиг. 2 - разрез АА фиг, 1, на фиг. 3 - разрр- Б-Б фиг. 1. Аппарат лля обработки полимерных жид костей,например растворов синтетических KayiyKOB, содержит вертикальный аилиндрический корпус 1, образующий замкнутую полость а, с верхним 2 и с выпуклым сна ружи и вогнутым изнутри нижним 3 днищами, например элиптической или сферической формы. На верхнем днише 2 имеются штуцера 4 и 5 входа полимерной жидкости и выбода газоэой фаэы из аппарата. По оси нижнего днища 3 прикреплен короб 6 со штуцером 7 выхода продукта из аппарата. Основа мешалки представляет собой каркас 8, к нижней части которого прикреплена чаша 9 с 6гкры1ч й полостью б, и к верхней-перфорированный отверстиями 10 диск 11, причем каркас 8 и чаща 9 соединены между собой встык, т.е. имеют в месте соединения одинаковые диаметры. Чаша 9, подобная форме дниша 3, на мен ших размеров своей выпуклой стороной об рашена в направлении, вогнутой стороны нижнего дниша 3 с образованием между их поверхностями равномерного зазора в, причем образующие днища 3 и чаша 9 име ют плавные криволинейные формы, Изобретением предусматривается посте пенное уменьшение зазора в от периферии к центру, для чего чащу 9 смещают вниз. На наружной Ьоверхности каркаса 8 кон сольно закреплены двухааходные геликоидальные лопасти 12, а на поверхности чаши 9 торцовые лопасти 13, имеющие те же направления и количество заходов и плавно сзоединенные между собЬй, т,е, являющиеся продолжением йруг друга. При этом торцовые лопасти 13, выполненные в виде спиралей, например архимедовых, установлены перпендикулярно к касателбным выпуклой цоверхности чаши 9, а соединение лопасти 13 имеют острые углы раскрытия. При уменьшающемся зазоре в ширина лопастей 13 также уменьшается. На вогнутой повррс шости днища 3 установ лены тормозные ребра или спирали (не по казаны). ., Цилиндрический каркас 8 выполнен из пересекающихся наклонных, размешеш1ых по спирали с шагом, равным шагу гелико идальных лопастей 12, н вертикальных по лос, имеющих в сеченин форму трапеций, .меньшее основание которых является наружной поверхностью каркаса В . Имеется верхняя праведная цапфа 14, котора я прикреплена нижней стороной к диску 11, ГЖёрхн Й JB6 cTtJptSter иена с приводом врашения 15, К чаше 9 прикреплена цапфа 16 с отверстием г. Нижняя часть папфы 16 установлена в под шиннике скольжения 17, который удерживается в коробе 6 при помоши втулки 18 и спиц 19. Втулка 18 и короб 6 образуют между собой проходной кольцевой зазор д. В нижней части короба 6 установлена Подвижная в осевом направлении заслонка 20, которая с нижней частью втулки 18, выполняющей также роль седла, образует донное запорное устройство. В схему аппарата включён также внешний циркуляционный насос, установленный в трубопроводной линии (не показаны), соединяющей штуцера 7 и 4. , Уровень заполнение аппарата высоко- вязкой полимерной жидкостью расположен ниже перфорированного 11. Здесь жидкость лопастями 12 и наклонными полосами каркаса 8 сдвигается в нижнюю сторону аппарата, где поступает в зазор в, а часть жидкости в полость б чаши 9, В полости б жидкость изменяет направление и движется в свободном пространстве, ограниченном внутренней поверхностью цилиндрического каркаса 8, в верхнюю часть аппарата. Этим достигается циркуляция жидкости в полости а Жидкость, расположенная в зазоре в, подвергается сдвиговым деформациям и в результате возникновения в ней нормальных напряжений повышает давление и устремляется в зазор д и далее к штуцеру 7, Увеличению давления способствует сов- мейтные действия .лопастей 12 и 13. Из штуцера 7 высоковязкая жидкость поступает к штуцеру 4, далее на диск 11 и возвращается на поверхность заполнения , аппарата в виде струй. При этом происходит ускорение качественного перемешивания и удаление газообpaj3Hofl фазы из перемешиваемой жидкое ти, Сх5здание зоны повышенного давления в нижней центральной части аппарата позволяет обеспечить необходимый подпор к внешнему насосу для циркуляции и выгрузки,, . Кроме описанной выше схемы, предусматривается также схема замкнутого пе-„ ремешения полимерной жидкости после до- ёательно: полость а, зазоры (в), (д), отг вертие (г), полость (б) и вновь полость а или в обратном порядке, для чего требуется измени.ть направление врашения привода 15, Потребность в такой схеме возникает при наличии осадков в обраба тываемой жидкости. При этом заслонка 20 должна быть открыта, а штуцер 7 закрыт. При выгрузке полимерного материала из аппарата и его опорожнения звслонЕи 0 должна быть закрыта. При отсутстеии внешнего контура цир куляции, что предусматривается изобретением, перфорированный дисж 11 будет выполнять роль сепаратора, исключающего унос полимерного материала с газообразным растворителем в конденсационную систему. Изобретением предусматривается также возможность замены диска 11 радиальными распорками. В этом случае аппарат может быть заполнен обрабатываемой жид костью полностью. Трубы будут саэязывйть верхнюю приводную цапфу 14 скаркасом 8. Изобретение может быть использовано при усреднении крупнотонажных партий вы соковязкой жидкости, при концентрировании растворов, при введении в жидкость различных ингредиентов. Ф.ормула изобретени.я 1. Аппарат для обработки полимерных жидкостей, содержащий вертикальный цилиндрический корпус со штуцерами для отвода и подвода полимерной жидкости, верхнее и нижнее сферические или элиптичеокие дниша, мешалку, выполненную в виде геликоидальных лопастей, закрепленных на каркасе и распорное устройство, отличающийся тем, что, с целью улучшения выгрузки и перемешивания полимерной жидкости, распорное устройство выполнено в виде коаксиально установленной внутри цнишй чаши, внешняя поверхность котЬрой снабжена спиральными лопастями, соединенными с геликоидальными лопастями мешалки. 2. Аппарат по п. 1, отличавши и с я тем, что ширина спиральных лопастей уменьшается от периферии к центру. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 184254, кп. В 01 F 7/28, 1965. 2„ Авторское свидетельство СССР № 321042, кл. В Oi F 7/24, 1969.

/5

673306

ly

12