Аппарат для выделения полимеров из растворов Советский патент 1982 года по МПК B29H1/00 B01J19/00 

ИэобЕ етение относится к оборудованию для выделения полимеров из растворов и может быть применен в качестве .дегазатора в промышленности синтетических каучуков.

Известен аппарат д.пя выделения полимеров из растворов, содержащий вертикальный корпус с мешалками и с патрубками для ввода парожидкостной смеси с полимером и для вывода паров и продукта I..

В таком аппарате ввод парожидкостной смеси и полимера., осуществляется под уровень жидкости, перемешиваемой мешалкой. При этом значительное количество паров взаимодействует с перемешивающим устройством, что приводит к нежелательной вибрации корпуса аппарата и выводит из строя мешалку.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат, который содержит вертикальный цилиндои- . ческий корпус с патрубками для вывода паров и продукта, вал с перемешивающим приспособлением и установленную концентрично корпусу кольцевую . камеру суспендирования, соединенную

с патрубком для ввода парожидкостной смеси с полимером 2j.

В известном аппарате пары прохос дят по периферии в стороне от мешалки, что интенсифицирует процесс перемешивания. Однако взаимодействие паров, подаваемых в аппарат с жидкой фазой, приводит к значительным гидро 0 ударам, усилия от которых передаются на корпус аппарата, вызывая его вибрацию и разрушая несущие метал окон-; струкции.

Кроме того, в таком аппарате недостаточно интенсивен процесс разде5 ления жидкой и паровой фаз, возможен унос крошки полимера парами с поверхности жидкой фазы. Все это снижает интенсивность процесса выделения полимеров из растворов.

Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата и интенсификация процесса выделения полимеров.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для вывода паров и продукта, вал с перемешивающим приспособлением и установленную концентрично корпусу кольцевую камеру суспендирования, 30 соединенную с патрубком для ввода парожидкостной смеси с полимером, камера суспендирования установлена над перемешивающим приспособлением, причем расстояние между нижним торцом . камеры и перемешивающим приспособлением выбрано в пределах 0,5-0,9 внут реннего диаметра аппарата.

При этом камера суспендирования выполнена в виде двух закрытых крышкой коаксиальных обечаек, внутренняя из которых выполнена короче наружной

На чертеже изображен предлагаемый аппарат, общий вид.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 соответственно для вывода паров и продукта и с патрубком 4 для ввода пара. На валу 5 установлено перемешивающее приспособление 6.

Концентрично корпусу 1 над ним Ус тановлена колцейая камера суспендирования, выполненная в виде закрытых крышкой 7 двух коаксисшьных обечаек

8и 9. При этом внутренняя обечайка

9выполнена короче наружной обечайки 8.

Камера суспендирования соединена с патрубком 10 для подвода ларржид-г костной смеси и полимера, установленным тангенциально.

Расстояние Ь между нижним торцом камеры суспендирования и перемешивающим приспособлением выбрано в пределах 0,5-0,9 внутреннего диаметраЭ аппарата.

Данное расстояние складывается с учетом высоты уровня жидкости в заполненном аппарате над перемешивающим приспособлением, которое в известных аппаратах выбирается обычно в пределах 0,3-0,5 внутреннего диаметра D аппарата.

При этом камера суспендирования располагается в паровой зоне аппарата, на высоте от уровня жидкости, обеспечивающеЙ исключение уноса крош ки каучука с парами азеатропной смеси, а также исключающей влияние потоков пара на поверхностную циркуляцию жидкости в объеме.

Выбор расстояния L меньше минимального, равного 0,5-1) аппарата, вызывает нарушение поверхностной циркуляции жидкости за- счет образования волн на поверхности, которые появля- ются под воздействием струи пара, выходящей из крошкообразователя со скоростью 50 м/с, В образующихся при этом застойных зонах скапливается полимер (каучук) и слипается в комки больших, размеров со значительным содержанием остаточного растворителя. Содержание растворителя в конечном продукте в этот момент повьюзается от 0,2 до О,И вес.ч. Кроме того, наблюдается унос частиц полимера с поверхности и появляется вибрация корпуса.

Увеличение же максимального расстояния за верхний предел, равный 0,9D аппарата, приводит к некоторому увеличению уноса части полимера с 0,01 до О,1 кг/ч. Связано это прежде всего с тем, что увеличивается расстояние свободного падения.жидкости от камеры до уровня и наблюдается разбрызгивание падающей жидкости.

Аппарат работает следующим образо

Раствор полилтера и парожидкостной смеси, включающей пар и горячую воду, из крошкообразователя (не показан) подается в аппарат через патрубок 10, смесь попадает в камеру суспендирования, где осуществляются процессы измельчения крошки полимера, получения тонкой водной суспензии каучука под гидродинамическим воздействием мощной струи паровой смеси и разделения паров, и суспензии за счет дросселирующего эффекта. Обечайка 9 предотвращает унос крошки полимера из камеры и, кроме того, дополнительно способствует разделению паров и суспензии.

. Пары азеатропной смеси, отделившись от суспензии, поднимаются вверх по аппарату и выходят через патрубок 2 на конденсацию. Водная суспензия каучука сливается по наружной обечайке 8 в объем жидкости, где осуществляется дальнейшая обработка частиц полимера незначительным количеством свежего пара, подаваемого через патрубок 4. Количество этого пара таково, что оно не влияет на интенсивность перемешивания и не вызывает вибрацию корпуса. Отдегазированная суспензия через патрубок 3 подается на дальнейшую обработку.

Выбор расстояния камеры суспендирования над перемешивающим приспособлением обеспечивает установку камеры над уровнем жидкости в аппарате, а выполнение ее указанным образом позволяет интенсифицировать процесс перемешивания суспензии, исключить уно частиц полимера, что интенсифицирует процесс выделения полимеров, значительно уменьшает вибрацию корпуса, что в свою очередь повышает надежность его работы. Кроме того, изобретение дает возможность увеличить производительность аппарата.

Формула изобретения

1. Аппарат для выделения полимеров из растворов, содержащий вертик5льный цилиндрический корпус с патрубками для вывода паров и продукта, вал с перемешивающим приспособлением и установленную концентрично корпусу кольцевую камеру суспендирования, соединенную с патрубком для ввода па рожидкостной смеси с полимером, от. личающийся тем, что, с целью повышения надежности работы ап парата и интенсификации процесса выг деления полимеров, камера суспендирования установлена над перемешивающим приспособлением, причем расстояние между нижним торцом камеры и перемешивающим приспособлением выбрано в пределах 0,5-0,9 внутреннего диаметра аппарата; 2. Аппарат поп.1, отличающийся тем, что камера суспендирования выполнена в виде двух закрытых крышкой коаксиальных обечаек, внутренняя из которых короче наружной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рейхсфельд В.О, и Еркова Л.Н. Оборудование производств основного органического синтеза и синтетических каучуков. Л.,Химия,1974, с.224 . 2.Авторское свидетельство СССР 735294,кл.В 01 J 1/00,1978 (прототип).