Полимеризатор

Полезная модель относится к устройствам для проведения реакции полимеризации при получении эластомеров и может быть использована в производстве бутадиенового и этилен-пропилен-диенового каучуков. Технический результат - повышение конструктивной надежности полимеризатора и возможность проведения процесса полимеризации в условиях интенсивного теплообмена. Предлагаемый полимеризатор содержит вертикальный цилиндрический термостатированный корпус, внутри которого расположен вал, выполненные на нем шнек и скребковые устройства, каждое из которых закреплено в держателе, соединенном со шнеком посредством, как минимум, одного упругого элемента, выполненного в средней части в виде зигзага.

Полезная модель относится к устройствам для проведения реакции полимеризации при получении эластомеров и может быть использована в производстве бутадиенового и этилен-пропилен-диенового каучуков.

Известен полимеризатор, содержащий корпус с соосно расположенной циркуляционной трубой, скребковое устройство с валом, мешалку и технологические патрубки, при этом вал скребкового устройства расположен с эксцентриком относительно оси корпуса (А.С. СССР №1279664, МПК В 01 J 19/18, опубл. 30.12.86).

В известном устройстве скребковое устройство снабжено конусом, соосным валу, с вершиной, обращенной к мешалке. Это затрудняет нормальную эксплуатацию полимеризатора, т.к. зачастую в сочленении конуса не обеспечивает необходимого коэффициента трения на контактирующих поверхностях, что приводит к холостому провороту в конусе. Перемешивание внутри полимеризатора становится нестабильным, что вызывает местные перегревы реакционной массы.

Известен полимеризатор, содержащий вертикальный цилиндрический термостатированный корпус, внутри которого смонтированы охлаждаемый цилиндр и вал, несущий шнек и раму со скребками, причем охлаждаемый цилиндр закреплен в разъеме средней части корпуса посредством перфорированного диска, в котором расположены трубопроводы для подвода и отвода хладоагента, а рама со скребками выполнена из двух частей, смонтированных консольно на концах вала (А.С. СССР.№296580, МПК В 01 J 1/00, опубл. 02.03.1971).

Подобная конструкция полимеризатора громоздкая и сложная, а жестко консольно закрепленные скребки быстро изнашиваются, что создает условия нестабильности теплоотвода от реакционной массы и частые остановы процесса, связанные с заменой скребков.

Наиболее близким к предлагаемому является полимеризатор, содержащий вертикальный цилиндрический термостатированный корпус, внутри которого расположен вал и выполненные на нем шнек и скребковые устройства (Свидетельство РФ на полезную модель №18650, МПК ⁷ В 01 J 19/18, опубл. 10.07.2001). Каждое скребковое устройство закреплено в держателе, соединенном посредством трех сдвоенных упругих элементов с опорой, жестко соединенной с поверхностью гребня.

Крепление скребковых устройств описанным способом ненадежно и часто выходит из строя в процессе работы полимеризатора, что приводит к необходимости останова технологического процесса.

Задачей полезной модели является повышение конструктивной надежности полимеризатора и возможность проведения процесса полимеризации в условиях интенсивного теплообмена.

Поставленная задача решается разработкой конструкции полимеризатора, содержащего вертикальный цилиндрический термостатированный корпус, внутри которого расположен вал, выполненные на нем шнек и скребковые устройства, каждое из которых закреплено в держателе, соединенном со шнеком посредством, как минимум, одного упругого элемента, при этом средняя часть упругого элемента выполнена в виде зигзага.

Отличием предлагаемого полимеризатора от наиболее близкого является то, что средняя часть упругого элемента, посредством которого соединен держатель скребкового устройства и шнек, выполнена в виде зигзага.

Предлагаемое устройство позволяет создать условия работы полимеризатора, при которых налипший на его внутреннюю поверхность эластомер будет непрерывно срезаться, освобождая металлическую поверхность корпуса для осуществления интенсивного теплообмена между реакционной массой и охлаждающим агентом, подаваемым в термостатированный корпус. Стабильность срезания эластомера обеспечивается постоянным

прижатием скребка, как минимум, одним упругим элементом к поверхности корпуса при движении мешалки. При этом предлагаемая конструкция скребка и упругого элемента, выполненного в средней части в виде зигзага, повышает надежность работы оборудования, приводит к многократному увеличению времени работы скребков до износа, а степень износа скребков не оказывает влияния на их работоспособность.

Предлагаемый полимеризатор (Фиг.1 и 2) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с термостатирующей рубашкой 2. Внутри корпуса 1 расположен вал 3. На валу 3 размещен шнек 4. Поверхность гребня шнека 4 соединена со скребком 8 посредством упругого элемента 5, выполненного в средней части 6 в виде зигзага, и держателя 7. Количество упругих элементов, выполненных в средней части в виде зигзага, для одного скребка - одно и более. Их количество выбирается конструктивно, в зависимости от длины скребка. Количество скребков по высоте цилиндрической части корпуса 1 определяется из условия полного перекрытия скребками цилиндрической поверхности при вращении шнека 4.

Полимеризатор работает следующим образом. Образующийся в результате экзотермической реакции полимеризации раствор или эмульсия эластомера налипает на внутреннюю поверхность корпуса 1, что ухудшает теплоотвод от реакционной массы через стенку термостатированного корпуса. При вращении шнека набегающие скребки срезают налипший слой эластомера с поверхности корпуса 1. Это обеспечивается тем, что упругие элементы и сопротивление реакционной массы при вращении шнека непрерывно прижимают скребок к поверхности шнека. Основная нагрузка при срезании слоя эластомера с поверхности корпуса полимеризатора лежит на упругих элементах, поэтому стабильность срезания обеспечивается конструкцией упругого элемента.

Предлагаемая конструкция позволяет при вращении шнека со скребками непрерывно очищать от эластомера внутреннюю поверхность корпуса,

обеспечивая нормальные условия теплоотвода от реакционной массы к стенке корпуса.

Полимеризатор, содержащий вертикальный цилиндрический термостатированный корпус, внутри которого расположен вал, выполненные на нем шнек и скребковые устройства, каждое из которых закреплено в держателе, соединенном со шнеком посредством, как минимум, одного упругого элемента, отличающийся тем, что средняя часть упругого элемента выполнена в виде зигзага.