Аппарат для непрерывного выделения полимерных материалов из растворов

 

АППАРАТ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ, содержащий корпус в виде колонны с нижним входнЕлм и верхним выходным патрубками и закрепленные внутри корпуса кольцевые поперечные вставки с наклонным; к продольной оси боковыми поверхностями и с центральными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью углубления отгонки растворителя из крошки полимера за счет увеличения полезного объема аппарата, боковая поверхность вставок выполнена с продольными гофрами, имеющими уменьшающуюся в радиальном направлении от центрального отверстия к периферии глубину.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1%SU(ii) (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3549102/23-05 (22) 04.02.83 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) В.Н.Вишняков (53) 678.052(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 221264, кл. С 08 С 2/06, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 509606, кл. С 08 F 6/28, В 29 Н 1/00, 1973 (прототип). (54)(57) АППАРАТ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ

РАСТВОРОВ, содержащий корпус в виде колонны с нижним входным и верхЗ(5П В 29 Í 1/10; В 01 г 19/00 ним выходным патрубками и закрепленные внутри корпуса кольцевые поперечные вставки с наклонныьг к продольной оси боковыми поверхностями и с центральными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью углубления отгонки растворителя из крошки полимера за счет увеличения полезного объема аппарата, боковая поверхность вставок выполнена с продольными гофрами, имеющими уменьшающуюся в радиальном направлении от центрального отверстия к периферии глубину.

1077812

Изобретение относится к аппаратам непрерывного действия, предназначенных для выделения полимеров, в том числе синтетического каучука, из растворов в углеводородных растворителях водным способом в виде крошки.

Известен аппарат для непрерывного выделения полимерных материалов из растворов, содержащий корпус с нижним входным и верхним выходным патрубками t,lj. Недостаток известного аппарата заключается в малой интенсивности обработки полимера при его всплытии.

Наибблее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является аппарат для непрерывного выделения полимерных материалов из растворов, содержащий корпус в виде колонны с нижним входным и верхним выходным патрубками и закрепленные внутри корпуса кольцевые поперечные вставки с наклонными к продольной оси боковыми поверхностями и с центральными отнерстиями (.2 J.

B известном аппарате вставки выполнены в виде примыкающих друг к другу полых тел вращения переменного по высоте сечения (усеченных конусов) и образуют гидродинами ческий корпус, который размещен во внутренней полости основного цилиндрического прочного корпуса.

Между внешними поверхностями усеченных конусов образованы изолированные полости на 25-30о уменьшающие полезный объем аппарата и соответственно повышающие его удельную металлоемкость.

В условиях проведения процесса выделения, например, синтетического каучука СКИ-3 иэ 10-15%-ного раствора в иэопентане объем, занимаемый пульпой (нодой и крошкой полимера), составляет около 50Ъ рабочего объема аппарата, остальное газообразный растворитель и частично водяной пар.

Избыток, барботирующий пульпу, газопаровой фазы дополнительно сокращает время пребывания крошки н аппарате, интенсифицирует нежелательное насыщение воды растворителем и сопровождается малоэффективным контактом крошки с имеющим низкую теплоемкость газообразным иэопентаном.

Целью изобретения является углубление отгонки растворителя из крошки полимера эа счет увеличения полезного объема аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем кор пус н виде колонны с нижним входным и верхним выходным патрубками и закрепленные внутри корпуса коль5

65 цевые поперечные вставки с наклонными к продольной оси боковыми понерхностями и с центральными отнерстиями, боковая поверхность вставок выполнена с продольными гофрами, имеющими уменьшающуюся н радиальном направлении от центрального отверстия к периферии глубину.

На фиг.1 схематически изображен аппарат, общий вид; на фиг.2 — разрез А-A на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 — узел на фиг.1; на фиг.5 и б — то же, варианты исполнения.

Аппарат для непрерывного выделения полимерных. материалов из раст. воров содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 в виде колонны с нижним 2 и верхним 3 днищами, на которых размещены входной 4 и выходной 5 патрубки соответственно. Имеются дистанционно установленные по высоте и закрепленные на корпусе 1 кольцевые поперечные встанки б с наклонными к продольной оси боковыми поверхностями.

Боковая поверхность вставок выполнена с продольными гофрами, глубина которых уменьшается в радиальном направлении от глубины центрального отверстия 7 до глубины у периферии.

Конструкция кольцевой поперечной вставки б .(фиг.2 и 3) образована из ребра 8, нижних и верхних листон 9 и 10.

Ребра. 8 имеют нид равнобочных трапеций, прикрепленных к корпусу вдоль его образующих своими мень шими основаниями.

Листы 9 и 10 прикреплены к боковым сторонам ребер 8 попеременно с нижних и верхних сторон последних. Наклон листов 9 и 10 к оси аппарата соответствует наклону боковых сторон ребер 8.

Образуемые ребрами 8 и листами 9 и 10 гофры придают вставкам б повышенную жесткость, что дает возможность применять ее при больших диаметрах без дополнительных опорных элементов.

Граница центрального отверстия 7 каждой вставки 6 разделяющего аппарат на секции, расположена по кольцевой пространственной волнообразной линии, образованной кромками листов 9 и 10 и большими основаниями трапеций ребер 8.

Поверхности листов 9 и 10 и ребер 8 образуют чередующиеся между собой, сужающиеся к центру и наклонные к оси аппарата нижний опорный и верхний потолочный желобы 11 и 12 соответственно.

Внешние понерхности листов 9 и 10 образуют с корпусом 1 острые углы oL и р.

1077812

Полимерный материал, например

10-15%-ный раствор каучука СКИ-3 в изопентане, обрабатывают водным паром. Образующаяся смесь газообразного растворителя, водяного пара и крошки полимера смешивается с заплавленной антиагломератором водой и поступает через патрубок 4 4() в нижнюю секцию аппарата.

3а счет тепла, вносимого водяным паром, отгонка растворителя от крошки продолжается и в вышерасположенных секциях аппарата. 45

Из-эа различных плотностей многофазной среды и ее дросселирования возникают вихри, что способствует смешению содержимого и предотвращает слипание крошки.

Для ликвидации местных застойных зон у корпуса 1 плоские листы 9 и 10 отогнуты вниз и вверх по линиям 13 соответственно.

Листы 9 и 10 могут иметь выпуклые в наружные стороны вставок 6 поверхности криволинейного профиля, например дуги (фиг.4), полуокружности (фиг.б) или угол (фиг.б). В этих случаях экстремумы волнообразных линий вставок 6 представляют собой радиально расположенные и наклонные к продольной оси гребни (ребра). При этом кривизна профиля может увеличиваться с уменьшением радиуса аппарата (например, при изготовлении листов 9 и 10 иэ вальцованных усеченных конусных обечаек). В исполнениях согласно фиг.4,5 и 6 отгибы по линиям 13 не требуются.

Ребра 8 могут устанавливаться наклонно к образующей корпуса 1 (фиг. 6) .

Ребра 8 могут быть изогнуты по спирали, при этом боковые стороны листов 9 и 10, смежные с ребрами, вырезают по кривым, соответствующим спиралям ребер 8.

Аппарат для непрерывного выделения полимерных материалов иэ растворов работает следующим образом.

Газопаровая фаза, опережающе по отношению к пульпе (воде и крошке полимера) собирается в верхних потолочных желобах 12 вставок 6 и радиально перемещается от периферии к центральным отверстиям 7, где огибая преимущественно верхнюю часть волнообразной границы последнего, дискретно поступает в последующую секцию аппарата, причем переход газопаровой фазы иэ одной секции в другую осуществляется при обтекании как горизонтальных (верхних), так и вертикальных участков отверстий 7. Газопаровой поток увлекает вместе с собой пульпу, которая совершая с газопаровой фазой вихревые движения, выносится в последующие секции аппарата.

Часть пульпы в секциях собирается в нижних опорных желобах 11, по которым она радиально стекает в первую секцию аппарата на повторную обработку. При увеличении расходов газопаровой фазы соответственно уменьшается возврат пульпы в предыдущую секцию аппарата.

Обработанная смесь через патрубок 5 выводится иэ аппарата на центробежный сепаратор (циклон), откуда газопаровая фаза следует в систему конденсации, а пульпу подают на дальнейшую обработку.

Предлагаемый аппарат по сравнению с прототипом позволяет увеличить рабочий объем на 25-30Ú для углубления отгонки растворителя из крошки полимера, что позволяет повысить производительность аппарата; снизить вибрацию аппарата и производственный шум, а также уменьшить пульсации в потоке при поступлении его в центробежный сепаратор, и, тем самым, предотвратить унос крошки в систему конденсации; интенсифицировать опережающий отвод в систему конденсации попутного газообразного растворителя; повысить диапазон пропускной способности для устойчивой работы аппарата; снизить удельную металлоемкость.аппарата.

1077812

1077812

Фиг Ф

1077812

f0

Фиг б

Составитель И.Буслаева

Редактор Г.Гербер Техред T.Ôàíòà Корректор A.Ïoâõ

Заказ 846/12 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4