Аппарат для концентрирования рас-tbopob полимеров

Аппарат для концентрирования рас-tbopob полимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социвпистичесник

Республик

Опубликовано 15. 07. 81. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 15.07. 81 (5I)M. Кл.

В01 О! 22

lecykарстеекиый квинтет

СССР ио делам иаобретеиий и открытий (53)УДК 66. 65. .5!1 (08 .8) (12) Авторы изобретения

А. В.

М. А.

Г. А.

В. И.

Тиме, О. В. Доманский, А. П. Туровский, Лейзерсон, .В. Н, Саракуэ, Г. М. Тнманьков, Мартиновский, М; С. Перфильева, Н. Я. Еременко,.

Пономаренко, Б. С. Красиков, Н. М. Игнатьев и В.П.Староверов (7!) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРОВ

ПОЛИМЕРОВ

Pbl оИзобретение относится к химическому машиностроению и может найти применение в производстве синтети— ческих каучуков.

Одним иэ методов повышения производительности в промышленном производстве синтетических каучуков .и увеличения единичных производственнык мощностей является концентрирование растворов синтетических каучу1а ков после полимеризации путем испарения части растворителя безводным методом.

Известен аппарат, предназначенный для удаления летучих из растворов полимеров. Аппарат снабжен шнеком, имеющим две цилиндрические части с различными диаметрами и шагом витков, и переходную коническую часть.

Предварительно нагретый жидкий поли20 мер вводится в аппарат в среднеи части зоны большего диаметра. Образовавшаяся влажная масса транспортируется шнеком к разгрузочному отверстию через коническую и суженную части корпуса аппарата. Пары раств рителя отводятся через патрубок, р положенный в верхней части аппарата $1).

Недостатком данного аппарата я ется то, что патрубок ввода продух расположен в зоне постоянного (цилиндрическая часть шнека) или пост пен!то изменяющегося (конические шн ки) шага витков. В обоих вариантах общее изменение mara витков шнеков в аппарате незначительно. Поэтому п растворителя прокодят путь к выход му патрубку между витками шнека со сравнительно небольшим шагом и по мом винтовой линии, что увеличивае сопротивление потоку и ослабляет действие центробежных сил, необхо димых для сепарации частиц раствор полимера и, следовательно, снижает эффективность сепарации. Кроме того, концентрированный раствор по лимера в начальный период проходит

1S

ЭО

3 Я зону шнека с большим шагом витков, что ухудшает условия транспортиров- ки жидкости в нижнюю часть аппарата.

В аппарате частота вращения шнека

66-88 об/мин, что явно недостаточно для случая концентрирования высоковязких растворов синтетических каучуков, где для удовлетворительного разделения парожидкостей смеси, согласно опытным данным, при диаметре шнека 100 мм требуется частота вращения 1000 об/мин.

Наиболее близким по технической.. сущности и достигаемому результату к изобретению является аппарат, содержащий цилиндрический корпус с патрубками ввода исходного продукта и вывода концентрированного продукта и пара, установленный в корпусе шнек с переменным шагом витков, уменьшающимся по направлению к патрубку вывода концентрированного продукта (2).

Недостатком данного аппарата является малая эффективность разделения парожидкостной смеси.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения за счет снижения уноса частиц раствора полимера с парами растворителя при обеспечении надежной непрерывной очистки внутренних поверхностей аппарата от раствора полимера и его выгрузки из аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что патрубок ввода исходного продукта установлен в месте изменения шага витков шнека, при этом соотноЗ шение шага витков шнека, размещенных над патрубком ввода, к шагу витков, расположенных под ним, составляет (5-6):1.

При укаэанном расположении патрубка ввода продукта пары растворителя, выделившиеся при входе, направляются к отводному паровому патрубку через зону шнека с большим шагом и крутым подъемом витков, приближающихся по форме к вертикальным лопастям, где угол подъема витков равен

90, что уменьшает сопротивление потоку паров и значительно усиливает действие центробежных сил, необходимых для сепарации частиц раствора йоли= мера, увлекаемых нарами растворителя. Концентрированный раствор полимера вместе с отсепарированными частицаии транспортируется в нижнюю

45832 4 часть аппарата и выгружается шнеком с малым шагом витков, обеспечивающим надежную .подачу высоковязкого раствора полимера и выгрузку его из аппарата.

На чертеже представлен аппарат, общий вид.

Корпус аппарата состоит из цилиндрической обечайки 1,двух эллиптических днищ 2 и снабжен патрубками для подвода исходного продукта (полииеризата } Э, выгрузки концентрированного полииеризата 4 и отвода паров растворителя 5. Шнековая мешалка выполнена в виде вала 6 с приваренныии к нему двумя шнековыми лопастями

У и 8 с различным шагом, обеспечивающими сепарацию парожидкостной смеси. очистк внчтоеняих поверхностей аппарата, транспортировку и выгрузку концентрированного полииеризата. Мешалка приводится во вращение электроприводом 9.

Аппарат работает следующим образом. ясходный продукт (полимеризат), нагретый до 80оС, поступает в аппарат через патрубок 3 ввода, расположенный в месте изменения шага витков шнека, где при дросселировании перегретого полимеризата происходит вскипание растворителя. Пары растворителя с частицами раствора полимера направляются к отводному паровому патрубку 5 и, проходя через зону шнека с большим шагом витков, подвергаются сепарации и удаляются через патрубок 5 на конденсацио. Отсепарированные частицы раствора полимера отбрасываются лопастями шнека большего шага к периферии и подаются в нижнюю часть аппарата, откуда лопас тяии шнека меньшего шага концентрированный полимеризат выгружается через патрубок 4.Привод шнека обеспечивает частоту вращения шнека, необходимую для создания центробежных сил при сепарации.

Таким образом осуществляется эффективная сепарация паров растворителя, очистка внутренних стенок аппарата от полимера и надежная выгрузка концентрированного продукта.Соотношение шага витков шнека жидкостной и паровой эон аппарата определяется из условия равенства сопротивлений при прохождении паров растворителя и концентрированного раствора полимера соответственно паровой и жид5 84 костной зон сепаратора. Равенство сопротивлений в этих зонах мошно выразить следукщей постоянной зависимостью где p — плотность среды, кг/м

G - — расход среды, т/ч

0 - внутренний диаметр сепа-. ратора,м;

4 — диаметр вала, м; — шаг витков шнека, м.

Экспериментальная проверка работы модельного аппарата описанной конструкции со шнековым ротором с различным шагом витков прн различных соотношениях шага на растворах синтетического каучука показала возмокность наиболее эффективного разделения в нем частиц жидкости и газовой фазы при соотношении шага витков, равном 1:(5-6).

5832 6 .ческий корпус с патрубками ввода ис ходиого продукта и вывода концентр рованного продукта и пара, установ- ленный в корпусе шнек с переменньм шагом витков, уменьшающимся по напр ленив к патрубку вывода концентри-. рованного продукта, о т л и ч а юз и и с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения за Е счет снишения уноса частиц раствора полимера с парами растворителя прн обеспечении надешной непрерывной очистки внутренних поверхностей аппарата от раствора полимера и его в грузки из аппарата, натрубок вво да исходного продукта установлен в месте изменения eara витков шнека, при этом соотношение и1ага витков шнека, размешенных над патрубком ввода, к шагу витков, располошенныс под ним, составляет (5-6): 1.

% .

Источники информации, 21 принятые во внжание прн экспертиз

Формула и зо бр ете ния

Аппарат для концентрирования раст30 воров полимеров, содержащий цилнндриПатент США У 3451462» кл. 159-2, 1969.

2. Патент США 1 3737550, кл. 159-2, 1974.

845832

Составитель Э. Яакова

РедактоР Л. ТюРина ТехРед М.ГоЛинкаЕоРРектоР g. щекмар

Заказ 5263/! Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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