Способ дегазации прядильного раствора

сО П И С А Н И Е г 473771 Соигз Советских Социалистических Республик(32) Прпоритст -Опублгакоза:и 14.06.75. Бюллетень ЪЪ 2Дата опубликования описания 20.10.75 государственный комитет Совета Министров СССР г 53) УДК 66.069.8(54) СПОСОБ асти дегазасти прядильро есс Изобретение относится к облции вязких жидкостей, в частноных растворов пол и м еров.Известен способ дсгазации прядильного раствора инертным по отношению к нему газом с последующим попеременным воздействием повышенного давления и вакуума,Однако способ обладает следующими недостатками: необходимо применять специальное пер емешивающее устройство большой мощности вследствие высокой вязкости прядильных растворов, достигающей тысяч пуаз; сложность эксплуатации дегазатора с мешалкой под вакуумом, вследствие неизбежных неплотностей в сальниках; неравномерность подачи паза в,раствор через барботер, крупнодисперсность пузырьков и сложность эксплуатациги, особенно на,коатулигрующих или портящихся со временем жидкостях; замешивание и диспергирование газа в большие объемы вязкой жидкости происходит весьма медленно.Цель изобретения - уп щение и ускорение технологического проц а и повышение равномерности распределения концентрации газа. Она достигается за счет того, что в прядильный раствор вводят твердое химическое соединение, способное реагировать с растворителем прядильного раствора с выделением газа. Прядильныи раствор перед введением химического соединения дополнительно насыщают газомСогласно предлагаемому способу пря 5 дильный раствор перекачивают в дегазатор,а в специальное отверстие на входном патрубке вводят твердое химическое соединение ввиде гранул или порошка, стержня или диска.Количество выделяющегося газа регулируют10 поверхностью контакта и продолжительностью реакции, дисперсностью пузырьков, т. е.величиной зерен химического соединения плискоростью движения жидкости относительноматериала.15 П р и м е р 1. Раствор полиоксадиазола всерной кислоте вязкостью 4600 П в количестве 1,6 л гперемешивают в смесителе для усреднения свойств, затем перекачивают из смесителя через фильтр в дегазатор, представляю 20 щий собой цилиндрический сосуд диаметром10 см и высотой 30 см,В специальное отверстие на входном патрубке дегазатора диаметром 12 лглт вводятстержень из мела диаметром 5 лгм на глубину25 6 ллг на расстоянии 20 лглт от внутренней стенки цилиндрического сосуда-дегазатора.В результате контакта жидкости со стержнем выделяются пузырьки газа СО со средней скоростью 0,005 лгл/с (0,3 лги/лгин). Подзо действием движущейся вязкой жидкости пу5 10 15 20 25 30 35 4 О 45 50 55 60 зырьки газа отрываются от стержня. при достижении 1 мм в диаметре и уносятся жидкостью в бак-дегазатор, Объем такого пузырька составляет примерно 0,0005 мл. Таким образом, ежесекундно от стержня отделяется в среднем 0,05; 0,0005= 10 пузырьков. Скорость перекачивания раствора,2,5 мл/с.Живое сечение патрубка в месте ввода стержня 0,83 слг 2. Каждый миллиметр жидкости, проходя это сечение, приобретает в среднем 10: 2,5=4 пузырька газа (по данным опыта 2 - 6). Эти условия поступления газа обеспечивают высокую степень равномерности распределения пузырьков газа в объеме прядильного раствора.Равномерность распределения пузырьков при выходе из патрубка в емкость дегазатора дополнительно повышается за счет некоторого конвективного смешения слоев жидкости,Затем газожидкостную дисперсную систему подвергают последовательному воздействию повышенного давления 3 атм в течение 0,8 ч, вакуума (Ро=20 мм рт. ст,) в течение 5,4 ч и вновь давления 3 атм в течение 0,3 ч, В результате получают гомогенную без пузырьков жидкость с остаточной концентрацией распворенного воздуха 0,003 см/см (нри начальной концентрации 0,008 смз/см),По известному способу перед началом воздействия производят замешивание воздуха в течение 1 - 1,5 ч. Таким ооразомпредложенный способ сокращает длительность процесса на эту величину.П р и м ер 2. Раствор согласно примеру 1 одновременно с необходимым для усреднения свойств перемешиванием в смесителе подвергают воздействию давления 3 атм, в результате чего к моменту перекачивания раствора в дегазатор раствор оказывается пересыщенным растворенным в нем воздухом. Раствор перекачивают в дегазатор и дегазируют по методике и р и мер а 1.Пересьнцение жидкости растворенным газом приводит к дополнительному росту размера пузырьков в период воздействия вакуума. Это обстоятельство в свою очередь дополнительно сокращает время их удаления с 5,4,до 4,5 ч, Общее время дегазации на 1,5 - 2 ч короче времени дегазации по известному способу.П р и м е р 3, Вискозу, предназначенную для формования полинозного волокна, перекачивают из бачка-смесителя через фильтр в дегазатор, представляющий собой цилиндрический сосуд диаметром 15 см и высотой 40 см. Вискоза содержит 6,5/, а-целлюлозы и 4% КаОН, вязкость 480 П.На входном патрубке дегазатора укрепляют алюминиевую втулку диаметром 19 мм и длиной 20 мм так, что она является составной частью растворопровода, Вискозу, предварительно выдержанную в баке-смесителе в течение 2 сут, для полного удаления пузырьков, зубчатым насосом НШперекачивают в дегазатор за 14 мин,Анализ газожидкостной эмульсии в дега- заторе показал, что в 1 лгл вискозы содержится 0,04 мл газовой фазы (водорода). Причем пузырьки имеют диаметр 0,05 - 0,7 мм, общее их количество находится в пределах от 2000 до 3000 штук в 1 мл вискозы.Под вискозой, содержащей диспергированный газ, создают разрежение с помощью вакуумного насоса. Вискозу выдерживают при остаточном давлении 10 мм рт, ст. и температуре 20 - 22 С в течение 5 ч, затем в течение 20 мин воздействуют давлением 3 атм. По окончании цикла дегазации в вискозе не было пузырьков, а концентрация растворенных газов составила 0,001 мл на 1 юг вискозы.При дегазации вискозы в контрольном опыте вначале выдерживают вискозу 2 сут. до полного удаления пузырьков, затем в баке- смесителе замешивают и диспергируют турбинной мешалкой азот в течение 2 ч до получения содержания и дисперсионного распределения газа, как и в опыте с пропусканием вискозы через алюминиевую втулку.Таким образом, применением нового метода продолжительность всего процесса сокращают на 2 ч за счет ликвидации стадии замешивания и диспергирования газа в вискозу. П р и м е р 4. Вискозу по примеру 3 перемешивают и подвергают действию давления азотной подушки 5 ати в течение 20 мин, при этом вискоза пересыщается растворенным газом.После перекачивания вискозы в дегазатор через алюминиевую втулку по примеру 3 снижают давление до 10 мм рт. ст., при этом происходит бурный рост и выход с большой скоростью пузырьков за счет фазового перехода газа из пересыщенной вискозы. Продолжительность дегазации объема вискозы как и в примере 3 составляет 4 ч. С учетом необходимости дополнительной затраты времени на пересыщение вискозы под давлением в баке- смесителе дополнительный выигрыш времени равен 40 мин. Предмет изобретения 1. Способ дегазации прядильного раствора инертным по отношению к нему газом с последующим попеременным воздействием повышенного давления и вакуума, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения технологического процесса, повышения равномерности распределения концентрации газа, в раствор вводят твердое химическое соединенение, способное реагировать с растворителем прядильного раствора с выделением газа.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прядильный раствор перед введением химического соединения дополнительно насыщают газом.