Установка для выделения полимеров из растворов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОЮ (И) А зш В 29 Н 1/00 В 01 Л 19/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪПИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 61) 21) 10604923673460/2314.12,8315.11.84. БВ,Н. Вишня678.052(081. Авторск0492, кл,3 19/00, 1 СТАН ИЗ Р 492, что,т.аяУ 4 ст бок рой(54) (57) ЪПОЛИМЕРОВсв. И 1060с я тем,ЭКОНОМИЧНОемкостнойступени выдвсасывающесителя, потангенциал ОВКА ДЛЯ ВЦЦЕЛЕАСТВОРОВ ноо т л и ч а юс целью повышустановки, натнны аппарата вния, соединенныйстью эжекторноен к емкостнойИзобретение относится к установкам для выделения полимеров из растворов, используемым преимущественнов процессе водной отгонки углеводородных растворителей из растворовпри производстве синтетических кау.чуков.По основному авт. св. Р 1060492известна установка для выделенияполимеров из растворов, содержащая 10последовательно установленные походу технологического процесса крошкообразователь, аппарат первой ступени выделения полимеров из растворов с патрубком для ввода крошки 15полимера и парогазоводяной смеси изкрошкообразователя, аппарат второйступени выделения, эжекторный смеси:тель с нагнетательной частью, выходной частью и всасывающей частью, 20соединенный последней с аппаратомвторой ступени выделения, и патрубки для выгрузки крошки полимера игазообразйого растворителя. Эжекторный смеситель установлен на линии 25между кроакообразователем и аппаратом первои ступени выделения и соединен с первыми из них нагнетательной частью, а со вторым - выходнойчастью. Известная установка пре- ЗОдусматривает отбор осветленнойводы из аппарата второй ступени ивозвращение ее в эжекторный смеситель на перемешивание с вновь поступающим из крошкообразователя потоком газопароводяньй смеси с крошкой,полимера. Этим достигается снижениеконцентрации крошки полимера в водена выходе из эжекторного смесителяпо отношению к концентрации крошки,полимера в аппарате второй ступе-,ни выделения 1,Недостатком известной установкиявляется то, что сепарация воды отДГкрошки полимера в ней осуществляется 1"только посредством гравитационногоотстоя. Кроме того, в установкеотсутствуют средства для интенсивного и надежного отделения крошки отводы и создания дополнительного под- опора к гидростатическому столбу воды при подаче ее на эжекторный смеситель. Это препятствует прямоточному перемещению крошки полимерачерез установку, ограничивает кратность и снижает надежность циркуляции воды. В установке, недостаточноэффективно используется энергия пота" ка, освободившаяся в крошкообразователе при взаимодействии растворителя и водяного пара, Все это снижаетэкономичность установки.Целью изобретения является повышение экономичности установки.Цель достигается тем, что в устанонке для выделения полимеров израстворов патрубок емкостной колонныаппарата второй ступени выделения,соединенный с всасывающей частьюэжекторного смесителяподведен кемкостной колонне тангенциально.На чертеже изображена установка,общий вид.Установка содержит последовательно соединенные по ходу технологического процесса крошкообразователь1, аппарат 2 первой ступени выделения и аппарат 3 второй ступени выделения, включающий емкостную колонну 4,Крошкообразователь 1 соединен саппаратом первой ступени выделенияпосредством эжекторного смесителя 5,Установка имеет патрубки 6-8, соответственно для подачи раствора полимера, водяного пара и воды в крошкообразователь 1, патрубок 9 для подачи водяного пара в аппарат 2, патрубок 10 для вывода газообразногорастворителя на конденсацию и патрубок 11 для выгрузки крошки полимераиэ установки,Аппарат 2 первой ступенч выделения имеет соединенный с патрубком 12крошкообразователя патрубок 13 дляввода крошки полимера и парогазоводяной смеси из крошкообразователя.Патрубок 13 является нагнетательнойчастью эжекторного смесителя 5.Последний представляет собой струйный насос, имеющий помимо нагнетательной части выходную и всасывающие части, выполненные в виде патрубков 14 и 15, является диссепаторомкынематической энергии потока, выходящего из крошкообразователя 1, ипредназначен для: перекачки водыпо замкнутому контуру установки.Аппарат 2 первой, ступени выделения является аппаратом с восходящим потоком в цельнозаполненном рабочсм пространстве и включает наряду с емкостной колонной 4, патрубок 16 для вьвода газопароводяной смеси с крошкой полимера. Внутри колонны 4 могут быть установлеви сопротнвле40 ния.:17 и 18 потоку, которые выполне. ны в виде образующих с боковой стенкой колонны 4 зазоры 19 усеченныхполых конусов.К боковой стенке емкостной колонны 4 тангенциально подсоединены патрубки 20 и 21 сооТветственно дляввода парогазоводяной смеси с крошкой полимера из аппарата 2 и отводаиз аппарата 3 осветленной воды. 10Патрубки 20 и 21 смонтированы .наразных уровнях, причем патрубок 20расположен выше патрубка 21, и расположены диаметрально противоположно относительно друг друга, 1Патрубок 20:предназначен длядинамического преобразования посту-:пательного движения потока парогазо-водяной смеси с крошкой полимера вовращательное для его сепарации, 20Патрубок 21 предназначен дляобратного динамического преобразования вращательного движения потока ваппарате в поступательное для отбора сепарированной осветленной воды 25и для сообщения ей дополнительногоподпора в патрубках 21 и 15.Патрубок 10 для вывода газообразного растворителя на конденсациюрасположен по оси аппарата 3 с его 30верхней стороны. Внутри обечайкиаппарата 3 между патрубками 20 я 10размещена конусообразнаяперегородка 22 с центральнья насадком 23,которая с внутренней стороны образует входную воронку 24, а с внешнейкольцевой сборник 25 крошки полимера.Патрубок 11 для выгрузки крошкиполимера из аппарата 3 установлентангенциально к боковой стенке колонны 4 и ориентирован в том жеокружном направлении, что и патрубок 21.Патрубок 16 аппарата 2 соединенс патрубком 20 аппарата 3 черезтрубопроводную переточчую перемычку 26,Патрубок 21 аппарата 3 соединенс выполненной в виде патрубка 15всасывающей частью эжекторного смесителя 5 через прямолинейную трубопроводную перемычку 27, причем патрубки 21 и 15 и перемычка 27 соос --но между собой.Установка работает следующим образом.В крошкообразователе 1 растворполимера, например 10-153-ный раст-" вор синтетического каучука СКИвизопентане, температура кипения которого 28 С, подвергается обработкеводяным паром (6-10 кгс/см), в результате чего происходит испарениеосновной массы (957) растворителя израствора и образование пористой кронки полимера (каучука).В ограниченном объеме крошкообразователя 1 за счет перегрева газообразного растворителя (изопентана) водяным паром, и существенного повышения при этом давления освобождаетсябольшое количество энергии, аккуму"лированной в скоростном (100 -150 м/с) потоке парогазоводяной смеси с крошкой .полимера.Из крошкообразователя скоростнойпоток газопаровоцяной смеси с крош"кой полимера через патрубки 13 и 14эжекторного смесителя 5 поступаетв аппарат 2 первой ступени выделения и перемещается снизу вверх. Возникающие турбулентные вихри и сниже.1ние давления способствуют прогревукрошки полимера и отгонке из неерастворителя,Из аппарата 2 через патрубок 20скоростной поток парогазоводянойсмеси с крошкой полимера поступаетв аппарат 3 второй ступени выделения, где он в результате центробежного закручивания разделяется поплотности по слоям, располагающимся от периферии к центру аппаратав следующем порядке: осветленная вода, крошка полимера и парогазоваяфаза.При этом центробежные силы способствуют,отводу растворителя с поверхности пористой крошки полимера,Концентрированная центробежнымисилами крошка полимера флотируетсявосходящим потоком парогазовой фазыи, как более легкая по сравнению сводой, увлекается ии в воронку 24.На выходе,из центрального насадка 23крошка полимера центробежными силами отбрасывается в кольцевой сборник 25, где, продолжая вращение, поступает в тангенциальный патрубок11 на выгрузку из аппарата 3. Количество воды, отводимой с крошкой поФпщера через патрубок 1 1, соответствует количеству воды, поданной черезпатрубок 8, и массовому расходу водяного пара, сконденсированного в установке.1123872 Составитель И.БуслаеваТехред Л.Микеш Корректор А. Зимоко сов Редактор Т.Веселова Заказ 8182/16 Хираж 639 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий 13035,Москва,Ж,Раушская наб.,д.45Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 Закрученный поток осветленной во",ды из-за различных плотностей средв аппаратах 2 и 3 перемещается в ниж"нюю половину аппарата 3, где черезпатрубок 21, переточную перемычку 527 и патрубок 15 поступает на всааывание в эжекторный смеситель 5. Здесьструя парогазоводяной смеси с крошкой полимера, выходящая из крошкообразователя, непосредственно передаетэнергию перекачиваемой осветленнойводе. Совместное перемещение этихпотоков сопровождается взаимнымтрением из-за чего скорость потока,выходящая из крошкообразователя, 15уменьшается, а осветленной водывозрастает. Водяной пар поданныйчерез патрубок 7, при взаимодейст"вии с осветленной водой, конденсируется, уменьшая обьемный расход 2 Опарогазовой фазы.Изобретение предусматривает интенсификацию циркуляции осветленнойводы путем создания дополнительногодинамического подпора (увеличениядавления) в сторону эжекторного смесителя за счет преобразования энергии скорости закрученного потока осветленной воды в энергию давления, центробежных сил и увеличения гидростатического столба осветленной воды, динамически генерируемой в периферийный кольцевой слойПриращение энергии на всасывающей линии эжекторного смесителя 5 повышает его КПД, В установке предусматривается более полное использование энергии потока, выходящего из. крошкообразователя, для интенсификации разделения потока парогазо" водяной смеси с крошкой полимера на осветленную воду, крошку полимера и парогазовую фазу и усиление циркуляции осветленной воды.Подача осветленной воды в аппарат 2 уменьшает крошкосодержание в нем, препятствует агломерации (сли" панию) крошки на стадии ее формирования, увеличивает крошкосодержание в аппарате 3.Все это повышает экономичность установки.