Устройство для плавления полимеров

(51) 4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 53 ЛЕНИЯ ПОЛИ 1 Целью изобшение произвои качества На фиг. ляется повыи устройства льн готового продук1 изображено роиство щий вид; иг, 1; иг. 1; полимеров,азрез А-А наРазРез Б-Б наузел Е на фиг плавленияЛиг, 2 - р а фиг а фиг 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического волокна(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВ 1 ЕРОВ(57) Изобретение относится к областиполимерного машиностроения, можетбыть использовано для переработкиотходов полимеров. Цель изобретения -повышение производительности устройства и качества готового продукта.Устройство содержит горизонтальныйобогреваемый корпус, выполненный ввиде камеры для теплоносителя. В ка"мере размещены основной ротор с месительными элементами. В корпусе вьг Изобретение относится к области полимерного машиностроения и может быть использовано при переработке полимерных отходов для получения расплавов на предприятиях по производству синтетических волокон, пластических масс в химической промьппленности. полнены штуцеры ввода и вывода полимера, теплоносителя, инертного газа и летучих, Штуцер вывода полимера размещен над уровнем теплоносителя. Устройство снабжено дополнительным ротором с месительными элементами. Месительные . элементы выполнены в виде стяжек. Стяжки дополнительного ротора размещены между стяжками основного. Боковые поверхности стяжек имеют радиальные режущие элементы. На роторах в шахматном порядке с образованием секций установлены диски, в которых выполнены эксцентричные вырезы. Вырезы на смежных дисках диаметрально противоположны, Штуцер вывода полимера размещен ниже осей роторов. Полимер в виде отходов загружают в камеру, вращающиеся роторы захватывают полимер и увлекают ;его под уровень теплоносителя, Встреч- ное вращение роторов препятствует всплытию непроплавленного полимера. Режущие элементы препятствуют наматы- СД ванию полимера на диски и роторы. ( Устройство позволяет более интенсив- ф но расплавлять полимер за счет оптими- ь 1 зации гидродинамического режима про- Яф цесса. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. Я50 3 1505792Устройство для плавления полимеров содержит горизонтально расположенный обогреваемый корпус 1, выполненный в виде камеры 2 для теплоно 5сителя, в которой размещен основнойротор 3 с месительными элементами 4.На противоположных:. торцах корпуса1 расположены штуцеры 5 и 6 для ввода и вывода полимера. Штуцер 6 длявывода полимера размещен над уровнемтеплоносителя. Устройство снабженодополнительным ротором 7 с месительными элементами 8. Месительные элементы 4 и 8 основного 3 и дополнительного 7 роторов выполнены в видестяжек 9 и 10. Стяжки 10 дополнительного ротора 7 размещены между стяжками 9 основного ротора 3, Боковыеповерхности 11 стяжек 9 и 10 снабжены радиальными режущими элементами 12.На роторах 3 и 7 в шахматном порядке установлены с образованием секций13 диски 14. На периферии дисков 14выполнены эксцентричные вырезы 15,которые на смежных дисках 14 диаметрально противоположны. В вариантеисполнения штуцер 6 вывода полимераразмещен ниже осей 16 роторов 3 и 7Устройство снабжено штуцерами 17 и 3018 для ввода и вывода теплоносителяи штуцерами 19 и 20 для отсоса летучих и ввода инертного газа. На корпусе 1 размещены нагревательные элементы 21,35Устройство работает следующим образом,Полимер, в основном, в виде отходов (пленок, волокна, мелких слитков и т.п.) в твердом состоянии непрерывно подают в корпус 1 черезштуцер 5 в зону между роторами 3 и 7.При этом полимер предварительно обезвоэдушивают в шлюзовом бункере (непоказан), 45Вращающиеся роторы 3 и 7 захватывают твердые частицы полимера и увлекают их под уровень жидкого теплоносителя, которым заполнена нижняячасть корпуса 1.,Поддержание теплоносителя в расплавленном состоянии осуществляют припомощи нагревательных элементов 21(накладных, встроенных в корпус 1ипи в его внутренний объем). Встречное вращение роторов 3 и 7 и небольшая величина зазоров между меситель"ными стяжками 9 и 10 и корпусом 1препятствуют всплыванию непррплавленного полимера в случае, когда егоплотность ниже плотности теплоносителя. Происходит интенсивное плавление полимера при одновременном секционировании его расплава. и непроплавленных частиц по длине реактора отзагрузки к выгрузке при помощи дисков 14 с вырезами 15Стяжки 10 ротора 7 размещены взазорах между стяжками 9 другого ротора 3 с целью обеспечения максимальной интенсивности перемешиания ипредотвращения всплывания непроплавленных частей п.;лимера, Этому способствуют малые зазоры между стяжками10 одного ротора 7 и валом другогоротора 3 и стяжками 9 и 10 обоих роторов 3 и 7 относительно корпуса 1.Камера разбита. на секции 13 спомощью дисков 14 для обеспечениясекционирования продукта с цельюреализации его однородного временипребывания в устройстве, Это исключает локальные перегревы и окислениепродукта, а также его выгрузку в непроплавленном состоянии, Секционирование по типу предлагаемого устройства обеспечивает распределение времен пребывания по типу многоячеечноймодели с числом ячеек п = 7-10,Наличие диаметрально противоположных вырезов 15 в секционирующих дисках 14 и их расположение в шахматномпорядке способствует более однородному распределению времени пребыванияпродукта в устройстве, полностью исключая его проскок от входа к выходу.Режущие элементы 1.2, которымиснабжены боковые поверхности 11 стяжек 9 и 10, предотвращают наматывание полимерных отходов на диски 14 ироторы 3 и 7. Отвод продукта (расплава) осуществляют через штуцер 6, установленный выше уровня теплоносителя, но ниже осей 16 роторов 3 и 7в случае, когда плотность расплаватеплоносителя ниже плотности теплоносителя. Ввод и вывод теплоносителяосуществляют через штуцеры 17 н 18,отсос низкомолекулярных продуктов -через штуцер 19, а подача инертногогаза (в случае необходимости) - черезштуцер 20.Такая конструкция устройства позволяет получить более однородное распределение времени пребывания продук-та, исключает его локальные перегревы и окисление. В качестве теплоноси2. Устройство по и. 1, о т л иЗ 0 ч а ю щ е е с я тем, что штуцервывода полимера размещен ниже осейроторов. 5 1505 7 теля могут быть использованы различные сплавы с соответствующей температурой плавления (ниже, чем температура плавления перерабатываемого полимера).5 Выгрузка расплава полимера может быть реализована при помощи шестеренного выгрузного устройства.В случае использования теплоносителя с плотностью ниже, чем плотность 10 полимера вращение роторов 3 и 7 необходимо изменить на противоположное, а штуцер 6 выгрузки продукта располагать в крайней нижней точке корпуса 1.Устройство по изобретению позволяет более интенсивно расплавлять полимер эа счет оптимизации гидродинамического режима процесса, одновременно обеспечивая исключение проскока непроплавившегося полимера и высокую однородность времени пребывания полимера.Выход полимера первого сорта (за счет отсутствия термической деструкции) .увеличивается на 10-157 а про изводительность увеличивается приблизительно на 207 (за счет увеличения поверхности раздела фаз и интенсификации процесса перемешивания), Формула изобретения1. Устройство для плавления полимеров, содержащее горизонтально обо" 92 6греваемый корпус в виде камеры длятеплоносителя, размещенный в камереосновной ротор с месительными элементами, расположенный на торце корпуса штуцер ввода полимера и смонтированный на противоположном торцекорпуса для размещения над уровнемтеплоносителя штуцер вывода полимера, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения производительности устройства и качества готовогопродукта, оно снабжено дополнительным ротором с месительными элементами, причем месительные элементы основного и дополнительного ротороввыполнены в виде стяжек, стяжки дополнительного ротора размещены междустяжками основного ротора, их боковые поверхности снабжены радиальнымирежущими элементами, а роторы снабжены установленными в шахматном порядке с образованием секций дисками,на периферии которых выполнены эксцентричные вырезы, причем вырезы насмежных дисках диаметрально противоположнь 1,1505792 7 Ю 8 оставитель В. Ларютин ехред М,Дидык Корректор О. Крав Редактор о тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 водственно Заказ 5382/18 Тираж 535 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5