Способ гранулирования смол и устройство для его осуществления

О П И С А Н И Е 753455ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз.СоветскмхСоцналнстмческмаРеспубдмкав делам наобретеннй и етерытнй(72) Авторы нзобретени Е. М. Селищев и И. А. Егоров Дзержинский филиал Всесоюзного научно. исследовательскогои конструкторского института химического машиностроения(54) СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ СМОЛ И УСТРОЯСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к области, связанной с гранулированием расплавленных материалов, в частности смол, имеющих невысокую плотность и температуру размягчения, например, древесных, нефтеполимерных и других смол,Известен способ гранулирования расплавленных веществ путем диспергирования их в жидкой среде при температуре, близкой ктемпературе расплава, и последующего отвердевания в жидком хладагенте с низкой температурой 11).К недостаткам данного способа относятся низкая прочность гранул и значительный процент мелкой фракции. Причиной тому являются внутренние напряжения, появлчющиеся в гранулах. При соударении между собой и о стенки аппаратов при дальнейшей обработке (отделенин влаги, сушке и т. д.) наблюдается разрушение гранул.Предложенный способ разработан с целью устранения указанных недостатков, а .именно: с целью повышения прочйости и выхода товарных гранул. С этой целью гра. нулы после отвердевания загружают в жидкость, нагретую до температуры на 10 - 5 С ниже температуры их размягчения. Известно устройство для гранулированиярасплавов, включающее камеру формирования гранул с патрубками ввода и вывода охлаждающей жидкости, установленный над ней диспергатор и сепаратор для отделения гранул от охлаждающей жидкости 1. В известном устройстве невозможно осуществить стабилизацию сформировавшихся гранул, что приводит к их разрушению и ухудшению их качества,Цель изобретения - повышение проч- тО ности и выхода товарных гранул.С этой целью после отвердевания грану.лы загружают в жидкость, нагретую до температуры на 10 - 15 С ниже температуры ях размягчения.Кроме того, устройство для осуществления предлагаемого способа содержит камеру стабилизации гранул с патрубком ввода нагретой жидкости, расположенную между камерой формирования гранул и сепаратором.20 На приложенном чертеже изображен общий вид устройства в разрезе.Устройство содержит диспергатор рас.плава 1, установленный над камерой форми.рования гранул 2. В камере 2 концеитрич.но ей установлен патрубок ввода охлаждающей волы 3. Под камерой 2 установлена ка.мера стабиле эацин 4, в нижней части кото.рой смонтирована распределительная решет.ка 5. По оси камеры расположен перелив.ной иатрубок 6. Камера снабжена штуцеромподвода нагретой жидкости 7. Под камеройстабилизации уетановлен .сепаратор 8 дляотделения гранул от жидкости, со штуцером9 для выгрузки гранул,Устройство работает следующим образом.Расплав из диспергатора 1 в виде ка.пель попадает на поверхность жидкой охлаждающей среды в камере формированиягранул 2, Охлаждающая среда поступаетв камеру 2 по трубе 3. Затвердевшие грану.лы поступают затем в камеру стабилизации4, где производится улучшение свойств продукта путем выдержки его в нагретой жидкой среде, подаваемой через штуцер 7. Решетка 5 позволяет более равномерно распределять жидкость по сечению камеры. Вкамере стабилизации гранулы за счет повышения своей плотности (по сравнению срасплавом) и турбулентности потока полностью погружены в жидкость. При этом осуществляется более полный контакт гранули жидкости, Через переливной патрубок 6продукт направляется к сепаратору 8 дляотделения гранул от жидкости и. далее через выгрузочный штуцер 9 - на осушку иэатаривание.Предложенный способ опообован налабораторной установке с применением уст.ройства, изображенного на чертеже,Пример , Опыт осуществляли с помощью устройства, представляющего собойцилиндрический аппарат с коническим днищем и крышкой.Диспергатор расплава 1 - статического типа, с обогревом; диаметр отверстий врвзбрызгнвателе был равен 3 мм. Камераформирования вранул 2 имела вид усеченно.го.конуса высотой 50 мм с плбским днищем.По оси камеры установлен патрубок вводаохлаждающей воды диаметром 20 мм, Ниже камвры формирования гранул расположена камера стабилизации 4, состоящая нзкорпуса диаметром 300 мм и высотой 400.мм,распределитфльнсЬ решетки 5 о диаметромотверстий 3 мм, первливного патрубка 6 диаметром 50 мм и штуцера подвода нагре.той жидкости 7 диаметром 25 мм. В качест.ве сепаратора для отделения гранул от жидкости 8 была.использована коническая ем.кость с каркасом в верхней части, на кото.рую была натянута металлическая сетка сразмером стороны ячейки в свету 0,5 мм.Выгрузка гранулированного продукта производилась через штуцер 9,4Ра 1 илав глицерииовоп:ф 1 и фх м 1 и:и.ванной экстракпионной канифоли (ГЭФ;-)К) с температурой 211)"С 1 аэбрыэгсвали лис.пергатором. Расход расилана составлял 1,5 кг/ч. Капли расплава иоиалали снача.3ла на поверхность потока охлажлаюгцей во.ды в камере формирования гранул (срел.няя скорость потока0,05 мсек, темпера.тура воды -15 С). Отвсрлевшие сферические гранулы наиравлялн в камеру стаби.лизации, где их выдерживали в нагретой 1 е воде с температурой 55 С в течение1,5 - 2 минут. Температура размягчения ГЭФЭК составляла 66 С, Далее прс,дукт поступал в сепаратор для отеделения гранул от жидкости и затем в сборную емкость, В готовом продукте содержание гранул диаметром .3 - 5 мм составило 98%, прочность гранул - 535 г/гранулу 9 4 мм.Пример 2. Процесс гранулированияГЭФЭК осуществлялся в устройстве, описанном в примере 1. Температура охлаждаюав щей воды в камерах формирования гранули их стабилизации составляла 15 С. Все остальные параметры процесса оставались неизменными. Содержание в готовом продукте фракции 3 - 5 мм составило 80/о, прочность гранул диаметром 4 мм - 360 г/графф .нулу,Пример 3. Для гранулирования смолыГЭФЭК было использовано устройство, рассмотренное в примере 1, В качестве хладагента в камерах формирования гранул и их стаза.билизации использована вода с темпера-,турой 55 С. Остальные параметры остава. лись неизменными, Содержание в готовом продукте фракции 3 - 5 мм составило 86%, а прочность гранул р 4 мм - 430 г/гранулу.Кроме опытов с расил авом смолы и ГЭФЭКбыли проведены опыты с расплавами модифицированной экстракционной канифоли (ЭМ) с температурой размягчения 1(му, = 70 С и канифольно-малеиновой смолы (КМ) с температурой размягчения а Лр 3 м : 100 С на описанной в примере 1установке.Результаты опытов сведены в таблицу 1.,Как следует иэ приведенных опытныхданных, наилучшие результаты получены в условиях, определенных предложенным авто У рами способом гранулирования. Мелкаяфракция, образующаяся за счет разрушения гранул с внутренними напряжениями, при гранулировании предложенным способом отсутствует, гранулы имеют сферичеса кую форму и повышенную прочность.Таким образом, предложенный способгранулнровання смол и устройство для его осуществления позволяют получить гранулы продукта повышенной прочности и улучшают качество гранулированного продукта.дЯохй+ 1ов1 о а ф Ооцм 3 йЗй Яозфс+3 а 1 оВ о й х хфх о ф 1фс. оВе ДЦфйхЛВ 3 й Яовох 3 о о 3 3 о в С А. Я. фд х м х) х О ф П а о м хф 1 1 аР)а ф Н о хМа х й. 3 хдонв 1 Р х о ьфа о О1ф офо я фДа оШхйР Оф оД ц(О 3 с 1 аРф о 1М рф оф5 ЯЙ фа+ф о Ю Я1ф ф ооф фа цом ф Яоф РОМ аофьд Яоф 1