Аппарат для концентрирования рас-tbopob полимеров

ОП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоциалистическиеРеспублик ц 8458 2м. Кл. В 01 О 22 Гооударстешпый кэюитет СССР ио делан иаобретеиий и открытий(54) АППАРАТ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ Я ры оИзобретение относится к химичес- кому 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 каучу 10 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 полич20 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 11.Недостатком данного аппарата я ется то, что патрубок ввода продух расположен в зоне постоянного (цилиндрическая часть шнека) или пост пенно изменяющегося (конические шн ки) шага витков. В обоих вариантах общее изменение шага 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 проходит10 15 20 25 ЭО 40 45 50 55 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 высо" ковязких 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 1 2 1.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 соотношение 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 йолимера, увлекаемых парами растворителя. Концентрированный раствор полимера вместе с отсепарированными частицами транспортируется в нижнюю 458324 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 (полимеризата ) Э, выгрузки концентрированного полимеризата 4 и отвода паров растворителя 5. Шнековая мешалка выполнена в виде вала 6 с приваренными к нему двумя шнековыми лопастями 7 и 8 с различным шагом, обеспечивающими сепарацию парожидкостной смеси, очистку внчтоеняих поверхностей аппарата, транспортировку и выгрузку концентрированного полимеризата. Мешалка приводится во вращение электроприводом 9.Аппарат работает следующим образом.Исходный продукт (полимеризат), нагретый до 80 оС, 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 полимеранаправляются к отводному паровомупатрубку 5 и, проходя через зону шнека с большим шагом витков, подвергаются сепарации и удаляются черезпатрубок 5 на конденсацио. Отсепарированные частицы раствора полимера отбрасываются лопастями шнека большего шага к периферии и подаются в нижнюю часть аппарата, откуда лопас тями 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 моино выразить следукщей постоянной зависи- мостью где 1" - плотность среды, кг/м;6 - - расход среды, т/чО - внутренний диаметр сепа-.ратора,м;д - диаметр вала, м;- шаг витков шнека, м,Экспериментальная проверка работы модельного аппарата описанной конструкции со шнековым ротором с различным шагом витков при различных соотношениях шага на растворах синтетического каучука показала возмоиность наиболее эффективного разделения в нем частиц жидкости и газовой фазы при соотношении шага витков, равном 1:(5-6). 5832 бческий корпус с патрубками ввода исходного продукта и вывода концентррованного продукта и пара, установ-ленный в корпусе авек с переменньвшагом витков, уменьшашщимся по напраеюаф к патрубку вывода концентри.роваииого продукта, о т л и ч а вюзи й с я тем, что, с целью повышения э 44 ективности разделения за. Е счет снииения уиоса частиц раствораполимера с парами растворителя приобеспечении надвкиой непрерывнойочистки внутренних поверхностей аппарата от раствора полимера и его вгруэки из аппарата, натрубок ввода исходного продукта установлен вместе изменения шагавитков шнека,при этом соотношение шага витковшнека, размеиеиных над патрубкомввода, к шагу витков, располоиениыспод ним, составляет (5-6): 1,% Источники информации,21 принятые во внжаиие при экспертизФормула изобретения Аппарат для концентрирования растэо воров полимеров, содержащий цилнндри 1. Патент США У 345 1462,кл. 159-2, 1969,2, Патент США Иф 3737550,кл. 159-й, 1914.845832 Редакт Тираж 706 Подписно сударственного комитета СССР делам изобретений и отк осква, 3-35, Раушская н Заказ 5263ВНИИПИ рытийаб., д. 4/5 3035 ППП Патент Проектная, 4 Ужгород Составитель Э. Яакова юРина ТехРед И,ГолинкаЕоРРектоР С, Щек