Диспергатор для выделения полимеров из растворов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0.1 29 Н 1 00 В 01 0 Зб ГОСУД АРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ МИТЕТ СССР НИЙ И ОТНРЫТИПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3333488/23-05(56) 1. Авторское свидетельсМ 816636, кл. В 01 Д 19/00,2, Авторское свидетельствпо заявке Ю 3333489/23-05кл. В 29 Н 1/00, 1981 прото(54) (57) ДИСПЕРГАТОР ДПЯ ВПОЛИМЕРОВ ИЗ РАСТВОРОВ, содедиспергационную камеру, соедс патрубком для подачи пара,1 новленный концентрично в ка ра полимера с последнего,соерез выполненные отверстия и имеий торец, о т ем, что, с целью ти процесса спергатор снабиспергационной х отверстий для равляющей, прие корпуса распонии в промежуттовой направляйус для приема раств патрубком для подачи диненный с камерой че в его боковой стенке ющий заглушенный ниж л и ч а ю щ и й с я т повышения экономичнос крошкообраэовання, ди жен установленной в д камере в зоне выходны полимера винтовой на чем отверстия в стенк локены по винтовой л ках между витками виИзобретение относится к устройствам, применяемым э нефтехимической промпдленности при выделении из растворов полимеров в виде крошки в скоростном диспергирующем потоке.Известен диспергатор для выделения 5 полимеров иэ растворов, содержащий корпус для приема раствора полимера с отверстиями, соединяющими последний с диспергирующей камерой, имекщей патрубок для подачи пара 1 Д .1 ОВ таком диспергаторе корпус для приема растворителя расположен снаружи диспергационной камеры. Такое расположение приводит к тому, что скоростной вращающийся поток водяного 15 пара прижимает выходящий из отверстий корпуса раствор полимера к периферийной поверхности диспергационной ка.-. меры. При этом обработка раствора водяным паром, отделение крошки и 2 О ее продольное трйспортирование про-. изводится совместно у этой поверхности, что способствует комкованию крошки из-за соударений, а также проско,ку водяного пара в свободной цент,ральной части Полости диспергационной камеры. Как следствие, крошку получают различного ситового состава.Наиболее близким к предлагаемому является диспергатор, содержащий дис-Зо пергационную камеру, соединенную с патрубком для подачи пара, и установленный концентрично в камере корпус для приема раствора полимера с патрубком для подачи последнего, соединенный с камерой через выполнение в его боковой стенке отверстия и имевций эаглущенный нижний торец 2 .В этом устройстве средство для закручивания водяного пара, располокенное перед отверстиями для подачи: 4 Оаствора полимера, служит только для первоначального придания налраэленияпотоку водяного пара по винтовой линии для последующего. взаимодействия его с раствором полимера и не поэзо-, 45 ляет в полной мере испольэовать деэин. тегрирующую способность .скоростного потока водяного пара иэ-за отклонения его от предварительного заданного направления например, изменения угла подъема винтовой линии) при встрече с поступающим раствором полимера.Для упорядоченного перемещения потока в свободной кольцевой дисперга" ционной камере требуются повышенные расходы водяного пара.В результате взаимодействия водяного пара с раствором полимера выде .ляется значительное количество газообразного растворителя. Известные. конструктивные решения не предусмат" 6 О ривают полезного использования освободившейся в ограниченном объеме дис пергационной камеры большого количества энергии (газообразного раство рителя) для скоростного диспергирова 5 ния раствора полимера, По этой причине на скоростное диспергирование раствора полимера подают избыток водяного пара.При работе устройства диспергационная камера разделяется на зону, где производится обработка поступающего раствора полимера скоростным потоком и отделение крошки полимера, и периферийную зону, где происходит транспортирование крошки полимера и воды (конденсата). Радиальное разобщение (увеличение) этих зон для предотвращения взаимовлияния увеличивает площадь поперечного сечения кольцевого канала диспергационной камеры и, соответственно, расхода водяного пара. Все эти факторы снижают эко" номичность процесса крошкообразовання.4 елью изобретения является повышение экономичности процесса крошкообразования.Данная цель достигается тем, что диспергатор, содержащий диспергационную камеру, соединенную с патрубком для подачи пара, и установленный концентрично в камере корпус для приема раствора полимера с патрубком для подачи последнего, соединенный с камерой через выполненные в его боковой стенке отверстия и имеющий заглушенный нижний торец, снабжен установлен" ной в диспергационной камере в зоне выходных отверстий для полимера винтовой направляющей, причем отверстия в стенке корпуса расположены по винтовой линии э промежутках межцу витками эинтовой направляющей.На Фиг.1 схематически изображен предлагаемый диспергатор, общий вид ф на Фиг.2 - то же, другой вариант исполнения, на фиг.3 - вид А на фиг.2,ф на фиг,4 " разрез Б-В на фиг.2; на Фиг,5 - узел 1 на Фиг.1,ф на Фиг.б то же, другой вариант исполнения.Диспергатор содержит диспергационную камеру 1, соединенную с патрубком 2 для подачи пара, и установленный ,концентрично в камере 1 корпус 3 для ,приема раствора полимера, соединенный с камерой 1 через выполненные в его боковой стенке отверстия 4 и имеющий заглушенный с помощью поршня 5 нижний торец. Диспергатор имеет установленную в диспергационной камере 1 в зоне выходныхотверстий 4 для полимера винтовую направляющую б, причем отверстия 4 в стенке корпуса 3 расположены по винтовой линии в промежутках между витками винтовой направляющей б. Диспергационная камера 1 , корпус 3 и направляющая б размещены во внутренней полости оболочки 7. Диспергатор имеет также патрубок 8 для подачи раствора полимера во внутренний центральный канал 9 корпуса 3 и патрубок 10 для отводадиспергиронанной смеси иэ диспергационной камеры 1.Внутренняя поверхность оболочки 7 и наружная поверхность корпуса 3 могут быть выполнены конусными или цилиндрическими,.5Винтовая направляющая б размещена в кольцевой диспергационной камере 1 и повторяет по наружному й внутреннему диаметрам конфигурации оболочки 7 и корпуса 1. Направляющая 10 б может быть выполнена с оболочкой 7 или корпусом 1, как единое целое (соответственно фиг.1 и 2) или может быть закреплена только в концевых частях не показано)15Витки направляющей б. образуют винтовой канал. Согласно фиг.1 корпус 1 заключен между торцовой крышкой 11 и кольцом 12, прикрепленным через лопатки 13 к оболочке 7. Согласно фиг.2 корпус 1 закреплен с одной стороны консольно) н крышке 11.Поршень 5 соединен через шток 1 И со штурвалОм 15 р при пОмОЩи кОтОРых 25 поршень 13 имеет воэможность перемеЛцаться в осевом направлении. Для изменения количества полностью открытых отверстий И, участвующих в процессе выделения, расстояние (а) вдоль продольной оси корпуса между осями соседних отверстии И выбрано большим, чем их диаметр (фиг.2) .Патрубок 10 согласно фиг.1 выполнен соосно оболочке 7, а согласно фиг.2 тангенциально расположенным, З 5 но противоположно направленным по отношению к патрубку 2.Диспергатор может быть снабжен дополнительным патрубком 16 для вво" да теплоносителя (например, 1 воды), 40 тангвнциально расположенным к оболочке 7 и ориентированным в том же направлении, что и патрубок 2. Причем согласно фиг.2 и И, оси патрубков 10 и 16 в поперечном сечении параллельны 45 относительно друг друга.Выходные участки отверстий И ( фиг.5 и 6) выполнены в выступах 17 на наружной боковой поверхности корпуса 3. Выступы 17 представляют собой бобышки, либо выполненные заодно с50 корпусом (фиг.6) отдельно для каждого отверстия или спиральные, либо закрепленные на корпусе при помощи резьбы (фиг.5). Выступы 17 с направляЬщ б Образуюют в про,жутках ме у 55 витками дополнительные каналы 18.Работа диспергатора для выделения полимеров иэ растворов показана на примере выделения синтетического каучука СКИиз раствора в изопен- ба тане.Водяной пар под давлением 10 кгс/см через патрубок 2 непрвравно подают н диспергациЬнную камеру 1, где прямоточно последователь но перемещают между витками винтовой направляющей б. Одновременно с этим через патрубок 8 в канал 9 подают 13-ный раствор каучука (или нодную эмульсию) и продавливают его через отверстия И н промежутки между нитками направляющеи б. Поступающий раствор каучука создает дополнительное сопротивление прохождению водяного пара и испытывает поперечносреэающие усилия, приводящие к диспергированию.В .Результате взаимодействия раствора каучука и водяного пара происходит образование крошки и интенсивный переход растворителя н гаэообразl ное состояние, В начальный период раствор каучука диспергируется только скоростным потоком водяного пара. В дальнейшем крошкообразонание осуществляется скоростным потоком из смеси водяного пара и газообразного растворителя, что снижат расход водяного пара.Крошкообразонание в ограниченном с четырех сторон винтовом канале камеры 1 исключает продольное отклонение скоростного потока при взаимодействии его с раствором каучука, испарении растворителя, изменении расходов водяного пара или раствора каучука. Это стабилизирует крошкообразование. Под действием центробежных сил крошка каучука и сконденсированный водяной пар (конденсат) перемещаются в периферийную зону винтового канала диспергационной камеры, освобождая зону у наружной поверхности корпуса 3 для очередного диспергирования. Наличие выступов 17 позволяет поднести скоростной диспергирующий поток с нижней стороны раствора полимера, выходящего из отверстий И.Снабжение устройства винтовой напранлякавй 6 приводит к болев четкому разделению зон диспергиронания и транспортирования крошки за счет увеличения диаметра размещения последней (радиальное ориентирование) . Такая раздельная, на двух уровнях, схема диспергиронания и транспортиРования каучука позволяет снизить нежелательные соударения (комконания) диспвргированных частей каучука с поступающим на днспергиронание раствором каучука, упорядочить крошкообразование и снизить расход пара.Целенаправленное упорядочение скоростного потока позволяет предотвратить тенденцию к аксиальному перемещению и тем самым усилить центробежный фактор. При этом капли раствора каучука непосредственно, до образования консернирующеи Оболочки, препятствующей дегаэации, под деист- вием центробежных сил направляются на принудительное центростремитель 1058790ное изъятие ( экстрагирование газообразиого раотворителя. В этих усло-х повышается пористость крошки увеличивается ее удельная поверхность, что снижает. остаточное со,держание легколетучих и соответственно сокращает время последующей фазы термодиффуэионной дегаэации.Стабилизация закрученного потока увеличивает однородность дисперсного состава крошки каучука.Все это позволяет повысить экономичность процесса крошкообразавания.1058790Составитель И.Буслаева,Редактор С.Тимохина ТехредМ.Костик КорректорЛзятко Заказ 9679/14 Тираж 647 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д.4/6 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4