Установка для выделения полимеров из растворов

ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС повышения экономичности устан снабжена установленной по ход гического процесса между наги частью эжекторного смесителя и для ввода крошки полимера и п дяной смеси из крошкообразова цевой распределительной камеро всасывающая часть эжекторного концентрично смонтирована в р тельной камере, а нагнетательная полнена в виде кольцевой щели, щей полость распределительной выходной частью эжекторного см юл.47няков8.8)свидетельствВ 29 Н 1/00 СССРВ 01 1 19/00,(54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ ИЗ РАСТВО1060492, отличающаяся те ЫДЕЛЕНИЯОВ по авт. св, что, с целью 0492 6051/23 6,84 2.85, Б . Виш 052(08 орское 92, кл.1199630 11 4 В 29 В 15/02, В 01 1 19 овки, она у технолоетательной патрубком арогазовотеля кольй, причем смесителя аспределичасть вы- соединяюкамеры с есителя.199630 11Изобретение относится к установкам длявыделения полимеров из растворов, используемых преимущественно в процессе воднойотгойки углеводородных растворителей израстворов при производстве синтетическихкаучуков, и является усовершенствованиемизвестного устройства по авт. св. Мо 1060492.Целью изобретения является повышениеэкономичности установки.На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 - 4 - то же,варианты исполнения; на фиг. 5 - узел 1на фиг. 1; на фиг. 6 - узел 11 на фиг. 2;на фиг. 7 - узел 111 на фиг. 3,Установка содержит последовательно соединенные по ходу технологического процесса крошкообразователь 1, аппарат 2 первойступени выделения полимеров из растворови аппарат 3 второй ступени выделения, Крошкообразователь 1 соединен с аппаратом 2первой ступени выделения полимеров израстворов посредством эжекторного смесителя 4. Имеются патрубки 5 - 7 соответственно для подачи раствора полимера, водяного пара и воды в крошкообразователь 1,патрубок 8 для подачи водяного пара в аппарат первой или второй ступени выделения,патрубок 9 для вывода газообразного растворителя на конденсацию и патрубок 10 длявыгрузки крошки полимера из установки.Крошкообразователь 1 представляет собой смесительное устройство для непосредственного взаимодействия раствора полимера с водяным паром и имеет патрубок 11для вывода крошки полимера и парогазоводяной смеси,Аппарат 2 первой ступени выделения полимеров из растворов представляет собойсмесительную камеру, преимущественно ввиде колонны, в которой жидкая фаза перемещается в нисходящем (фиг. 1 и 3) иливосходящем (фиг. 2 и 4) направлении. Аппарат 2 имеет патрубок 12 для ввода крошки полимера и парогазоводяной смеси и патрубок 13 для вывода из аппарата жидкойфазы, например крошки полимера и парогазоводяной смеси (фиг, 2), пульпы (фиг. 1и 3) или осветленной воды (фиг. 4). Патрубок 12 располагается в верхней (фиг, 1 и 3)или нижней зоне аппарата 2 (фиг. 2 и 4).В качестве аппарата 2 может быть использован трубопроводный статистический смеситель, имеющий вертикальный и горизонтальный участки (фиг. 4).Аппарат 3 второй ступени выделения,так же, как и аппарат 2 первой ступени выделения, представляет собой смесительнуюкамеру, преимущественно в виде колонны,в которой жидкая фаза перемещается внисходящем (фиг. 2 - 4) или восходящем(фиг. 1) направлении. Аппарат 3 имеет патрубок 14 для ввода из аппарата 2 жидкойфазы, например крошки полимера с парогазоводяной смесью (фиг. 2) или пульпы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2(фиг. 1, 3, 4) и патрубок 15 для выводажидкой фазы, например пульпы (фиг. 2)или воды (фиг, 1 и 4) либо патрубок 16для отвода парогазовой фазы (фиг. 3).Аппарат 3 оснащен отборником 17 осветленной воды (фиг. 4), который выполнен ввиде гравитационного отстойника, расположенного в спокойной от перемешивания нижней зоне аппарата 3.Установка содержит сепаратор 18, который встроен во внутреннюю полость аппарата 2 (фиг, 1 и 2) или аппарата 3 (фиг.4)либо расположен с их внешней стороны(фиг. 3). Сепаратор 18 выполнен в видециклона (фиг. 1, 3, 4) или наклонной к осиаппарата 2 перегородки (фиг. 2), имеющей вверхней части переточное сегментное отверстие. Указанная перегородка с нижней стороны образует направляющий сборник, а сверхней - транспортирующий лоток дляотделенной из потока пульпы.Выходной патрубок 13 и сегментное отверстие в перегородке сепаратора 18 (фиг. 2)расположены диаметрально противоположнопричем первый из них находится ниже второго.Аппараты 2 и 3 оснащены приводнымиперемешивающими приспособлениями 19.Эжекторный смеситель 4 (фиг. 4 - 7) содержит корпус 20, насадок 21 и патрубки 22 - 24.Патрубок 22 соединен с патрубком 15аппарата 3 второй ступени выделения. Патрубок 23 соединен с патрубком 11 крошкообразователя 1.Патрубок 24 соединен с патрубком 12аппарата 2 первой ступени выделения. Насадок 21 коаксиально встроен в корпус 20по его оси,Эжекторный смеситель имеет нагнетательную 25, выходную 26 и всасывающую 27части. По ходу технологического процессамежду нагнетательной частью 25 и патрубком 11 вывода крошки полимера и парогазоводяной смеси из порошкообразователя 1размещена кольцевая распределительнаякамера 28,Причем всасывающая часть 27 эжекторного смесителя 4 концентрично установленав кольцевой распределительной камере 28,а нагнетательная часть 25 выполнена в виде кольцевой щели, соединяющей полостькамеры и выходную часть 26 эжекторногосмесителя.Патрубок 23 может быть установлен тангенциально к корпусу 20 (фиг. 7).На насадке 21 может быть установленавинтовая спираль 29 (фиг. 6), а на выходном конце насадка 21 - раструб 30.Нагнетательная 25 и всасывающая 27части введены непосредственно в куб аппарата 2 (фиг. 2).Эжекторный смеситель располагается выше (фиг. 1 и 3), ниже (фиг, 2) или в зоне(фиг. 4) внешней части высоты аппарата 2. Установка имеет переточную трубопроводную перемычку 31, соединяющую последовательно аппараты 2 и 3, по которой перемещается пульпа (фиг. 1 и 2), или вода (фиг. 4), либо парогазовая фаза (фиг. 3).Патрубок 23 расположен выше (фиг. 5) или ниже (фиг. 4) нагнетательной части 25. При отсутствии в аппарате 3 отборника 17 воды (фиг. 4) в перемычку 31 и далее в эжекторный смеситель 4 поступает пульпа, 10 В этом случае перемычка 31 выполняет функции аппарата 3 (показано пунктиром).Выходной патрубок эжекторного смесителя 4 может быть соосен входному патрубку 12, т.е. его ось расположена тангенциально корпусу аппарата 2 первой ступени выделения (не показано).Между крошкообразователем 1 и эжекторным смесителем 4 установлен аппарат 32 предварительной ступени выделения (фиг. 1), Он служит для интенсификации отгонки 20 растворителя из крошки полимера и подготовки потока к поступлению в эжекторный смеситель 4.Установка работает следующим образом.В крошкообразователе 1 раствор полимера подвергается обработке водяным паром, в результате чего растворитель переходит в газообразное состояние, образуется крошка полимера, а водяной пар конденсируется. Крошкообразование сопровождается освобождением большого количества З 0 энергии.Из крошкообразователя 1 скоростной парогазоводяной поток с крошкой полимера через патрубок 23 поступает в кольцевую камеру 28, распределяется равномерно по окружности, подается в на гнет атель ную З 5 часть 25 в виде периферийной кольцевой струи и далее в выходную часть 26 и выводится из эжекторного смесителя через патрубок 24.Перекачиваемая из аппарата 3 жидкая 40 фаза пульпа (фиг. 4), парогазовая фаза (фиг. 3) поступает во всасывающую часть 27 образуя центральную струю, При этом на выходе из всасывающей части создается участок пониженного давления. Момент взаимодействия периферийной кольцевой струи с перекачиваемой осуществляется без контакта последней со станками эжекторного смесителя 4. Кольцевая газопаровая струя отделяет перекачиваемую жидкую фазу от поверхностей стенки. Это снижает фрикционные сопротивления перекачке жидкой фазы и позволяет в дальнейшем надежно распылить ее для передачи энергии от газопаровой фазы жидкой фазе. Подача парогазоводяной фазы по периферии обеспечивает самоочистку давлением нагнетательной части 25 от крошки полимера. Смешение нагнетательного и всасывающего потоков сопровождается передачей энергии от первого потока второму и снижением максимальной скорости. Преобразование кинетической энергии в потенциальную энергию давления в выходной части 26 позволяет преодолевать сопротивления перемещению смешанного потока после выхода его из эжекторного смесителя 4.Интенсификации работы эжекторного смесителя 4 способствует также расположение всасывающей части 27 ниже максимального гидростатического столба жидкой фазы в установке (фиг. 1 и 4) и снижение на выходе из эжекторного смесителя 4 плотности перекачиваемой жидкой фазы, т.е. создание газлифтной обстановки (фиг, 2).Передача энергии среды с малой плотностью среде с большей плотностью позволяет повысить качество их сепарации.Перекачка газопаровой фазы (фиг. 3) осуществляется путем создания закрученным потоком, поступающим из крошкообразователя, вихря с пониженным давлением по оси эжекторного смесителя 4, куда устремляется газопаровая фаза.Выходящая из эжекторного смесителя 4 жидкая фаза последовательно перемещается по маршруту: сепаратор 18, аппарат 2, аппарат 3, переточная перемычка 31 и вновь эжекторный смеситель (фиг. 1 и 3); либо: аппарат 2, сепаратор 18, аппарат 3, переточная перемычка 31 и вновь эжекторный смеситель 4 (фиг. 2 и 4).В. схеме на фиг. 1 эжекторный смеси- тель 4 размещен в верхней зоне аппарата 3 и предназначен для перекачки жидкой фазы (пульпы или воды), Эта схема исключает использование в качестве аппарата первой ступени выделения барботажного аппарата имеющего среди известных минимальную заполняемость пульпой рабочего объема.В схеме на фиг, 2 всасывающая 27 и нагнетательная 25 части соединены с кубом аппарата 2. Выходящий из нагнетательной части 25 кольцевой поток парогазоводяной смеси с крошкой полимера внутренней стороной взаимодействует с потоком жидкой фазы, поступающей из всасывающей части 27, а периферийно-внешний - с ранее поступившей в аппарат 2 пульпой. Такое решение создает благоприятные условия для передачи кинетической и тепловой энергии от газопаровой фазы жидкой фазе и облегчает в дальнейшем их сепарацию.В схеме на фиг. 3 перекачка газопаровой фазы осуществляется посредством создания вращающегося по его оси вихря. Одновременно производится центробежная отгонка растворителя из крошки полимера. Эжекторный смеситель 4 соосен сепаратору 18. В схеме на фиг. 4 эжекторный сме 11996305ситель 4 размещен в средней части рециркуляционного трубопроводного тракта, не имеющего местных сужений. При его работе используются принципы сообщающихся сосудов, эжектирования, инжектирования и газлифта. Схема предусматривает модернизацию базовых аппаратов 3 с целью наращения их производительности.Во всех схемах достигается снижение сопротивлений во всасывающей части эжекторного смесителя 4, а также повышение его незабиваемости крошкой полимера.1199630 5 Па Редактор Заказ 777 Тяско Ворови2 Составитель Техред И, Вер Тираж 644 ударственногоизобретений Ж - 35, Рау ент, г. Ужго ВНИИПИ Гос по делам 13035, Москва илиал ППП ПатИ. Буслаевс КорректорПодлисноекомитета СССРи от крытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная,