Устройство для плавления полимеров

 

Изобретение относится к области полимерного машиностроения, может быть использовано для переработки отходов полимеров. Цель изобретения - повышение производительности устройства и качества готового продукта. Устройство содержит горизонтальный обогреваемый корпус, выполненный в виде камеры для теплоносителя. В камере размещены основной ротор с месительными элементами. В корпусе выполнены штуцера 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. Встречное вращение роторов препятствует всплытию непроплавленного полимера. Режущие элементы препятствуют наматыванию полимера на диски и роторы. Устройство позволяет более интенсивно расплавлять полимер за счет оптимизации гидродинамического режима процесса. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1505792

А1 (51)4 В 29 В 13 02 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4301545/23-05

: (22) 2,7. 08. 87 (46) 07. 09. 89. Бюл. t"- ЗЗ (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического волокна (72) В.И. Керницкий, В.Ф. Исаков, А.А. Анфиногентов, В.И. Янков, А.Н. Жир, Е .И. Елькин и A.Ý. Юницкий (53) 687. 055 (088. 8) (56) Коэулин Н.А. и др. Оборудование для производства и переработки пластических масс. — Л.: Химия, 1968, с. 162, рис, EV 22.

Заявка Японии N - 61-17538, кл. В 01 J 8/ IO, опублик. 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕ

РОВ (57) Изобретение относится к области полимерного машиностроения, может быть использовано для переработки отходов полимеров. Цель изобретения— повышение производительности устройства и качества готового продукта.

Устройство содержит горизонтальный обогреваемый корпус, выполненный в виде камеры для теплоносителя. В ка мере размещены основной ротор с месительными элементами. В корпусе выИзобретение 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 промышленности. полнены штуцеры ввода и вывода полимера, теплоносителя, инертного газа и летучих. Штуцер вывода полимера .размещен над уровнем теплоносителя.

Устройство снабжено дополнительным

1 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- Ql ванию полимера на диски и роторы. (Устройство позволяет более интенсив- фф но расплавлять полимер за счет оптими- ь 1 зации гидродинамического режима про- Яф цесса. 1 з.п.h-лы, 4 ил. b3

Целью изобретения является повышение производительности устройства и качества готового продукта.

На фиг. 1 изображено устройство для плавления полимеров, общий вид; на фиг ° 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — узел I на фиг. 3.

3 1505792

Устройство для плавления полимеров содержит горизонтально расположенный обогреваемый корпус 1, выполненный в виде камеры 2 для теплоно5 сителя, в которой размещен основной ротор 3 с месительными элементами 4.

На противоположных:. торцах корпуса

1 расположены штуцеры 5 и 6 для ввода и вывода полимера. Штуцер 6 для вывода полимера размещен над уровнем теплоносителя. Устройство снабжено дополнительным ротором 7 с месительньтми элементами 8. Месительные элементы 4 и 8 основного 3 и дополнительного 7 роторов выполнены в виде стяжек 9 и 10. Стяжки 10 дополнительного ротора 7 размещены между стяжками 9 основного ротора 3. Боковые поверхности 11 стяжек 9 и 10 снабже- 20 ны радиальными режущими элементами 12.

На роторах 3 и 7 в шахматном порядке установлены с образованием секций

13 диски 14. На периферии дисков 14 выполнены эксцентричные вырезы 15, которые на смежных дисках 14 диаметрально противоположны. В варианте исполнения штуцер 6 вывода полимера размещен ниже осей 16 роторов 3 и 7 °

Устройство снабжено штуцерами 17 и 30

18 для ввода и вывода теплоносителя и штуцерами 19 и 20 для отсоса летучих и ввода инертного газа. На корпусе 1 размещены нагревательные элементы 21, 35

Устройство работает следующим образом.

Полимер, в основном, в виде отходов (пленок, волокна, мелких слитков и т.п.) в твердом состоянии не- 40 прерывно подают в корпус 1 через штуцер 5 в зону между роторами 3 и 7.

При этом полимер предварительно обезвоэдушивают в шлюзовом бункере (не показан), 45

Вращающиеся роторы 3 и 7 захватывают твердые частицы полимера и увлекают их под уровень жидкого теплоносителя, которым заполнена нижняя часть корпуса 1., Поддержание теплоносителя в расплавленном состоянии осуществляют при помощи нагревательных элементов 21 (накладных, встроенных в корпус 1 ипи в его внутренний объем). Встречное вращение роторов 3 и 7 и небольшая величина зазоров между месительными стяжками 9 и 10 и корпусом 1 препятствуют всплыванию непррплавленного полимера в случае, когда его плотность ниже плотности теплоносителя. Происходит интенсивное плавление полимера при одновременном секционировании его расплава. и непроплавленных частиц по длине реактора от загрузки к выгрузке при помощи дисков 14 с вырезами 15., Стяжки 10 ротора 7 размещены в зазорах между стяжками 9 другого ротора 3 с целью обеспечения максимальной интенсивности перемешюаания и предотвращения всплывания непроплавленных частей и..;лимера. Этому способствуют малые зазоры между стяжками

10 одного ротора 7 и валом другого ротора 3 и стяжками 9 и 10 обоих роторов 3 и 7 относительно корпуса 1.

Камера разбита. на секции 13 с помощью дисков 14 для обеспечения секционирования продукта с целью реализации его однородного времени пребывания в устройстве. Это исключает локальные перегревы и окисление продукта, а также его выгрузку в непроплавленном состоянии. Секционирование по типу предлагаемого устройства обеспечивает распределение времен пребывания по типу многоячеечной модели с числом ячеек п = 7-10.

Наличие диаметрально противоположных вырезов 15 в секционирующих дисках 14 и их расположение в шахматном порядке способствует более однородному распределению времени пребывания продукта в устройстве, полностью исключая его проскок от входа к выходу.

Режущие элементы 1.2, которыми снабжены боковые поверхности 11 стяжек 9 и 10, предотвращают наматывание полимерных отходов на диски 14 и роторы 3 и 7. Отвод продукта (расплава) осуществляют через штуцер 6, установленный выше уровня теплоносителя, но ниже осей 16 роторов 3 и 7 в случае, когда плотность расплава теплоносителя ниже плотности теплоносителя. Ввод и вывод теплоносителя осуществляют через штуцеры 17 н 18, отсос низкомолекулярных продуктов— через штуцер 19, а подача инертного газа (в случае необходимости) — через штуцер 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 ид0 ч а ю щ е е с я тем, что штуцер вывода полимера размещен ниже осей роторов.

5 1505 7 теля могут быть использованы различные сплавы с соответствующей температурой плавления (ниже, чем температура плавления перерабатываемого полимера) .

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- 2б изводительность увеличивается приблизительно на 207 (за счет увеличения поверхности раздела фаз и интенсификации процесса перемешивания) °

Формула изобретения

1. Устройство для плавления полимеров, содержащее горизонтально обо92 6 греваемый корпус в виде камеры для теплоносителя, размещенный в камере основной ротор с месительными элементами, расположенный на торце корпуса штуцер ввода полимера и смонтированный на противоположном торце корпуса для размещения над уровнем теплоносителя штуцер вывода полимера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производитель.ности устройства и качества готового продукта, оно снабжено дополнительным ротором с месительными элементами, причем месительные элементы основного и дополнительного роторов выполнены в виде стяжек, стяжки дополнительного ротора размещены между стяжками основного ротора, их боковые поверхности снабжены радиальными режущими элементами, а роторы снабжены установленными в шахматном порядке с образованием секций дисками, на периферии которых выполнены эксцентричные вырезы, причем вырезы на смежных дисках диаметрально противоположнь1.

1505792

tD8

W И О

Составитель В. Ларютин

Редактор Н, Бобкова Техред g.дидык Корректор О. Кравцова

Заказ 5382/18 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101