Аппарат для выделения полимеров из растворов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

piy979148 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170381 (21) 3265551/23-05 (И)М Кл з с присоединением заявки ЙоВ 29 Н 1/00

В 29 В 1/00

В 01 J 19/00

С 08 F 6/12 (53) УДК 678.052 (088. 8) Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 0712.82. Бюллетень Но 45

Дата опубликования описания 101282

A.Ï. Туровский, Э.В. Мартьянов, Г.3. Са апов, Ю."И;=--ВерейКо

Р.T. Шияпов и А.Д. Эгов

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛЮ4ЕРОВ ИЗ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к оборудованию химического машиностроения, в частности к аппаратам непрерывного действия для выделения полимеров, в том числе синтетических каучуков, из углеводородных растворов в водную среду с получением пористой крошки полимера..

Известен аппарат для выделения по. лимеров из растворов, содержащий вертикальный корпус с водной фазой, патрубки.для подвода и отвода сред, смонтированное в корпусе на вертикальном валу перемешивающее приспособление и форсунку - крошкообраэователь(1), В аппарате форсунка-крошкообразователь введена в корпус дегаэатора . под уровень воды, обеспечивая тем самым полное использование тепла водяного пара на подогрев воды в anriaрате, а в верхней части корпуса имеется средство для предотвращения уноса.

Однако сосредоточенный ввод под уровень водной фазы парогазового потока большой энергии (скорость выхода из патрубка крошкообразователя достигает 100-120 м/с) приводит к локальному набуханню уровня водной фазы, его разрыву и, как следствие, к значительному брызгоуносу. Также наи» более опасным в случае эаглубления ввода паро-газовой смеси под уровень воды является высокая вероятность пенного выброса больших количеств воды с крошкой из дегаэатзра при нарушениях водного режима (рН) в дегазаторе, что и имеет место. в,эксплуатации . Поэтому средство для защиты от уноса оказалось в таком аппарате неэффективным, так как дырчатый лист зарастал каучуком.

НаИболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат для выделения полимеров из растворов, содержащий вертикальный корпус с водной фазой, патрубками для подвода и отвода сред, смонтированное в корпусе на вертикальному валу перемешивающее приспосОбление, установленную тангенциально корпусу форсунку-крошкообраэователь и помещенную в корпусе камеру, выполненную в виде изогнутого трубопровода, имеющего входной и выходной горизонтальные участки, входной из которых расположен под уровнем водной фазы корпуса и соединен с входным патрубком форсунки крсиакообраэователя (2 .

979148

В таком аппарате значительно снижен унос крошки полимера s систему конденсации паров за счет того, что в нем снижается энергия потока затопленной струи и обеспечивается равномерное распределение гаров по всему объему водной фазы.

Однако в таком аппарате не исключена возможность пенных выбросов воды с крошкой. Кроме того, недостаточно эффективно используется энергия струи, выходящей из камеры для разделения фаз, что снижает экономичность процесса выделения полимеров из растворов.

Целью изобретения является ïîâûшение экономичности процесса выделения полимеров из растворов.

Данная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем вертикальный корпус с водной фазой, патрубки для подвода и отвода сред, смонтированное в корпусе на вертикальном валу перемешивающее приспособление, установленную тангенциально корпусу форсунку-крошкообразователь и помещенную в корпусе камеру, выполненную 25в виде изогнутого трубопровода, имеющего входной и выходной горизонтальные участки, входной из которых расположен под уровнем водной фазы корпуса и соединен с входным патрубком фор- 39 сунки-крошкообразователя,изогнутый трубопровод выполнен по винтовой спирали, а его выходной участок расположен выше уровня водной фазы.

Площадь поперечного сечения изогну35 того трубопровода выбрана в пределах

1,5-2,5 площади поперечного сечения выходного патрубка форсунки-крошкообразователя.

На фиг.1 изображен аппарат, общий @ вид; на фиг, 2 — то же, вид в плане ..

Аппарат содержит вертикальный корпус 1 с водной фазой 2, смонтированное в корпусе на вертикальном валу 3 перемешивающее приспособление 4, установленную тангенциально корпусу форсунку-крошкообразователь 5, атрубок б для подвода пара, патрубки 7 и 8 для вывода паро-газовой смеси и пуль,пы соответственно и патрубок 9 для подвода водной фазы.

В корпусе помещена камера, выполненная в виде изогнутого по винтовой спирали трубопровода 10, имеющего входной и выходной горизонтальный участки 11 и 12. Входной участок 11 5$ расположен под уровнем водной фазы и соединен с выходным патрубком 13 форсунки крошкообразавателя, а выходной участок 12 расположен выше уровня водной фазы. 6О

Площадь поперечного сечения изогнутого трубопровода 10 выбрана в пре- делах 1,5-2,5 площади поперечного сечения выходного патрубка 13 форсун-, ки-крошкообразователя. 65

Аппарат работает следующим образомм.

Дисперсия полимера вместе с парогазовой смесью и водой вводится тан . генциально в корпус аппарата 1 через форсунку-крошкообразователь 5 и вхо-, дит в открытый с двух сторон изогнутый трубопровод 10, имеющий большую площадь поперечного сечения.

За счет разряжения, вызываемого высокой скоростью парогазового потока на выходе из крошкообразователя

5 в трубопровод через открытое входное отверстие горизонтального участка 11 засасывается вода с крошкой полимера, которая, двигаясь по изогнутому трубопроводу 10, интенсивно смешивается с водным паром в парогазовом протоке и нагревается за счет его конденсации. При этом за счет увеличения площади поперечного сечения изогнутого трубопровода скорость потока в нем снижается.

Далее полученная смесь паров и суспензии полимера выбрасывается из трубопровода через горизонтальный выходной участок 12 над уровнем водной фазы. 3а счет развития центробежных сил вода с крошкой отделяется от парогазового потока. Паро-газовая смесь направляется к патрубку 7 и удаляется из аппарата, а вода с крошкой стекает по внутренней стенке корпуса в водную фазу аппарата. Вода с крошкой в водном объеме корпуса 1 усредняется с помощью перемешивающего устройства 4, дополнительно обрабатывается острым или фузельным водяным паром, подаваемым через патрубок 6„ и удаляется из аппарата через патрубок 8. При этом оставшаяся в воде смесь паров поднимается вверх по стенкам аппарата и удаляется через патрубок 7.

Заданная величина концентрации крошки в воде поддерживается подачей циркуляционной воды через патрубок 9.

Таким образом в работе данного аппарата используется дополнительно центробежный эффект разделения фаз, т.е. более эффективно используется энергия выходящей из камеры струи . смеси суспензии полимера и паров.

Кроме того, при такой организации рабочего процесса в аппарате практически полностью исключается пенный выброс из аппарата (за исклю-. чением случаев резкого падения давления в аппарате и вскипания при этом воды), резко снижается унос крошки из аппарата (в 10-15 раз), снижается необходимая высота парового пространства, т.е. появляется возможность работы с повышенным уровнем воды в дегазаторе, что повышает его эффективность, и допускается повышение нагрузки на поперечное сечение аппарата по наро-газовой смеси в 1,5-1,7 раза.

Формула изобретения

1. Аппарат для выделения полимеров из растворов, содержащий вертикальный корпус с водной Фазой, патрубки для подвода и отвода сред, смонтированное в корпусе на вертикальном валу перемешивающее приспособление, установленную тангенциально корпусу

Форсунку-крошкообразователь и помещенную в корпусе камеру, выполненную в виде изогнутого трубопровода, имею- f5 щего входной и выходной горизонтальные участки, входной участок расположен под уровнем водной фазы корпуса и соединен с входным патрубком

Форсунки-крошкообразователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса выделения, изогнутый трубопровод выполнен по винтовой спирали,:а его выходной участок расположен выае уровня водной фазы.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что площадь поперечного сечения изогнутого трубопровода выбрана в пределах 1,5-2,5 площади поперечного сечения выходного патрубка Форсунки-крошкообразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 453180, кл. В 01 J 19/ОО, В 29 Н 1/04, 1975.

2. АвторскЬе свидетельство СССР

Р 735294, кл. В 01 3 19/ОО, 1978

{прототип).

Ac Puz 1

Составитель И. Буслаева

Редактор О. Филиппова ТехредМ.Гергель КорректорН. Король

Заказ 9497/22 Тираж б79 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,