SU1165586A1

SU1165586A1 - Installation for recovering polymers from melt

Info

Publication number: SU1165586A1
Application number: SU833666364A
Authority: SU
Inventors: Валентин Николаевич Вишняков; Олег Васильевич Доманский; Вадим Александрович Котов; Арнольд Алексеевич Золотов; Александр Михайлович Доколин; Виктор Дмитриевич Бельбрут
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6956
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1983-11-28
Publication date: 1985-07-07

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ИЗ РАСТВОРОВ, содержаща крошкообразователь со средствами закручивани фаз, аппарат дл выделени полимеров из растворов с патрубками дл отвода парогазовой фазы и продукта и камеру разделени с патрубком дл подачи в нее парожидкостной смеси с крошкой полимера, отличающа с тем, что, с целью повышени эффективности разделени фаз, камера разделени образована из горизонтальной цилиндрической боковой стенки с тангенциально установленным на ней патрубком дл вывода в полость аппарата жидкой фазы с крошкой полимера и вертикальных торцовых стенок, одна из которых снабжена патрубком дл вывода в полость аппарата газопаровой фазы, а на другой установлен патрубок дл подачи в камеру парожидкостной смеси и крошки полимера, расположенный соосно с цилиндрической стенкой и патрубком дл вывода в полость аппарата парогазовой фазы.1. INSTALLATION FOR SEPARATION OF POLYMERS FROM SOLUTIONS, containing a crumbing agent with phase-twisting means, an apparatus for separating polymers from solutions with branch pipes for withdrawing the vapor-gas phase and product, and a separation chamber with a branch pipe for supplying a vapor-liquid mixture with a crumb of polymer into it, characterized in that In order to increase the efficiency of phase separation, the separation chamber is formed from a horizontal cylindrical side wall with a tangentially mounted pipe on it to bring liquid fluid into the apparatus cavity. CZ with polymer crumb and vertical end walls, one of which is provided with a nozzle for outputting the gas vapor phase to the cavity, and another pipe for supplying a vapor-liquid mixture and polymer chips into the chamber located coaxially with the cylindrical wall and a pipe for outputting vapor-gas into the cavity of the device phases.

Description

2. Установка по п. 1, отличающа с тем, что камера разделени установлена в полости аппарата дл выделени со смещением к его боковой стенке, причем камера разделени и патрубок дл отвода газопаровой фазы из аппарата расположены по разные2. Installation under item 1, characterized in that the separation chamber is installed in the cavity of the apparatus for separation with displacement to its side wall, wherein the separation chamber and the branch pipe for draining the gas vapor phase from the apparatus are located along different

стороны относительно продольной оси аппарата .side relative to the longitudinal axis of the apparatus.

3. Установка по п. 1, отличающа с тем, что камера разделени расположена снаружи корпуса аппарата дл выделени .3. Installation according to claim 1, characterized in that the separation chamber is located outside the housing of the apparatus for discharge.

Изобретение относитс к оборудованию дл получени полимерных материалов и может быть использовано, например, в процессе водной отгонки углеводородных растворителей из растворов при производстве синтетических каучуков.The invention relates to equipment for the production of polymeric materials and can be used, for example, in the process of aqueous distillation of hydrocarbon solvents from solutions in the manufacture of synthetic rubbers.

Известна установка дл выделени полимеров из растворов, содержаща крошкообразователь и аппарат дл выделени полимеров из растворов с патрубками дл отвода газопаровой фазы и продукта 1.A known apparatus for isolating polymers from solutions, containing a crumb former and an apparatus for isolating polymers from solutions with nozzles for withdrawing the gas vapor phase and product 1.

В такой установке парожидкостна смесь с кромкой полимера осуществл етс непосредственно в аппарат под уровень жидкости, перемешиваемой мещалкой, что приводит к значительной вибрации корпуса аппарата.In such an installation, the vapor-liquid mixture with the edge of the polymer is carried out directly into the apparatus below the level of the liquid stirred by the mixer, which leads to a significant vibration of the housing of the apparatus.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс установка дл выделени полимеров из растворов, содержаща крощкообразователь , аппарат дл выделени полимеров из растворов с патрубками дл отвода парогазовой фазы.и продукта и камеру разделени с патрубком дл подачи в нее парожидкостной смеси с крошкой полимера 2.Closest to the invention in its technical essence and the achieved effect is a plant for separating polymers from solutions, containing a crushing agent, an apparatus for separating polymers from solutions with nozzles for withdrawing the vapor-gas phase and product, and a separation chamber with a nozzle for supplying a vapor-liquid mixture with crumb to it. polymer 2.

В известной установке камера разделени представл ет собой открытую с двух сторон вертикальную обечайку, расположенную концентрично в корпусе над уровнем пульпы.In the known installation, the separation chamber is a vertical shell open on both sides, concentric in the housing above the level of the pulp.

В известной установке предусматриваетс конусное распыление закрученного потока пульпы (воды и крошки полимера), выход щей из нижней торцовой части камеры разделени , увлечение газопаровой фазы пульпой , что приводит к интенсивной циркул ции газопаровой фазы, захвату пульпы с поверхности уровн и взвешиванию крошки полимера и капель воды. Это способствует уносу крошки полимера и капель воды в систему конденсации газопаровой фазы и повышает влажность последней.The known apparatus provides for conical spraying of a swirling pulp stream (water and polymer chips) leaving the lower end of the separation chamber, entraining the vapor phase by the slurry, which leads to intensive circulation of the vapor phase, trapping the slurry from the level surface and weighing the polymer crumb and droplets water. This contributes to the entrainment of polymer chips and water droplets into the gas-vapor phase condensation system and increases the humidity of the latter.

Кроме того, близкое в радиальном направлении расположение верхнего торца камеры разделени от эксцентрично расположенного в корпусе патрубка дл отвода газопаровой фазы из корпуса на конденсацию накладывает отрицательные возмущени на работу камеры разделени и отвод из нее газопаровой фазы.In addition, the radially close location of the upper end of the separation chamber from the eccentrically located branch pipe in the housing to divert the gas vapor phase from the housing to condensation imposes negative disturbances on the separation chamber and gas vapor phase removal from it.

Все это снижает эффективность разделени фаз.All this reduces the efficiency of phase separation.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности разделени фаз.The aim of the invention is to increase the efficiency of phase separation.

Цель достигаетс тем, что в установке, содержащей крощкообразователь со средствами закручивани фаз, аппарат дл выделени полимеров из растворов с патрубками дл отвода парогазовой фазы и продукта и камеру разделени с патрубком дл 0 подачи в нее парожидкостной смеси с крошкой полимера, камера разделени образована из горизонтальной цилиндрической боковой стенки с тангенциально установленным на ней патрубком дл вывода в полость аппарата жидкой фазы с крощкой полимера 5 и вертикальных торцовых стенок, одна из которых снабжена патрубком дл .вывода в полость аппарата газопаровой фазы, а на другой установлен патрубок дл подачи в камеру парожидкостной смеси и крошки полимера, расположенный соосно с цилиндрической стенкой и патрубком дл вывода в полость корпуса парогазовой фазы.The goal is achieved by the fact that in an installation containing a crushing agent with phase twisting means, an apparatus for separating polymers from solutions with nozzles for withdrawing the vapor-gas phase and product, and a separation chamber with a nozzle for supplying the vapor-liquid mixture with polymer chips to it, the separation chamber is formed from a horizontal a cylindrical side wall with a pipe tangentially mounted on it for bringing the liquid phase with the polymer 5 and vertical end walls into the cavity, one of which is equipped with ubkom .vyvoda for gas-vapor phase in the cavity of the machine and the other set for supplying pipe into the chamber and a vapor-liquid mixture of polymer crumb disposed coaxially with a cylindrical wall and a pipe for withdrawal into the housing of the vapor phase.

При этом камера разделени установлена в полости аппарата дл выделени со смещением к его боковой стенке, причем камера 5 разделени и патрубок дл отвода газопаровой фазы из аппарата расположены по разные стороны относительно продольной оси аппарата.At the same time, the separation chamber is installed in the cavity of the apparatus for separating displaced to its side wall, with the separation chamber 5 and the branch pipe for draining the gas-vapor phase from the apparatus located on opposite sides relative to the longitudinal axis of the apparatus.

Кроме того, камера разделени расположена снаружи корпуса аппарата дл выделени .In addition, the separation chamber is located outside the housing of the apparatus for discharge.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - то же, вариант исполнени ; на фиг. 3 -- камера разделени с крощкообразователем , узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.FIG. 1 shows the installation, general view; in fig. 2 is the same as the embodiment; in fig. 3 shows a separation chamber with a for maker, node I in FIG. one; in fig. 4 shows section A-A in FIG. 3

5 Установка содержит установленные по ходу технологического процесса крошкообразователь 1 со средством 2 дл закручивани выход щего из него потока крошки полимера и газопаровой фазы, сепарационную камеру 3, Q аппарат дл выделени полимеров из растворов с корпусом 4 и закрепленными на последнем патрубками 5 и 6 соответственно дл отвода газопаровой фазы и продукта.5 The installation contains a crumb 1 installed along the process with a means 2 for twisting the polymer crumb stream and gas vapor phase out of it, a separation chamber 3, Q apparatus for separating polymers from solutions with a housing 4 and fixed on the last nozzle 5 and 6 respectively for removal of gas vapor phase and product.

Внутри корпуса 4 аппарата дл выделени установлена камера 7 разделени , расположенна со смещением к его боковой стенке. Причем камера 7 и патрубок 5 расположены по разные стороны относительно продольной оси аппарата. Камера разделени может быть расположена снаружи корпуса 4 (фиг. 2). Крошкообразователь подсоединен к внешним трубопроводным магистрал м (не показан ) через патрубки 8-10 соответственно дл подачи в него раствора полимера, вод ного пара и возвратной циркул ционной воды, сепарационна камера соединена с камерой разделени посредством патрубка 11 дл подачи в нее парожидкостной смеси и крошки полимера, а в корпусе 4 имеетс патрубок 12 дл подачи в него острого вод ного пара. Крошкообразователь 1 содержит, например , (фиг. 3 и 4) концентрично размещенные периферийную обечайку 13 с выходным патрубком 14, кольцевую диспергационную камеру 15 и центральный корпус 16 с отверсти ми 17 в боковой стенке дл продавливани раствора полимера в диспергационную камеру 15. Патрубок 8 соосно соединен с корпусом 16. Средство 2 дл закручивани потока крошки полимера и газопаровой фазы расположено на входе в диспергационную камеру 15 и представл ет собой центростремительный ускоритель потока вод ного пара, где патрубок 9 дл подачи вод ного пара расположен тангенциально к обечайке 13. Средство 2 дл закручивани потока может быть выполнено в виде спиральных направл ющих и располагаетс непосредственно в кольцевой диспергационной камере 15 или в выходной части крошкообразовател 1 (не показано). Патрубок 10 дл подвода возвратной циркул ционной воды может быть установлен на крощкообразователе 1 либо на корпусе 1, либо на корпусе 4 аппарата дл выделени . Сепарационна камера 3 представл ет собой цилиндрическую или конусную оболочку , длина которой составл ет не менее трех ее диаметров. Крошкообразователь 1 и центробежна сепарационна камера 3 установлены соосно. Камера 7 разделени образована из горизонтальной цилиндрической боковой стенки 19 с тангенциально установленным на ней патрубком 19 дл вывода в полость корпуса жидкой фазы с крошкой полимера и вертикальных торцовых стенок 20 и 21. Камера может быть закреплена на корпусе так, что одной из торцовых стенок будет вл тьс боков стенка корпуса 4 (фиг; 1 и 3). На стенке 20 установлен патрубок 22 дл вывода в полость корпуса газопаровой фазы, а стенка 21 соединена с патрубком 11 дл подачи в камеру парожидкостной смеси и крошки полимера. При этом патрубок 17 расположен соосно с цилиндрической стенкой 18 и патрубком 22 дл вывода в полость корпуса парогазовой фазы. Диаметр патрубка 11 выбран большим диаметра патрубка 22, а рассто ние между торцовыми стенками 20 и 21 меньшим их диаметра. Патрубок 19 дл вывода жидкой фазы с крошкой полимера ориентирован по направлению закрученного потока. В частности дл крошкообразовател 1 (фиг. 3) патрубок 19 ориентирован противоположно тангенциальному патрубку 9 подачи вод ного пара в Крошкообразователь 1. Патрубок 19 направлен на внутреннюю боковую поверхность, образу тем самым св зующее переточное звено по пульпе между камерой 7 и полостью корпуса 4 аппарата. Обща ось центробежной сепарационной камеры 3 и камеры 7 (фиг. 1) может быть расположена под различными углами к корпусу 4 аппарата дл выделени . Корпус 4 аппарата закрыт днищами 23 и 24, а в его внутренней полости размещена мешалка с рабочими органами 25 и расположенный у днища 23 барботер 26 дл подачи острого вод ного пара, соединенный с патрубком 12. Камера 7 размещена в верхней газопаровой части полости корпуса 4 над уровнем пульпы. Установка работает следующим образом. Раствор полимера, например синтетического каучука, обрабатывают в крошкообразователе 1 вод ным паром, в результате чего образуетс крощка каучука, основна масса растворител переходит в газообразное состо ние, а вод ной пар конденсируетс . При помощи средства 2 этот поток подвергаетс закручиванию (вращению). В центробежной сепарационной камере 3 происходит упор дочение послойного распределени потока по плотности. При этом центробежные силы последовательно от периферии к центру располагают воду, крошку полимера и газопаровую фазу. Здесь происходит также динамическое сепарирование из пор крошки полимера растворител и подвод к ней тепла. Подготовленный таким образом вне корпуса 4 аппарата сло выделени закрученный объединенный поток пр моточно поступает через патрубок 11 в камеру 7 разделени . Здесь крошка полимера с водой проваливаетс в кольцевую му, заключенную между торцами соосных патрубков 22 и 11, располагаетс сохран вращение у боковой цилиндрической стенки, и выводитс через тангенциально расположенный патрубок 19 в полость корпуса 4 на поверхность уровн пульпы, где пере.мешиваетс мешалкой 25. Центральный поток газопаровой фазы поступательно перемещаетс в осевом направлении и через патрубок 22 вводитс в газопаровое пространство и выводитс из полости корпуса через патрубок 5 вместе с газопаровой фазой аппарата. Пульпа (продукт) вместе с крошкой выводитс из полости корпуса через патрубок 6 и направл етс на дальнейшую переработку.A separation chamber 7 is installed inside the housing 4 of the separation apparatus, located offset to its side wall. Moreover, the camera 7 and the pipe 5 are located on opposite sides relative to the longitudinal axis of the device. The separation chamber may be located outside the housing 4 (Fig. 2). The crusher is connected to external pipe lines (not shown) through pipes 8-10, respectively, to supply polymer solution, water vapor and circulating return water to it, the separation chamber is connected to the separation chamber by pipe 11 to supply liquid-vapor mixture and chips to it. the polymer, and in the housing 4 there is a nozzle 12 for supplying it with sharp water vapor. Former 1 includes, for example, FIGS. 3 and 4 concentrically located peripheral shell 13 with an outlet 14, an annular dispersion chamber 15 and a central body 16 with holes 17 in the side wall to push the polymer solution into the dispersion chamber 15. Pipe 8 coaxially connected to the housing 16. A means 2 for twisting the polymer crumb stream and the gas vapor phase is located at the entrance to the dispersion chamber 15 and is a centripetal accelerator of the steam flow, where the pipe 9 for feeding into d vapor located tangentially to the sleeve 13. The means 2 for twisting the flow may be in the form of a spiral and guides positioned directly in the annular air dispersion chamber 15 or the outlet portion kroshkoobrazovatel 1 (not shown). The nozzle 10 for supplying returnable circulating water can be mounted on the core 1 either on the housing 1 or on the housing 4 of the separation apparatus. The separation chamber 3 is a cylindrical or conical shell, the length of which is at least three times its diameter. Former 1 and centrifugal separation chamber 3 are aligned. The separation chamber 7 is formed of a horizontal cylindrical side wall 19 with a tangentially mounted nozzle 19 on it to discharge the liquid phase with a crumb of polymer and vertical end walls 20 and 21 into the body cavity. The chamber can be fixed on the body so that one of the end walls The sides of the wall of the housing 4 (FIGS. 1 and 3) are sideways A nozzle 22 is mounted on the wall 20 for outputting the gas vapor phase into the cavity of the body, and the wall 21 is connected to the nozzle 11 for feeding a vapor-liquid mixture and polymer chips into the chamber. In this case, the nozzle 17 is located coaxially with the cylindrical wall 18 and the nozzle 22 for bringing the vapor-gas phase into the cavity of the body. The diameter of the nozzle 11 is chosen to be larger than the diameter of the nozzle 22, and the distance between the end walls 20 and 21 is smaller than their diameter. The pipe 19 for the withdrawal of the liquid phase with a crumb of the polymer is oriented in the direction of the swirling flow. In particular, for crumb former 1 (FIG. 3), socket 19 is oriented opposite to the tangential outlet 9 of the water vapor supply to Caster 1. Pipe 19 is directed towards the inner side surface, thereby forming the connecting flow link along the pulp between the chamber 7 and the cavity of the housing 4 of the apparatus . The common axis of the centrifugal separation chamber 3 and chamber 7 (Fig. 1) may be located at different angles to the housing 4 of the separation apparatus. The housing 4 of the apparatus is closed by bottoms 23 and 24, and in its internal cavity there is a mixer with working bodies 25 and a bubbler 26 located at the bottom 23 for supplying hot water vapor connected to the nozzle 12. Chamber 7 is located in the upper gas vapor section of the cavity 4 above pulp level. The installation works as follows. The polymer solution, e.g. synthetic rubber, is treated in crumbing agent 1 with water vapor, as a result of which a crumb of rubber is formed, the bulk of the solvent is converted into a gaseous state, and the water vapor condenses. With the aid of the means 2, this flow is subjected to twisting (rotation). In the centrifugal separation chamber 3, the layer-by-layer density flow distribution is ordered. In this case, centrifugal forces sequentially from the periphery to the center have water, polymer chips and gas-vapor phase. Here, dynamic separation from the pores of the polymer crumbs of the solvent and heat supply to it also takes place. The swirling combined flow prepared in this way outside the housing 4 of the separation layer apparatus passes through the pipe 11 into the separation chamber 7. Here, a polymer crumb with water falls into an annular mu enclosed between the ends of coaxial nozzles 22 and 11, is positioned to maintain rotation at the lateral cylindrical wall, and is brought out through a tangentially located nozzle 19 into the cavity of the housing 4 on the surface of the pulp level, where it is mixed with agitator 25. The central flow of the gas vapor phase progressively moves in the axial direction and through the pipe 22 is introduced into the gas vapor space and is discharged from the housing cavity through the pipe 5 together with the gas vapor phase of the apparatus. The pulp (product), together with the crumb, is removed from the body cavity through the nozzle 6 and is sent for further processing.

Раздельный отбор из камеры 7 жидкой и газопаровой фаз приводит к снижению энергоемкости потока, поступающего в газопаровое пространство, что обеспечивает равномерное распределение фазы, вводимой из камеры в газопаровое пространство.Separate selection from the chamber 7 of the liquid and gas-vapor phases leads to a decrease in the energy intensity of the stream entering the gas-vapor space, which ensures uniform distribution of the phase introduced from the chamber into the gas-vapor space.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции камеры разделени обеспечивает возможность ее размещени вне полости корпуса аппарата дл выделени , что увеличит полезный объем последнего.Thus, the use of the proposed construction of the separation chamber allows it to be placed outside the housing cavity of the apparatus for separation, which will increase the useful volume of the latter.

Кроме того, применение предлагаемой установки позволит предотвратить повторное (после первичного разделени ) смещение жидкой и газопаровой фаз и тем самым уменьщить унос в систему конденсации капель воды и крощки полимера;In addition, the use of the proposed installation will prevent the re-displacement (after the initial separation) of the liquid and gas-vapor phases and thereby reduce entrainment of water droplets and the formation of polymer into the condensation system;

исключить отрицательные моменты взаимовли ни работы мещалки 25 и камеры разделени и тем самым упор дочить процесс разделени фаз;to eliminate the negative aspects of the mutual work of the broomstick 25 and the separation chamber, and thereby arrange the phase separation process;

стабилизировать отгонку растворител из крощки полимера и воды и сущку газопаровой фазы за счет соосного размещени крощкообразовател 1 со средством 2 дл закручивани крощки полимера и газопаровой фазы, центробежной сепарационной камеры и камеры разделени .stabilize the stripping of the solvent from the polymer and water and the gas vapor phase substance by coaxially placing the forming agent 1 with the means 2 for twisting the polymer and gas vapor phase, the centrifugal separation chamber and the separation chamber.

Все это позволит повысить эффективность разделени фаз и сократить число остановок работы оборудовани на его очистку от крощки каучука.All this will allow to increase the efficiency of phase separation and reduce the number of equipment shutdowns for its cleaning from rubber shredding.

Фиг. 2FIG. 2

Claims

1. INSTALLATION FOR ISOLATING POLYMERS FROM SOLUTIONS, comprising a chip former with phase swirling means, an apparatus for isolating polymers from solutions with nozzles for removing the vapor-gas phase and product, and a separation chamber with a nozzle for supplying a vapor-liquid mixture with polymer crumb, characterized in that, in order to increase the efficiency of phase separation, the separation chamber is formed of a horizontal cylindrical side wall with a nozzle tangentially mounted on it for outputting a liquid phase with a polymer powder and vertical end walls, one of which is equipped with a nozzle for discharging a gas-vapor phase into the cavity of the apparatus, and a nozzle is installed on the other for supplying a vapor-liquid mixture and polymer crumbs into the chamber, located coaxially with the cylindrical wall and a nozzle for discharging the vapor-gas phase into the cavity of the apparatus.

05 SP SI

OO

2. Installation according to π. 1, characterized in that the separation chamber is installed in the cavity of the apparatus for separation with offset to its side wall, and the separation chamber and the pipe for removing the gas-vapor phase from the apparatus are located on different sides relative to the longitudinal axis of the apparatus.

3. Installation according to π. 1, characterized in that the separation chamber is located outside the casing of the apparatus for selection.