Аппарат для концентрирования полимерных материалов

 

1. АППАРАТ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ , содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциально установленным патрубком для подачи пульпы и с патрубками для отвода пульпы и осветленной воды, соединенными соответственно с верхним и нижним днищами корпуса, и установленную концентричо в последнем трубу для подачи газа в полость корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности аппарата путем увеличения концентрации пульпы и снижения ее температуры на выходе из аппарата, он снабжен концентрично смонтированным в корпусе над патрубком для подачи пульпы насадком с плавно сужающимся по ходу движения пульпы поперечным сечением, установленными в зазоре между верхним торцом насадка и боковой стенкой корпуса наклонными лопатками и тангенциально смонтированным на корпусе в зоне расположения насадка патрубком для подачи охлаждающей воды, причем наружный диаметр нижнего торца насадка выбран равным внутреннему диаметру корпуса. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, 9 что он снабжен закрепленными на трубе (Л вертикальными ребрами, расположенными в корпусе ниже патрубка для подачи пульпы, причем длина ребер выбрана равной внутреннему диаметру корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„1024297 А

3(51) В 29 Н 100 В 01 J 19pp

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3389754/23-05 (22) 11.02.82 (46) 23.06.83. Бюл. № 23 (72) А. П. Туровский, Э. В. Мартьянов, О. В. Доманский, М. А. Лейзерсон, Б. М. Прудовский, Ю. П. Баженов, В. И. Пономаренко, Ю. М. Рябов, П. А. Крашенинников и А. И. Юхнов (53) 678.052 (088.8) (56) 1. Патент США № 2957861, кл. 260 — 94.9, опублик. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 812789, кл. С 08 С 1/10, С 08 С 2/06, 1978 (прототип). (54) (57) 1. АППАРАТ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциально установленным патрубком для подачи пульпы и с патрубками для отвода пульпы и осветленной воды, соединенными соответственно с верхним и нижним днищами корпуса, и установленную концентричо в последнем трубу для подачи газа в полость корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности аппарата путем увеличения концентрации пульпы и снижения ее температуры на выходе из аппарата, он снабжен концентрично смонтированным в корпусе над патрубком для подачи пульпы насадком с плавно сужающимся по ходу движения пульпы поперечным сечением, установленными в зазоре между верхним торцом насадка и боковой стенкой корпуса наклонными лопатками и тангенциально смонтированным на корпусе в зоне расположения насадка патрубком для подачи охлаждающей воды, причем наружный диаметр нижнего торца насадка выбран равным внутреннему диаметру корпуса.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленными на трубе вертикальными ребрами, расположенными в корпусе ниже патрубка для подачи пульпы, причем длина ребер выбрана равной внутреннему диаметру корпуса.

1024297

Изобретение относится к обработке полимерных материалов, в частности к аппаратам непрерывного действия, предназначенных для повышения концентрации крошки полимерных продуктов в потоке воды, 5 например крошки синтетического каучука.

Известен аппарат для концентрирования полимерных материалов, содержащий корпус, средство для подачи пульпы и средство для отвода сконцентрированной пульпы. В таком устройстве обеспечивается всплытие 1О крошки полимера при малой скорости течения последней и последующее ее удаление с поверхности воды с помощью транспортного шнека (1) .

Однако такой аппарат, оснащенный дви жущимися механическими элементами, име ет сложную конструкцию и ненадежен в работе из-за. склонности всплывшей крошки полимера к сводообразованию в верхней части корпуса, что приводит к забивке крош- 20 кой средств для вывода сконцентрированного полимера из корпуса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат для концентрирования полимерных материалов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциально установленным патрубком для подачи пульпы и с патрубками для отвода пульпы и осветленной воды, соединенными соответственно с верхним и нижним днищами ЗО корпуса, и установленную концентрично в последнем трубу для подачи газа в полость корпуса (2).

Эффективность аппарата при получении высококонцентрированной крошки достаточно высока. Однако из-за трудности транс- зБ портировки высококонцентри рованной пульпы повышение концентрации более чем до, 5 — 7 мас. /p в таком аппарате не рекомендуется из-за возможности забивки крошкой выходных сечений аппарата. Кроме того, в аппарате не предусмотрено снижение температуры пульпы на выходе из аппарата.

Все это в результате снижает экономичность аппарата.

Целью изобретения является повышение экономичности аппарата путем увеличения 45 концентрации пульпы и снижение ее температуры на выходе из аппарата.

Цель достигается тем, что аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциально установленным патI рубком для подачи пульпы и - патрубками 0 для отвода пульпы и осветленной воды, соединенными соответственно с верхним и нижним днищами корпуса, и установленную концентрично в последнем трубу для подачи газа в полость корпуса, он снабжен кон55 центрично смонтированным в корпусе над патрубком для подачи пульпы насадком с плавно сужающимся по ходу движения пульпы поперечным сечением, установленными в зазоре между верхним торцом насадка и боковой стенкой корпуса наклонными лопатками и тангенциально смонтированным на корпусе в зоне расположения насадка патрубком для подачи охлаждающей воды, причем наружный диаметр нижнего торца насадка выбран равным внутреннему диаметру корпуса.

При этом аппарат снабжен закрепленными на трубе вертикальными ребрами, расположенными в корпусе ниже патрубка для подачи пульпы, причем длина ребер выбрана равной внутреннему диаметру корпуса.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — технологическая схема установки.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус, состоящий из обечаек 1 и 2 соответственно меньшего и большего диаметра, соединенных между собой конусным переходом 3, и верхнего 4 и нижнего

5 конусных днищ с патрубками 6 и 7 соответственно для отвода сконцентрированной пульпы и осветленной воды. Корпус также имеет тангенциально установленный патрубок 8 для подачи пульпы, концентрично смонтированный в корпусе над патрубком 8 для подачи пульпы насадок 9 с плавно сужающимся по ходу движения пульпы поперечным сечением, установленные в зазоре между верхним торцом насадка и боковой стенкой корпуса наклонные лопатки 10 и тангенциально смонтированный на корпусе в зоне расположения насадка патрубок

I 1 для подачи охлаждающей воды. При этом наружный диаметр нижнего торца насадка выбран равным внутреннему диаметру корпуса. Кроме того, в корпусе концентрично установлена труба 12 для подачи газа в полость последнего, имеющая патрубок

13. На трубе закреплены вертикальные ребра 14 и 15, расположенные в корпусе ниже патрубка для подачи пульпы, причем длина ребер выбрана равной внутреннему диаметру корпуса.

Работа аппарата показана на примере концентрирования пульпы при ее транспортировке в установке для дегазацин полимера.

Пульпа из дегазатора (не показан } с концентрацией 5 мас. /о и температурой 102105 С подается насосом через патрубок 8 в аппарат 16 для концентрирования. К месту закрутки потока пульпы по трубе 12 подается газ (азот или воздух) со скоростью истечения из —,рубки 10 м/с. Вокруг шнура газа на границе раздела фаз концентрируется крошка каучука, первоначальная концентрация которой достигает в аппарате 60 — 70 мас.о/p. Высококонцентриро1024297

А-А

Фиг. 2 ванная крошка в восходящем потоке газа поднимается через насадок 9 с плавно сужающимся по ходу движения пульпы поперечным сечением, которое обеспечивает перемещение пульпы с наименьшими потерями давления. На выходе из насадка пульпа смешивается с более холодной водой (85—

95 С), поступающей из сборника 17 охлажденной циркуляционной воды с помощью насоса 18. через тангенциальный патрубок

11 и закрученной наклонными лопатками 10.

Подаваемый таким образом поток воды создает дополнительное разрежение на выходе из насадка, что создает дополнительные положительные условия для перемещения в аппарате высококонцентрированной пульпы. Последняя, смешиваясь с более холодной водой, охлаждается на выходе из аппарата до температуры 95 — 97 С, а ее концентрация в воде по массе снижается до 20 — 25%, повышаясь в конечном счете по сравнению с первоначальной концентрацией в 4 — 5 раз. Сконцентрированная пульпа выходит из аппарата 16 через патрубок

6 на сетчатый фильтр (крошкоотделитель)

19.

Закруткой охлажденной воды лопатками 10 поддерживается вихревой режим движения трехфазного потока на входе. в выводной патрубок 6, что обеспечивает отсутствие забивок в выходной зоне аппарата

16 и надежную транспортировку концентрированной пульпы к фильтру 19.

Отфильтрованная вода с фильтра 19 сливается вместе с водой, отжатой в отжимной червячной машине (не показана), в сборник 17. Избытки воды из последнего направляются в отстойник сточных вод (не показан) .

Отделенный от крошки в аппарате 16 поток горячей воды опускается в нем по цилиндрической обечайке 2, теряет свою крутку, соприкасаясь с вертикальными ребрами 14 и 15, дополнительно отстаивается от мелкой крошки и сливается через патрубок 7 в сборник 20 горячей воды, откуда насосом 21 возвращается на дегазатор.

В схеме предусмотрен автоматическии сброс пульпы на сборник 20 при внезапной остановке фильтра 19, а также возможность отделения воды в сборнике 20.

Таким образом, повышение концентрации

20 пульпы на выходе из аппарата для концентрирования до 20 — 25 мас.% при одновременном-занижении ее температуры до 90—

95 С (осветленная вода с температурой более 100 С возвращается в цикл) позволяет снизить потери тепла в технологическом про- цессе, разгрузить по воде фильтр. За счет разгрузки фильтра 19 по воде и возврату горячей воды в систему дегазации удается повысить производительность и экономичность технологической установки.

1024297

Составитель И. Буслаева

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректс р А. Ильин

Заказ 4298/I 4 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

1 l 3035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4