Устройство для плавления полимеров

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ, содержащее емкость для теплоносителя, нагревательные элементы , загрузочный бункер, питатель, сетчатый диск, раз ещенный в емкости под уровнем теплоносителя, и расплавопровод, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса плавления, оно снабжено сетчатым коробом, размещенным в ем.кости под сетчатым диском и сообщенным с питателем , и соединенной с расплавопроводом переливной трубой, верхняя часть которой расположена над уровнем теплоносителя . (Л 72 ;о 00 00 о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 В 29 В 3 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ ИЙ И О P (21) 3524261/23-05 (22) 20.12.82 (46) 23.06.84. Бюл. № 23 (72) В. Ф. Исаков, Е. И. Елькин и В. И. Керницкий (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон (53) 678.055.2 (088.8) (56) 1. Патент Японии № 49-36392, кл. В 29 В 3/02, опублик. 1974.

2. Акцептованная заявка ФРГ № 1454819, кл. В 29 В 3/02, опублик. 1972 (прототип).

„„SU„„1098803 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ, содержащее емкость для теплоносителя, нагревательные элементы, загрузочный бункер, питатель, сетчатый диск, размещенный в емкости под уровнем теплоносителя, и расплавопровод, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса плавления, оно снабжено сетчатым коробом, размещенным в емкости под сетчатым диском и сообщенным с питателем, и соединенной с расплавопроводом переливной трубой, верхняя часть которой расположена над уровнем теплоносителя.

1098803

5 !

О !

Изобретение относится к устройствам для плавления полимерных отходов (волокнистых, гранулированных, пылевидных и т. п.) с последующим использованием образующегося расплава полимера и может найти применение на предприятиях по производсгву синтетических волокон и пластических масс в химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для плавления полимеров, содержащее емкость для теплоносителя, загрузочный бункер, питатель и отводящий расплавопровод.

В устройстве плавление полимера осуществляется в верхней части цилиндра питателя, который размещен в емкости и обогревается за счет контакта его стенок с жидким теплоносителем — расплавом металла, размещенным в емкости (l j.

Недостаток устройства заключается в низкой производительности, что обусловлено осложнением теплопередачи от теплоносителя через стенки цилиндра питателя к полимеру, обладающему низкой теплопроводностью. Кроме того у устройства большие удельные энергозатраты и возможность образования локальных зон перегрева.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для плавления полимеров, содержащее емкость для теплоносителя, нагревательные элементы, загрузочный бункер, питатель, сетчатый диск, размещенный в емкости под уровнем теплоносителя, и расплавопровод.

В устройстве плавление полимера осуществляется за счет непосредственного контакта полимера с жидким теплоносителем— силиконовым маслом, а отвод расплава осуществляется через расплавопровод, размещенный под сетчатым диском (2).

Недостатком устройства является низкая интенсивность плавления, что обусловлено перемешиванием полимера во всем объеме емкости, из-за чего возникает возможность непропеавления полимера, находящегося на поверхности теплоносителя.

Цель изобретения — интенсификация процесса плавления.

Указанная цель достигается благодаря тому, что устройство для плавления полимеров, содержащее емкость для теплоносителя, нагревательные элементы, загрузочный бункер, питатель, сетчатый диск, размещенный в емкости под уровнем теплоносителя, и расплавопровод, снабжено сетчатым коробом, размещенным в емкости под сетчатым диском и сообщенным с питателем, и соединенной с расплавопроводом переливной трубой, верхняя часть которой расположена над уровнем теплоносителя.

Устройство позволяет более интенсивно расплавлять полимер за счет перемешивания полимера с теплоносителем в ограничительном объеме сетчатого короба, в который полимер подается питателем, позволяет повысить качество расплава за счет задерживания непроплавившихся частичек ячейками сетчатого диска; позволяет плавить полимерные отходы вне зависимости от изменения свойств их отдельных партий.

На чертеже показано устройство для плавления полимеров, общий вид.

Устройство содержит емкость 1 для теплоносителя, снабженную нагревательными элементами 2, загрузочный бункер 3 с люком 4 для подачи полимеров. Между загрузочным бункером 3 и емкостью 1 расположен питатель 5, связанный с приводом 6 вращения и сообщенный с сетчатым коробом 7, размещенным в емкости 1 под сетчатым диском 8, расположенным под уровнем теплоносителя и имеющим более мелкие отверстия по сравнению с сетчатым коробом 7. Над уровнем теплоносителя в емкости I расположена верхняя часть вертикально размещенной переливной трубы 9, переходящей на выходе из емкости 1 в расплавопровод 10. Емкость 1, загрузочный бункер 3 и питатель 5 снабжены штуцерами 11 для входа инертного газа (например азота) и воздушками 12.

Устройство работает следующим образом.

Отходы полимера в виде волокна, пленок, мелких слитков и т. п., загружают через люк 4 в загрузочный бункер 3, после чего люк 4 закрывают, а загрузочный бункер 3 и емкость 1 обезвоздушивают при помощи подачи азота через штуцера 11. 3атем включают питатель 5, перемещающий отходы,в сетчатый короб 7 емкости 1, вытесняя из него теплоноситель 13, плотность которого больше плотности отходов. 3а счет интенсивного тенлообмена с теплоносителем 13, который поддерживают нагретым до температуры выше температуры плавления отходов при помощи нагревательных элементов 3, отходы плавятся и всплывают в верхнюю зону емкости 1 в виде расплава. При этом не до конца расплавившиеся частицы задерживаются сетчатым диском

8 до полного расплавления. 3а счет этого в верхней зоне емкости 1 накапливается лишь полностью расплавленный полимер 14, который через переливную трубу 9 поступает в расплавопровод 10. Расплавленный полимер далее может быть направлен непосредственно на получение волокна при пластмассовых изделий, либо на получение гранулята или крошки для последующего использования в народном хозяйстве. Выделяющиеся при плавлении и приносимые вместе с отходами газообразные продукты удаляют через воздушки 12 потоком азота, поступающего через штуцеры 11. Устройство работает периодически. При этом уровень жидкого

1098803

Составитель Л. Кольцова

Редактор Е. Лушникова Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 4283/14 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 теплоносителя 13 несколько поднимается при введении твердых отходов, но к моменту их полного расплавления уровень теплоносителя 13 возвращается в исходное положение и мы имеем два четких уровня: теп- 5 лоносителя 13 и (выше) полимера. Переливная труба 9, через которую отбирается полимер, может быть выполнена с возможностью ее перемещения в вертикальном направлении, что позволяет осуществлять отбор полимера, исключая попадание в нее теплоносителя. Поверхность раздела фаз в конце цикла достаточно легко оп ределяется с помощью радиоактивного зонда, зонда, работающего на принципе различной электропроводности полимера и теплоносителя, ультразвуковым зондом, поплавковым уровнемером и т. п.

В качестве теплоносителя можно использовать, например, сплав Вуда. В качестве питателя 5 можно использовать шнеки, поршни, транспортеры и т. п.

Основным преимуществом предлагаемого устройства является высокая эффективность теплопередачи от жидкого теплоносителя 13 к полимеру за счет развитой поверхности теплообмена и перемешивания, создаваемого за счет перемещения полимера в сетчатый короб 7, находящийся под уровнем жидкого теплоносителя 13.

Предлагаемое устройство применимо для плавления полимерных отходов с различным значением молекулярной массы и гарантирует их полное расплавление вне зависимости от изменения свойств их отдельных партий, в то время как известное устройство требует постоянства свойств расплавляемого полимера, поскольку в ином случае требуется изменение производительности во избежание проскока непроплавленного полимера.