ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты для водной дегазации каучуков из "Реакционная аппаратура и машины заводов" При дегазации каучуков, получаемых полимеризацией в растворе, необходимо осуществить следующие процессы разложение и отмывку катализатора, отгонку мономера и растворителя. [c.205] Указанные процессы могут проводиться как в одном аппарате— дегазаторе, так и в различных аппаратах. При совмещении этих процессов в одном аппарате в каучуке могут оставаться частицы разложенного катализатора, которые ухудшают качество продукта. Поэтому для некоторых. видов катализатора применяется операция отмывки растворителем. Так, для каучука СКИ, получаемого с использованием комплексного катализатора, отмывка каучука от остатков катализатора проводится перед дегазацией водой в специальном отмывном аппарате с мешалкой. [c.205] Процесс дегазации в настоящее время осуществляется в основном двумя способами 1) водной дегазацией, когда нагрев раствора каучука с целью отгонки мономера и растворителя проводится путем смешения полимеризата с горячей водой, и 2) безводной дегазацией, когда нагрев полимеризата осуществляется через поверхности теплообмена без непосредственного контакта полимеризата с горячим теплоносителем. [c.205] Вода является низкостоящим и безвредным теплоносителем. Отделение от воды растворителя и мономера происходит очень легко, так как органические мономеры и растворители в воде практически нерастворимы. При непосредственном смешении полимеризата с теплоносителем — горячей водой — отсутствует термическое сопротивление стенки и коэффициент теплопередачи имеет высокое значение. [c.205] Растворители, имеющие высокую температуру кипения, отго-2 няются с большим трудом, вслед- ствие чего в этом случае используются многоступенчатые схемы дегазации. На рис. 8.7 представлена схема двухступенчатой дегазации. Водная дисперсия каучука из дегазатора первой ступени поступает в дегазатор второй ступени, тогда как водяной пар последовательно проходит вначале через дегазатор второй ступени, затем через дегазатор первой ступени. Таким образом, осуществляется противоток пара и водной дисперсии каучука, что значительно улучшает экономические показатели процесса. [c.206] Рабочие параметры процесса дегазации — давление и температура— определяются на основе технико-экономических соображений. С повышением температуры скорость дегазации увеличивается, однако для ведения процесса при температуре, превышающей 100 °С, процесс необходимо вести под давлением. Повышение температуры влияет и на качество каучука. При образовании пористой крошки каучука имеет место некоторая, деструкция полимерных цепей с уменьшением молекулярной массы полимера. Это чи-сто механическая деструкция, не изменяющая свойств полимера. С повыщением же температуры начинается термическая деструкция, существенно влияющая на качество готового полимера. Кратковременный перегрев каучука возможен, однако длительное пребывание каучука в дегазаторе при повышенной температуре недопустимо. Максимальная температура дегазации для каучука СКД может составлять 140 °С, а для каучука СКИ— 170 °С. [c.206] Конструктивно аппараты для водной дегазации выполняются как аппараты с перемешивающими устройствами. Мешалка необходима для непрерывного перемешивания водной дисперсии каучука во избежание всплывания легких частиц каучука и образования слипшейся массы, которую сложно выводить из аппарата. Дисперсия каучука легко транспортируется по аппаратам технологической схемы. [c.207] С этой же целью в дегазатор вводится поверхностно-активное вещество — антиагломератор, адсорбирующийся на поверхности частиц каучука и предотвращающий их слипание. В качестве антиагломе-раторов используются вещества, которые не ухудшают качество каучука, не дают пены и осадков (соли стеариновой и других жирных кислот). [c.207] Аналогичную конструкцию может иметь дегазатор второй ступени. [c.207] Если давление в первой ступени намного больше, чем во второй, то для обеспечения работы двухсекционного аппарата применяется удлиненная переточная труба, выполняющая одновременно роль гидрозатвора. Вместо нее возможно также использование дроссельного устройства,- поддерживающего необходимый перепад давления при заданной производительности дегазатора. Скорость барботирующих паров в расчете на полное сечение дегазатора составляет 0,3—0,6 м/с. Кроме того, для диспергирования полимеризата в первую ступень подается пар через форсунки. В результате этого брызгоунос в первой секции бывает значительным. Частицы каучука, уносимые с брызгами, забивают каплеот-бойник, и для уменьшения брызгоуноса используется повышенное давление, приводящее к уменьшению объема проходящих паров. [c.209] Секционированные аппараты могут состоять из двух, трех и четырех секций, устанавливаемых друг на друга. [c.209] Разновидностью секционированных являются тарельчатые дегазаторы, используемые на второй ступени дегазации. Тарельчатый дегазатор с глухими тарелками показан на рис. 8.10. Водная дисперсия каучука проходит последовательно по всем тарелкам сверху вниз, переливаясь через сливные перегородки. Пар подается отдельно на каждую тарелку. [c.209] Применяется также конструкция с переливными трубами для перетока пульпы и патрубками для прохода пара (рис. 8.11). В этом варианте пар тоже подается на каждую тарелку и проходит по паровым патрубкам. Наибольшее количество пара проходит через два верхних патрубка, где соединяются все потоки пара, подаваемого на отдельные тарелки. Возможен также отвод паров с тарелок и по выносной трубе. [c.209] В дегазаторах с глухими тарелками на каждую тарелку подается свежий пар, поэтому расход пара высок. Он значительно меньше в дегазаторах с колпачковыми тарелками (рис. 8.14). [c.210] В месте прохода вала через тарелку должен устанавливаться промежуточный подшипник, торцевое уплотнение, которое разбирается без снятия тарелки и вала. Нижнее неподвижное кольцо, изготовленное из нержавеющей стали, состоит из двух половинок и крепится к тарелке дегазатора. Верхнее вращающееся кольцо из текстолита также имеет две половинки. К неподвижному кольцу его прижимают плоские пружины. Герметичное соединение вращающегося кольца с валом мешалки осуществляется с помощью сплошного резинового диска. [c.211] Применение ситчатых тарелок нежелательно из-за трудности точного поддержания расхода пара. При снижении нагрузки по пару жидкость с тарелок сливается, а крошка каучука, слипаясь, образует глыбу, для удаления которой приходится останавливать аппарат на чистку. [c.211] В двухступенчатых схемах первая ступень дегазации с крошкообразователем выполняет роль узла крощкообразования. Во второй ступени идет диффузионный процесс отгонки остатков растворителя из уже сформированных частиц каучука. Такое разделение узла дегазации на две ступени позволяет поддерживать в них различную температуру. В первой ступени предпочтительны невысокие давление и температура. [c.211] Крошкообразование от этого не затрудняется, а расход пара на отгонку растворителя в виде азеотропной смеси с водяным паром уменьшается. Во второй ступени для интенсификации предпочтительны повышен-, ные давления и температура. [c.211] Таким образом, циркулирующая вода уходит из дегазатора с температурой 100 °С и входит в дегазатор с температурой, несколько сниженной в результате теплопотерь на линии отделения крошки каучука от циркуляционной воды. Циркуляция тепла, связанная с перегревом воды, сосредоточена внутри дегазатора. В нижней секции выделяется тепло при снижении температуры воды со 140 до 100°С. В верхних секциях такое же количество тепла расходуется на нагрев циркуляционной воды от 100 до 140 °С. [c.213] На каждой тарелке имеется по одному колпачку, насаженному на вал и вместе с ним вращающемуся. На колпачке укреплены лопасти мешалки. [c.213] Вернуться к основной статье