ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты для дегазации латексов из "Реакционная аппаратура и машины заводов основного органического синтеза и синтетического каучука Издание 2" Особенность дегазации латексов заключается в склонности их к отложению коагулюма, что особенно заметно при нагревании. В связи с этим аппараты для дегазации через 20—30 дней приходится останавливать на чистку. Кроме того, латексы склонны к пенообразованию, обусловленному присутствием эмульгатора. При вспенивании латекса образование коагулюма увеличивается (вероятно, из-за быстрого прогрева тонких пленок пены). Вспениваемость латекса затрудняет осуществление процесса дегазации в условиях противотока фаз. Применение же прямотока фаз при дегазации латексов резко снижает эффективность процесса. [c.136] Для понижения температуры кипения отгоняемых мономеров процесс проводят под вакуумом (это же обусловливает и уменьшение образования коагулюма). Подвод теплоты к латексу осуществляется острым паром. Пар используется с двойной целью. Во-первых, он является теплоносителем во-вторых, парциальное давление мономера в смеси мономера с паром уменьшается и, следовательно, снижается температура отгонки мономера. [c.136] Из приведенных данных следует, что отгонка лимитируется удалением не основного мономера — дивинила, а вспомогательных мономеров — сомономеров, имеющих более высокую температуру кипения и большую теплоту парообразования. [c.136] Основными типами каучуков, получаемых полимеризацией в эмульсии, являются стирольные, метилстирольные и нитрильные. [c.136] Колонна для дегазации латекса изображена на рис. 7.3. Латекс и пар подаются в верхнюю часть колонны и движутся прямотоком сверху вниз по насадке. Насадка состоит из чередующихся дисков и колец (другие типы насадок из-за трудности их чистки от коагулюма неприменимы). Колонна имеет увеличенный куб, что уменьшает потери теплоты в окружающее пространство. Для уменьшения пенообразования при стекании латекса в нижней части аппарата имеется желобчатый лоток. Диаметр колонны 1—1,2 м. Расстояние между элементами насадки 0,12 м (рис. 7.4). [c.136] Латекс содержит 20—25% каучука и 80—75% воды. Размер частиц каучука — приблизительно 0,1 мкм. Степень полимеризации обычно 60%, поэтому содержание непрореагировавших мономеров в каучуке достигает 40%. Концентрация труднолетучего мономера доходит до 10—15%. Легколетучий мономер (дивинил) быстро отгоняется при снижении давления до 98 кПа, и дегазация определяется отгонкой труднолетучего мономера (стирола, а-метилстирола, акрилонитрила). [c.137] Спектр времени пребывания отдельных частиц латекса очень широк. Характер движения латекса далек от идеального вытеснения. Это сказывается как на степени дегазации, так и на отложении коагулюма. Частицы латекса, время пребывания которых в аппарате велико, имеют большую ве-Латекс роятность отложения в коагулюм. [c.138] Кроме указанных основных недостатков необходимо отметить большое гидравлическое сопротивление таких дегазаторов и унос латекса в конденсаторы, что ведет к забивке их коагулюмом. [c.138] Колонны малого диаметра могут снабжаться разборным стаканом. Стакан состоит из нескольких пакетов царг. Нижний пакет царг опирается через прокладку на опорное кольцо. В местах стыковки царг в кольцевых проточках укладываются тарелки. Таким образом, при снятии пакета царг нижележащая тарелка освобождается. Верхняя царга уплотняется в корпусе сальником. Латекс и пары движутся в стакане попадание продуктов в кольцевое пространство между корпусом и стаканом устраняется за счет установки между царгами прокладок. В местах стыка царг размещаются тарелки. Выше тарелок расположена система пено- и каплеотбойников в виде инерционных брызгоуловителей. [c.139] Для демонтажа стакана освобождается фланцевое соединение корпуса с верхней камерой и снимается верхняя каплеотбойная камера и сальник. В образовавшийся кольцевой зазор между корпусом и стаканом опускаются грузовые цепи. Через специальные люки на корпусе производится строповка цепей за крюки нижней царги каждого пакета, последовательный демонтаж всех пакетов и передача их на разборку и чистку. Корпус колонны имеет только один фланцевый разъем, что обеспечивает надежность ее работы под вакуумом. [c.139] Технико-экономические исследования противоточной системы дегазации латекса показывают существенные ее преимущества перед прямоточной. Она отличается малыми удельными расходами пара и электроэнергии, высокой степенью отгонки мономеров, значительно меньшим гидравлическим сопротивлением и увеличенным сроком рабочего пробега оборудования. [c.139] Для расчета процесса дегазации необходимо рассмотреть закономерности отгонки мономеров. При больших концентрациях мономера идет обычная перегонка с водяным паром. Концентрация мономера в отходящих парах может быть определена по уравнению Сц/Ом = МиЯп/(фМиРи). где Од — масса водяного пара — масса пара мономера — молекулярная масса воды — молекулярная масса мономера — парциальное давление водяного пара — парциальное давление пара мономера ф — коэффициент насыщения, равный 0,7—0,8. [c.139] Если мономер в воде нерастворим, его концентрация в латексе не влияет на концентрацию в отходящих парах при простой перегонке. Когда мономер растворим в воде, его концентрация в парах будет зависеть от концентрации в латексе. В этом случае необходимо иметь равновесные данные для смеси мономер — вода, по которым можно определить концентрацию мономера в парах, приняв к. п. д. ступени контакта при простой перегонке равным 0,7. [c.139] На практике степень превращения при полимеризации достигает таких величин, что фаза свободных мономеров исчезает, а остаются только мономеры, растворенные в полимере. Поэтому при дегазации имеет место не простая перегонка, а десорбция мономера из фазы мономер — полимер. [c.139] Для достижения равной степени дегазации расход пара составляет 8—9 кг на 1 кг отгоняемого мономера для прямоточного и 3— 4 кг на 1 кг мономера для противоточного движения фаз. Если учесть, что основной статьей расходов на дегазацию являются расходы на пар, то становится ясным, насколько экономически эффективней осуществлять процесс дегазации при противотоке фаз, чем при прямотоке. [c.140] Задаваясь значениями LIG и х , строим на графике рабочую линию процесса и равновесную кривую. Число теоретических ступеней контакта определяется построением ломаной кривой между рабочей и равновесной линиями. [c.140] Для прямоточного процесса остаточное содержание мономера определяется по уравнению (7.1) с учетом равновесного соотношения Уч = / (- к). [c.140] Вернуться к основной статье