一种聚合物脱挥装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种聚合物脱挥装置，所述脱挥装置从上到下依次设置有：进料分布区、加热脱挥区、落条脱挥一区、降膜脱挥一区、落条脱挥二区、降膜脱挥二区和物料收集区；所述进料分布区设置有进料口；所述加热脱挥区设置有管壳式换热器，所述管壳式换热器的管层包括多个上进下出的加热列管；所述落条脱挥一区设置有挥发分出口；所述降膜脱挥一区设有集液降膜分布器，所述集液降膜分布器通过转轴连接到所述脱挥装置底部外的电机；所述物料收集区的底面或侧面设置有出料口，所述物料收集区还设置有推动聚合物向下移动的推料装置。采用上述技术方案后，脱挥装置结构紧凑、体积小，且能够在合适的工艺温度对聚合物进行静态、动态多级高效脱挥。

A polymer devolatilization device

The utility model provides a polymer devolatilization device, the devolatilization device is successively arranged from top to bottom: feed distribution area, heating devolatilization area, falling strip devolatilization area I, falling film devolatilization area I, falling strip devolatilization area II, falling film devolatilization area II and material collection area; the feed distribution area is arranged with a feed inlet; the heating devolatilization area is arranged with a shell and tube heat exchanger, the shell and tube heat exchanger The tube layer of the heat exchanger includes a plurality of heating tubes which are in and out from the top; the first area of falling strip devolatilization is provided with a volatile outlet; the first area of falling film devolatilization is provided with a liquid collecting falling film distributor which is connected to a motor outside the bottom of the devolatilization device through a rotating shaft; the bottom or side of the material collecting area is provided with a material outlet, and the material collecting area is also provided with a push A pusher that moves the polymer downward. After adopting the technical scheme, the structure of the devolatilization device is compact, the volume is small, and the static and dynamic multi-stage high-efficiency devolatilization of the polymer can be carried out at the appropriate process temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物脱挥装置
本技术涉及聚合物脱挥
，尤其涉及一种聚合物脱挥装置。
技术介绍
从反应器中出来的聚合物都含有低相对分子质量的组分，如单体、溶剂及反应副产物，被统称为挥发分，是聚合物中不应含有的组分。从聚合物溶液或聚合物本体中脱除挥发分的过程被称之为聚合物脱挥，这一过程在提高聚合物性能的同时能够满足健康和环境的要求，已经成为聚合物生产工艺流程中必要的单元操作之一。工业脱挥设备可以分为静态型和动态型两大类。静态型脱挥设备无机械搅拌或机械搅拌对挥发分从聚合物中分离不重要，通常型式有：闪蒸罐、落条脱挥器、落膜脱挥器、降膜脱挥器、升膜脱挥器等；具有结构简单、动力消耗低、可靠性高、维修维护成本低的特点；适用于挥发分含量较高物料的脱挥，但是往往无法达到极低的挥发分残留量要求。动态型脱挥设备使用机械搅拌来明显提高挥发分从聚合物中分离的效果，可以达到很低的挥发分残留，通常型式有：排气螺杆挤出机、刮膜蒸发器等，但是结构复杂、动力消耗高；适用于挥发分含量较低物料的脱挥。在实际生产中，当需要将挥发分含量较高的聚合物脱挥处理到很低的挥发分残留量时，通常的做法是采用管道将静态和动态脱挥设备进行简单的拼接来达到连续的脱挥工艺。但是，现有技术各设备分立，设备之间采用管道连接，致使其存在以下不足：(1)设备购置、设备土建基础、安装等方面费用高；(2)设备间的物料输送需要消耗额外的动力费用；(3)装置占地面积大。因此，如何在有限的尽量小的设备体积(空间)内实现高效脱挥使得聚合物的挥发分残留尽量低已是一个难题，它的难点在于：(1)需要在有限的尽量小的设备体积(空间)内将聚合物高效地加热到脱挥工艺要求的温度；(2)温度场尽量均匀，避免局部过热引起聚合物分解；(3)尽量避免聚合物在设备中有残留的死区，死区内的聚合物会由于长期高温造成分解而影响聚合物的性能。因此，亟待开发一种结构紧凑、体积小，能够在合适的工艺温度对聚合物进行静态、动态多级高效脱挥的集成型聚合物脱挥装置。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本技术的目的在于提供一种结构紧凑、体积小，能够在合适的工艺温度对聚合物进行静态、动态多级高效脱挥的集成型聚合物脱挥装置。本技术公开了一种聚合物脱挥装置，所述脱挥装置从上到下设置有：进料分布区1、加热脱挥区2、落条脱挥一区3、降膜脱挥一区4、落条脱挥二区5、降膜脱挥二区6和物料收集区8；所述进料分布区1设置有进料口9；所述加热脱挥区2设置有用于将所述聚合物加热到脱挥温度的加热装置；所述落条脱挥一区3设置有挥发分出口11；所述降膜脱挥一区4设有集液降膜分布器12，集液降膜分布器12固定连接到转轴22，所述转轴22连接到所述脱挥装置底部外的电机，所述脱挥装置底部设有穿轴口20，所述转轴22穿过所述穿轴口20与所述电机连接；所述物料收集区8的底面或侧面设置有出料口23，所述穿轴口20设置于所述物料收集区8底部；所述聚合物从进料口9进入进料分布区1，之后进入所述加热脱挥区2，聚合物在加热脱挥区2边加热边脱挥，经所述加热装置加热和完成一级脱挥后进入落条脱挥一区3，在落条脱挥一区3完成第二级脱挥后落到降膜脱挥一区4的集液降膜分布器12上，集液降膜分布器12在电机的带动下旋转，使所述聚合物在重力和离心力作用下在集液降膜分布器12上形成液膜完成第三极脱挥，之后被甩出进入落条脱挥二区5，在此进行第四级脱挥并落到降膜脱挥二区6的内壁13上，所述聚合物在降膜脱挥二区6完成第五级脱挥后向下流动进入所述物料收集区8，并从出料口23排出；所述聚合物中的挥发分从落条脱挥一区3的挥发分出口11排出。优选地，所述降膜脱挥二区6和所述物料收集区8之间设置有破泡脱挥区7；所述破泡脱挥区7设置有多组刮板14，所述刮板14一端抵近所述破泡脱挥区7的内壁15，另一端固定连接到所述转轴22上；降膜脱挥二区6内壁13上的所述聚合物向下流动进入破泡脱挥区7，刮板14随转轴22转动而转动，推动所述聚合物在破泡脱挥区7的内壁15上形成液膜并向下流动进入物料收集区8。在刮板推动聚合物形成薄膜的过程中，刮板会将已经形成于聚合物中的未来得及破裂或者扩散到汽相中的汽泡强制破泡，使包裹于液相中的挥发分进入到汽相中，完成第六级脱挥。优选地，所述落条脱挥一区3、降膜脱挥一区4、落条脱挥二区5、降膜脱挥二区6、破泡脱挥区7和物料收集区8的壳体设置有独立的或者联合的夹套24，或者设置有电伴热装置，或者设置有保温层；所述夹套24内流通有换热介质。优选地，所述落条脱挥一区3、降膜脱挥一区4、落条脱挥二区5、降膜脱挥二区6、破泡脱挥区7和物料收集区8的壳体外设置有保温层或电伴热装置。优选地，所述物料收集区8设置有用于推动聚合物从出料口23排出的推料装置。优选地，所述出料口23设置在所述物料收集区8的侧面，所述推料装置包括固定连接于所述转轴22的推料螺旋17和反向螺旋21；所述推料螺旋17设置在所述出料口23最低点所在平面18与所述物料收集区8最高点所在平面16之间，用于推动所述聚合物向下移动；所述反向螺旋21设置在所述出料口最低点所在平面18和所述穿轴口20最高点所在平面19之间，用于推动所述聚合物向上移动，所述反向螺旋21的旋向与所述推料螺旋17相反。优选地，所述出料口23设置在所述物料收集区8的底面，所述推料装置为固定连接于所述转轴22的螺旋推料器；所述螺旋推料器设置在所述物料收集区8最高点所在平面16与所述穿轴口20最高点所在平面19之间，用于推动所述聚合物向下移动。优选地，所述加热装置为管壳式换热器，所述管壳式换热器的管层包括多个上进下出的加热列管10；进入加热脱挥区2的聚合物沿着加热列管10内壁面向下流动，从加热列管10下端口流出进入落条脱挥一区3。优选地，所述加热列管10内部为空或设置有内插件；所述内插件为至少两个相互连接的螺旋片，所述螺旋片自身呈180°扭转且在螺旋线方向上与加热列管10本体焊接，相邻的螺旋片的旋转方向相反，中心点相连接，互成90°。优选地，所述集液降膜分布器12为球形或者伞形。优选地，所述挥发分出口11连接到挥发分回收系统，所述挥发分回收系统的压力小于所述脱挥装置内的压力。优选地，所述转轴22和穿轴口20之间的间隙采用机械密封。采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：1.本技术结构紧凑，集六级脱挥于一个单一装置中(壳装)，设备体积小，物料加热时间短，传热、传质效率高，可有效防止装置内壁上结垢，避免聚合物物料残存在脱挥装置里面导致聚合物长时间高温老化分解。2.本技术通过管壳式换热器内的加热列管内设置螺旋片，能够实现径向混合功能，使得聚合物在加热列管的径向上温度场更加均匀地分布，避免了聚合物的局部过热导致聚合物分解。同时螺旋片插入到了聚合物中心去加热，在不增加设备体积的情况下提高了加热器的有效传热面积，或者说提高了加热器的单位体积的传热面积；此外，该特殊结构可有效减薄聚合物在加热区内表面的层流边界层、提高传热系数、强化传热和传质，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物脱挥装置，其特征在于，/n所述脱挥装置从上到下设置有：进料分布区(1)、加热脱挥区(2)、落条脱挥一区(3)、降膜脱挥一区(4)、落条脱挥二区(5)、降膜脱挥二区(6)和物料收集区(8)；/n所述进料分布区(1)设置有进料口(9)；所述加热脱挥区(2)设置有用于将所述聚合物加热到脱挥温度的加热装置；所述落条脱挥一区(3)设置有挥发分出口(11)；所述降膜脱挥一区(4)设有集液降膜分布器(12)，集液降膜分布器(12)固定连接到转轴(22)上，所述转轴(22)连接到所述脱挥装置底部外的电机，所述脱挥装置底部设有穿轴口(20)，所述转轴(22)穿过所述穿轴口(20)与所述电机连接；所述物料收集区(8)的底面或侧面设置有出料口(23)，所述穿轴口(20)设置于所述物料收集区(8)底部；/n所述聚合物从进料口(9)进入进料分布区(1)，之后进入所述加热脱挥区(2)，所述聚合物在加热脱挥区(2)被所述加热装置加热并进行第一级脱挥，之后进入落条脱挥一区(3)进行第二级脱挥，然后落到降膜脱挥一区(4)的集液降膜分布器(12)上，集液降膜分布器(12)在电机的带动下旋转，使所述聚合物在重力和离心力双重作用下在集液降膜分布器(12)上形成向下流动的液膜，液膜在向下流动降落的过程中进行第三级脱挥，之后被甩出进入落条脱挥二区(5)，在落条脱挥二区(5)进行第四级脱挥，之后再落到降膜脱挥二区(6)的内壁(13)上，在降膜脱挥二区(6)进行第五级脱挥，再后，所述聚合物向下流动进入所述物料收集区(8)，并从出料口(23)排出；所述聚合物中的挥发分从落条脱挥一区(3)的挥发分出口(11)排出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种聚合物脱挥装置，其特征在于，
所述脱挥装置从上到下设置有：进料分布区(1)、加热脱挥区(2)、落条脱挥一区(3)、降膜脱挥一区(4)、落条脱挥二区(5)、降膜脱挥二区(6)和物料收集区(8)；
所述进料分布区(1)设置有进料口(9)；所述加热脱挥区(2)设置有用于将所述聚合物加热到脱挥温度的加热装置；所述落条脱挥一区(3)设置有挥发分出口(11)；所述降膜脱挥一区(4)设有集液降膜分布器(12)，集液降膜分布器(12)固定连接到转轴(22)上，所述转轴(22)连接到所述脱挥装置底部外的电机，所述脱挥装置底部设有穿轴口(20)，所述转轴(22)穿过所述穿轴口(20)与所述电机连接；所述物料收集区(8)的底面或侧面设置有出料口(23)，所述穿轴口(20)设置于所述物料收集区(8)底部；
所述聚合物从进料口(9)进入进料分布区(1)，之后进入所述加热脱挥区(2)，所述聚合物在加热脱挥区(2)被所述加热装置加热并进行第一级脱挥，之后进入落条脱挥一区(3)进行第二级脱挥，然后落到降膜脱挥一区(4)的集液降膜分布器(12)上，集液降膜分布器(12)在电机的带动下旋转，使所述聚合物在重力和离心力双重作用下在集液降膜分布器(12)上形成向下流动的液膜，液膜在向下流动降落的过程中进行第三级脱挥，之后被甩出进入落条脱挥二区(5)，在落条脱挥二区(5)进行第四级脱挥，之后再落到降膜脱挥二区(6)的内壁(13)上，在降膜脱挥二区(6)进行第五级脱挥，再后，所述聚合物向下流动进入所述物料收集区(8)，并从出料口(23)排出；所述聚合物中的挥发分从落条脱挥一区(3)的挥发分出口(11)排出。


2.如权利要求1所述的脱挥装置，其特征在于，
所述降膜脱挥二区(6)和所述物料收集区(8)之间设置有破泡脱挥区(7)；
所述破泡脱挥区(7)设置有多组刮板(14)，所述刮板(14)一端抵近所述破泡脱挥区(7)的内壁(15)，另一端固定连接到所述转轴(22)上；
降膜脱挥二区(6)内壁(13)上的所述聚合物向下流动进入破泡脱挥区(7)，刮板(14)随转轴(22)转动而转动，推动所述聚合物在破泡脱挥区(7)的内壁(15)上形成液膜，同时，已经存在于聚合物中的挥发分汽泡被刮板强制挤破，挥发分从聚合物液相中进入汽相中，完成第六级脱挥，之后，聚合物向下流动进入物料收集区(8)。


3.如权利要求2所述的脱挥装置，其特征在于，
所述落条脱挥一区(3)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：单岩崑，马永明，李蒙，
申请(专利权)人：上海宥壹化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31