用于合成橡胶的凝析脱挥的射流喷嘴制造技术

本发明专利技术公开了一种用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其包括：一喷嘴主体，该喷嘴主体内形成有一直段喉管，在该直段喉管指向胶液喷射方向的一端形成有一扩压喷头；在该喷嘴主体的侧面设有至少一个与该直段喉管连通的入水管；该射流喷嘴还包括一插于该直段喉管的胶液入口接头。本发明专利技术的射流喷嘴在胶液未喷入凝聚釜之前就将其在射流喷嘴中剪切分散并产生凝析脱挥，即在射流喷嘴内部提前完成了工业上在釜内进行的合成橡胶后处理过程。利用高速水流的强剪切作用，大大降低了合成橡胶胶粒的颗粒度大小，从而提高了胶粒的凝析效果以及溶剂的挥发产量。由于该射流喷嘴结构简单、可连续运行、设备的制造成本低廉，具有设备投资小和运行成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉 及化工分离
，特别是涉及一种利用高速水流对流喷射对合成橡胶的凝析脱挥的射流喷嘴。
技术介绍
在橡胶的工业合成过程中，聚合物的溶液或悬浮液经一系列物理处理得到成品的所有过程，统称为合成橡胶的后处理过程。合成橡胶的后处理，通常包括单体、催化剂和溶剂(挥发性组分)的脱除，聚合物的脱水和干燥，以及各种原料的回收利用等过程。其中， 由于溶剂作为溶液聚合法生产合成橡胶工艺中重要的且大量使用的辅助材料，溶剂的脱除过程是直接关系到合成橡胶生产成本的主要过程之一，它的回收效率在工业生产中极为重要。在合成聚合物的生产装置中，脱除聚合物溶液中挥发性组分的方法通常采用经典的釜氏凝聚方法，即用水蒸气汽提聚合物溶液中的挥发性组分。将后处理的共聚物溶液利用喷嘴喷射分散于带有搅拌的内盛热水的釜式(或槽式)设备中。胶液细流与热水接触， 溶剂被蒸发，共聚物在搅拌下成为分散的疏松颗粒，溶剂蒸汽由釜顶逸出经冷凝收集；固体颗粒随水由釜底或釜侧排出，经与水分离后，得到含水的粗产品，进行下一步处理。挥发性组分扩散过程是脱挥最为关键的一个环节，而影响扩散过程的因素主要是聚合物胶粒的粒度，粒度越小，越有利于扩散过程的进行。聚合物溶液液滴在凝聚釜内分散的越小，聚合物胶粒表明和热水接触面就越大，通过油(挥发性组分)水界面传递过去的热量就越多，挥发性组分汽化得就越快，从而越有利于扩散过程的进行。釜式凝聚方法中的喷嘴仅仅起到了将溶液喷射进入釜中的作用，对聚合物胶粒的粒度大小并无任何影响，而且胶液的凝析脱挥过程主要集中在釜内进行，由于胶液粘稠性较高，在热水中仅仅通过浸泡或者搅拌往往很难将其分散，造成分散不均，这就直接影响了其脱挥效果，从而导致胶粒凝聚效果差以及溶剂回收效率不够高。同时设备处理量不宜过大，且随着处理量的增大，回收效率将进一步降低，当需要处理大量的胶液时，为增加胶液的凝聚停留时间，常常需要多塔或多釜串联，大大增加了占地以及成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了现有技术中合成橡胶液仅在反应釜中才得以进行凝析脱挥，分散不均继而影响脱挥效果的问题，从而导致胶粒凝聚效果差以及溶剂回收效率不够高的缺陷，提供一种用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其特点在于，其包括一喷嘴主体，该喷嘴主体内形成有一直段喉管，在该直段喉管指向胶液喷射方向的一端形成有一扩压喷头； 在该喷嘴主体的侧面设有至少一个与该直段喉管连通的入水管；该射流喷嘴还包括一插于该直段喉管的胶液入口接头。其中，该扩压喷头与该直段喉管连接的一端的内径小于该扩压喷头远离该直段喉管的一端的内径。其中，该扩压喷头的扩张角为10° 40°。其中，该扩压喷头的内壁为外扩的弧形，且该扩压喷头的内径沿胶液喷射方向逐渐扩大。其中，该入水管的中轴线与该直段喉管的中轴线的夹角为0° 90°。其中，该胶液入口接头包括一进口和一出口，该出口自该胶液入口插设于该直段喉管中；该胶液入口接头中靠近该出口的部分形成有一胶液增压段，该胶液增压段的内径沿胶液喷射方向逐渐减小。其中，该出口的内径沿胶液的喷射方向逐渐变大。其中，该胶液入口接头与该喷嘴主体为螺纹连接。其中，该胶液入口接头上靠近该进口的位置设有一环形凸缘，该环形凸缘与该直段喉管相对的端面相互抵靠。其中，该射流喷嘴还包括一环形密封圈，该环形密封圈设于该环形凸缘和该胶液入口之间。较佳地，该射流喷嘴包括两个或两个以上该入水管，这些所述入水管的中轴线和该喉管的中轴线交汇于该出口处。本专利技术中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本专利技术各较佳实施例。本专利技术的积极进步效果在于首先，在胶液未喷入凝聚釜之前就将其在射流喷嘴中剪切分散并产生凝析脱挥， 即在射流喷嘴内部提前完成了工业上在釜内进行的合成橡胶后处理过程。同时，利用高速水流的强剪切作用，大大降低了合成橡胶胶粒的颗粒度大小，从而提高了胶粒的凝析效果以及溶剂的挥发产量。此外，由于该射流喷嘴结构简单、可连续运行、设备的制造成本低廉，具有设备投资小和运行成本低的优点。且由于其结构小巧，可以大大减小合成橡胶后处理工艺设备的占地。另外，利用高速水流对胶液进行破乳，更为环保，污染。 附图说明图1为本专利技术的用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴的剖视图。图2为图1中射流喷嘴的喷嘴主体的剖视图。图3为图1中射流喷嘴的胶液入口接头的剖视图。具体实施例方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。本实施例中假设胶液的喷射方向为自左向右。如图1和2所示，本专利技术的用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴包括一个喷嘴主体 1，该喷嘴主体1包括一直段喉管11，该直段喉管11的右端设有一扩压喷头12。该射流喷嘴还包括了一个胶液入口接头2，该胶液入口接头2穿设于该直段喉管11中。待反应的胶液(即合成橡胶胶液)自该胶液入口接头2进入直段喉管11中。如图2所示，喷嘴主体1的两侧对称地设有两个用于通入高速水流的入水管13，每个入水管13均与直段喉管11连通。该入水管13的中轴线相对直段喉管11的中轴线的夹角α为45°。当然，所述夹角也可以为90°、60°或者30°。同时，所述入水管的数量也可根据实际需要来确定。高速水流自两个入水管13进入直段喉管11，利用高速水流的剪切作用在胶液未喷入塔或者反应釜设备之前就将其在射流喷嘴内部混合分散，大大降低了合成橡胶胶粒的粒度大小。再如图2所示，该扩压喷头12的内径沿胶液喷射方向逐渐扩大。同时，该扩压喷头12的内壁为外扩的弧形。即，本实施例中的扩压喷头12呈一侧置的钟型结构。该扩压喷头12的扩张角β为30°，其也可为10°或40°大小。所述扩张角为图2中扩压喷头与直段喉管接壤处切线的夹角。胶液在喷出喷嘴之前利用该扩压喷头的扩压作用产生“闪蒸”效果，使得分散后的胶体在喷出喷嘴后产生凝析脱挥，即在喷嘴内部完成了工业上在塔内或者反应釜内进行的破乳、凝析脱挥过程。当然，该扩压喷头12也可为一侧置的梯形。如图3所示，胶液入口接头2包括一个进口 21和一出口 22，当胶液入口接头2插入直段喉管11后出口 22位于直段喉管11内部，进口 21位于直段喉管11外部。在胶液入口接头2内靠近出口 22的部位形成有一胶液增压段23，该胶液增压段 23的内劲沿胶液的喷射方向逐渐变小，从而增强胶液的压强。而出口 22的内径则沿胶液的喷射方向略微变大，从而对来自胶液增压段23的胶液进行压力释放，达到提高胶液流速的目的。本实施例中，胶液入口接头2与直段喉管11为螺纹连接。当然，除此之外也可采用本领域技术人员公知的其他管路连接方式来连接。在胶液入口接头2靠近出口 22的部位设有一环形凸缘对，该环形凸缘M的外径大于该直段喉管11的内径。装配时，环形凸缘M与直段喉管11相对的端面彼此紧靠，达到密封两者接壤处的目的。更佳地，可在环形凸缘M和直段喉管11之间增设一层环形密封圈(图中未示)， 从而起到更加的密封效果。本专利技术的用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴利用高速水流的剪切作用对胶液进行分散，大大降低了胶粒的粒度。首先，胶液经过泵加压以一定的压力和流速通入胶液入口接头2中，经过胶液增压段23进入喷嘴主体1的内部混合腔室(即直段喉管)中。喷嘴主体1入水管13通本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其特征在于，其包括：一喷嘴主体，该喷嘴主体内形成有一直段喉管，在该直段喉管指向胶液喷射方向的一端形成有一扩压喷头；在该喷嘴主体的侧面设有至少一个与该直段喉管连通的入水管；该射流喷嘴还包括一插于该直段喉管的胶液入口接头。

【技术特征摘要】
1.一种用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其特征在于，其包括一喷嘴主体，该喷嘴主体内形成有一直段喉管，在该直段喉管指向胶液喷射方向的一端形成有一扩压喷头；在该喷嘴主体的侧面设有至少一个与该直段喉管连通的入水管；该射流喷嘴还包括一插于该直段喉管的胶液入口接头。2.如权利要求1所述的用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其特征在于，该扩压喷头与该直段喉管连接的一端的内径小于该扩压喷头远离该直段喉管的一端的内径。3.如权利要求2所述的用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其特征在于，该扩压喷头的扩张角为10° 40°。4.如权利要求3所述的用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其特征在于，该扩压喷头的内壁为外扩的弧形，且该扩压喷头的内径沿胶液喷射方向逐渐扩大。5.如权利要求4所述的用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其特征在于，该入水管的中轴线与该直段喉管的中轴线的夹角为0° 90°。6.如权利要求5所述的用于合成橡胶凝析脱挥的射流喷嘴，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢林生，马玉录，白雪峰，司向，夏平，吴张琪，龚树云，方程，沙金，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31