一種真空脫揮器制造技術

技術編號：44517202 閱讀：2 留言：0更新日期：2025-03-07 13:11

本發明專利技術提供了一種真空脫揮器，包括立式容器，所述容器設置抽氣口、物料進口，在容器上部設置熔體壓力室，所述熔體壓力室和所述物料進口連通；所述脫揮器設置至少一根降膜管，降膜管內壁面為物料降膜流動接觸面，所述容器內，在熔體壓力室的上方設置真空室，所述抽氣口設置在真空室；降膜管上端設有氣相通道管，氣相通道管穿過熔體壓力室，與真空室相通。本發明專利技術可以提高抽真空的效果，并且降低揮發分氣體對物料降膜流動的干擾，同時內構件結構緊湊且易于工業放大。

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【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及用于聚合物脫揮、聚合物熔融反應制備、紡絲液脫泡和溶液濃縮等領域的一種真空脫揮設備，屬于化工生產設備領域。

技術介紹

1、聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚酰胺6（pa6）、聚丁二酸丁二醇酯（pbs）、聚酰胺66（pa66）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（pbt）、聚對苯二甲酸丙二醇酯（ptt）、聚萘二甲酸乙二醇酯（pen）、聚碳酸酯（pc）、聚乳酸（pla）等聚合物在熔融聚合制備過程中不可避免殘留小分子單體或產生小分子副產物，如pet中的乙二醇和水、pa6中的己內酰胺。聚丙烯腈、聚酰亞胺等的溶液紡絲過程中，需要脫除紡絲液中的空氣氣泡才能保證紡絲的順利進行。這類聚合物材料制備過程中必須開展去除小分子物質或氣泡的脫揮操作，此操作過程物料動力黏性極高，有時物料動力黏度在實施過程會發生數量級的變化，物料流動混合十分困難、熱質傳遞效率低。

2、以往，對于降膜脫揮設備，立式容器內為設置多根降膜管的超大空間，其采用在容器殼體一側設置抽氣口，進行抽真空。對于管外降膜，該抽真空方式會造成以下問題：揮發分氣體流動過程對不同降膜管上液膜表面形成的剪切作用力不同，影響物料降膜流動的穩定性；并且不同位置降膜管真空度差異變大，影響降膜脫揮產物的質量均勻性。對于管內降膜，物料在降膜管上自上而下的降膜過程中，黏度逐漸變高、揮發分濃度逐漸變低，殘留揮發分脫除變困難，而大量揮發分自上而下運動過程中，會進一步抑制殘留揮發分的脫除效率；并且不同位置降膜管真空度差異變大，影響降膜脫揮產物的質量均勻性。

技術實現思路</p>

1、本專利技術的目的是為了克服以上現有技術的不足，提供一種真空脫揮器，可以提高抽真空的效果，并且降低揮發分氣體對物料降膜流動的干擾，同時內構件結構緊湊且易于工業放大。為此，本專利技術采用以下技術方案：

2、一種真空脫揮器，包括立式容器，所述立式容器設置抽氣口、物料進口，在容器上部設置熔體壓力室，所述熔體壓力室和所述物料進口連通；其特征在于，所述脫揮器設置至少一根降膜管，降膜管內壁面為物料降膜接觸面，所述容器內，在熔體壓力室的上方設置真空室，所述抽氣口設置在真空室；降膜管上端設有氣相通道管，氣相通道管穿過熔體壓力室，與真空室相通。

3、在采用上述技術方案的基礎上，本專利技術還可采用以下進一步的技術方案，或對這些進一步的技術方案組合使用：

4、所述熔體壓力室的底板設置連接孔用于連接所述降膜管的上端，降膜管上端管口內側沿周向被布置一圈多個布膜孔，布膜孔使熔體壓力室和降膜管相連通，形成布膜孔的布膜環和所述氣相通道管連接，所述降膜管和所述布膜環連接。

5、在容器底部設置下料室，所述下料室設置物料出口；所述立式容器在熔體壓力室和下料室之間設置為換熱室，所述降膜管穿過所述換熱室，下端和下料室接通。

6、所述降膜管的內切圓直徑為50~300mm。降膜管為圓管時，所述降膜管內切圓直徑是圓管的內徑，當為異型管時，所述降膜管內切圓直徑為異型管內壁的內切圓直徑。

7、所述異型管優選為正多邊形管、多瓣梅花形管。正多邊形管中優選為正四邊形、正五邊形、正六邊形、正七邊形、正八邊形、正九邊形、正十邊形，多瓣梅花形管中優選為四瓣梅花形、五瓣梅花形、六瓣梅花形、七瓣梅花形、八瓣梅花形、九瓣梅花形、十瓣梅花形。

8、當物料的動力黏度為0.1~10pa·s時，降膜管內切圓直徑為50~100mm；或者，當物料的動力黏度為10~100pa·s時，降膜管內切圓直徑為60~180mm；或者，當物料的動力黏度為100~1000pa·s時，降膜管內切圓直徑為80~250mm；或者，當物料的動力黏度為1000~10000pa·s時，降膜管內切圓直徑為120~300mm。

9、所述布膜孔圍繞降膜管內壁面圓周方向均勻排布，每個布膜孔之間互不連通，相鄰布膜孔之間的間隔距離m為1~20mm，每根降膜管對應的布膜孔數量大于等于10個。

10、所述降膜管長度為1~20m。進一步地，降膜管長度優選為3~12m。

11、所述布膜孔的內切圓直徑為2~15mm，布膜孔的長度l與內切圓直徑d的長徑比l/d為2~15。進一步地，布膜孔內切圓直徑優選為3~12mm，長徑比優選為5~15；每個布膜孔大小形狀一致。

12、布膜孔為圓孔或非圓孔或者為槽與降膜管內壁組成的孔；當所述布膜孔為圓孔時，布膜孔內切圓的直徑為圓孔的直徑，當所述布膜孔為非圓孔時，布膜孔內切圓的直徑為非圓孔的最大內切圓的直徑。

13、所述熔體壓力室內熔體壓力為10~1000kpa；進一步地，熔體壓力室內熔體壓力優選為50~600kpa。

14、當布膜孔為圓孔或非圓孔時，布膜孔內壁面到降膜管內壁面的最短距離x為小于等于20mm，能夠配合布膜孔的孔間距、布膜孔長徑比，使整個從布膜孔中流出的物料都能被牽引至降膜管內壁面連續均勻成膜。

15、所述換熱室為熔體壓力室和下料室之間的殼程，設置有熱媒進口和熱媒出口。

16、所述降膜脫揮器底殼中也即所述下料室內設有攪拌器，用于均化降膜脫揮后的物料。

17、對于管內降膜，有其獨到的優勢，通過設計布膜孔結構參數和降膜管參數，能夠在高體積利用率（單位體積的降膜管表面積）的情況下，實現不同流動特性物流在不連通的孔式布膜器上對降膜管內壁的連續穩定布膜，使得物流降膜流動過程中停留時間波動性小，有利于提升降膜產物的質量穩定性。從而能夠降低生產成本，易于工業放大。

18、本專利技術對于采用管內降膜的脫揮器，提供了一種抽真空的方案，可以提高抽真空的效果，并且降低揮發分氣體對物料降膜流動的干擾，同時內構件結構緊湊且易于工業放大。本專利技術保證物料降膜過程中的氣相通道容積，實現物料降膜過程中大量熱揮發氣體自下而上的高效排除，保證物料在降膜過程中的真空度，提升降膜脫揮效率，適合大容量連續化的高黏物料脫揮加工。

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【技術保護點】

1.一種真空脫揮器，包括立式容器，所述容器設置抽氣口（19）、物料進口（1），在容器上部設置熔體壓力室（4），所述熔體壓力室（4）和所述物料進口（1）連通；其特征在于，所述脫揮器設置至少一根降膜管（6），降膜管（6）內壁面為物料降膜流動接觸面，所述容器內，在熔體壓力室（4）的上方設置真空室（2），所述抽氣口（19）設置在真空室（2）；降膜管（6）上端設有氣相通道管（18），氣相通道管（18）穿過熔體壓力室（4），與真空室（2）相通。

2.如權利要求1所述的降膜式脫揮器，其特征在于，所述熔體壓力室（4）的底板（14）設置連接孔，用于連接所述降膜管（6）的上端，所述降膜管（6）上端管口內側沿周向被布置一圈多個布膜孔（15），布膜孔（15）使熔體壓力室（4）和降膜管（6）相連通，形成布膜孔（15）的布膜環（16）和所述氣相通道管（18）連接，所述降膜管（6）和所述布膜環（16）連接。

3.如權利要求1所述的降膜式脫揮器，其特征在于，在立式容器底部設置下料室（10），所述下料室（10）設置物料出口（11）；所述立式容器在熔體壓力室（4）和下料室（10）之間設置為換

4.如權利要求1所述的降膜式脫揮器，其特征在于，所述降膜管（6）為圓管或異型管，所述降膜管（6）內切圓直徑為50~300mm。

5.如權利要求2所述的降膜式脫揮器，其特征在于，所述布膜孔的內切圓直徑為2~15mm，布膜孔的長度L與內切圓直徑D的長徑比L/D為2~15。

6.如權利要求2所述的降膜式脫揮器，其特征在于，布膜孔（15）為圓孔或非圓孔或者為槽與降膜管內壁組成的孔；布膜孔（15）內壁到降膜管內壁面的最短距離X為小于等于20mm。

7.如權利要求3所述的降膜式脫揮器，其特征在于，所述換熱室（5）為熔體壓力室（4）和下料室（10）之間的殼程，設置有熱媒進口（7）和熱媒出口（13）。

8.如權利要求1所述的降膜式脫揮器，其特征在于，所述熔體壓力室（4）內熔體壓力為10~1000kPa。

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【技術特征摘要】

3.如權利要求1所述的降膜式脫揮器，其特征在于，在立式容器底部設置下料室（10），所述下料室（10）設置物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳文興，王勇軍，胡利民，
申請(專利權)人：浙江理工大學，
類型：發明
國別省市：

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