[发明专利]一种聚合物溶剂脱除装置及溶剂脱除方法

说明书

技术领域

本发明涉及蒸发技术领域，具体地说是一种聚合物溶剂脱除装置及溶剂脱除方法，用于高分子聚合物溶剂的脱除。

背景技术

目前，高分子聚合物溶剂主要是通过设备直接加热蒸发的方法除去，如果控制不当，聚合物受热不均匀，就容易造成干燥不均匀，导致“外焦里嫩”的现象，溶剂脱除不充分，残留的溶剂在后期挤出时对产品质量造成很大影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种聚合物溶剂脱除装置及溶剂脱除方法，该溶剂脱除装置和溶剂脱除方法结构及操作十分简单，溶剂脱除效率高，聚合物受热均匀，生产的聚合物片状体尺寸均一并且可调。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种聚合物溶剂脱除装置，包括一个管状体，管状体的一端设有装置进口，管状体的另一端设有装置出口，所述装置进口处设有混合喷射器，管状体的外部设有保温材料为管状体进行保温；所述混合喷射器用于向管状体内喷射雾化状态的聚合物溶液和蒸汽的混合物，所述混合物在管状体内部前进过程中进行溶剂脱除并形成聚合物片状体。

进一步的技术方案为：所述装置出口连接干燥塔的干燥管，干燥管使聚合物片状体进一步受热从而除去残余的溶剂。聚合物片状体进入高热的干燥管中，使聚合物片状体进一步受热，除去残余的溶剂，进一步提高生产的聚合物片状体的质量。

进一步的技术方案为：所述管状体的两端分别设有直管，两个直管之间形成弯曲通道，弯曲通道和直管之间圆滑过渡连通。在管状体的两端设置直管，便于物料从装置进口处进入管状体以及从装置出口处排出，在两个直管之间形成弯曲通道，物料在弯曲通道内移动，便于物料相互之间的传热传质，溶剂脱除效率高。

优选的技术方案为：所述的弯曲通道由多个纵截面为半圆形的管道依次连通构成，相邻的两个纵截面为半圆形的管道反向连通；弯曲通道和直管之间通过纵截面为1/4圆形的管道连通。

另一种可选择的技术方案为：所述的管状体设有纵截面为波浪形的内壁。

上述管状体内部的通道拐角处都十分圆滑，便于物料在其内部移动。

进一步的技术方案为：混合喷射器、管状体、干燥塔及其连接件与物料接触部分均光滑无毛刺。上述部件均应经过抛光处理，保证其与物料接触的部分光滑无毛刺，避免聚合物液滴悬挂积聚在毛刺上。

进一步的技术方案为：所述弯曲通道包含的纵截面为半圆形的管道的数量为16～22个；所述纵截面为半圆形的管道的轴线的半径为150～170mm。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案还包括：利用上述溶剂脱除装置进行溶剂脱除的溶剂脱除方法，包括以下步骤：

步骤1)：蒸汽和聚合物溶液在混合喷射器内进行雾化并充分混合，发生传热和传质过程，将聚合物溶液粉碎成聚合物液滴。

步骤2)：所述蒸汽和聚合物液滴进入管状体，聚合物液滴中的溶剂被蒸汽带入的热量汽化并被蒸汽带走，同时蒸汽使聚合物液滴处于熔融状态。

步骤3)：蒸汽和聚合物液滴沿管状体内部的通道向前移动，在移动过程中不断脱除溶剂，同时聚合物液滴不断相互碰撞粘结，凝结成固体颗粒。

步骤4)：所述固体颗粒在管状体内部移动的过程中，继续聚集、粘结，尺寸逐渐变大，在装置出口处形成聚合物片状体。

步骤5)：所述聚合物片状体进入干燥管，干燥管使聚合物片状体进一步受热，除去残余的溶剂。

进一步的技术方案为：所述管状体的管内温度保持在160～200℃。对管状体进行保温，使管内保持较高的温度，从而使溶剂持续的汽化并被蒸汽带走，溶剂脱除效果好。

本发明的有益效果是：

1、本发明的溶剂脱除装置结构简单，本发明的溶剂脱除方法操作简单，通过蒸汽与聚合物溶液直接混合，使聚合物溶液雾化后与蒸汽充分进行热交换，消除了局部过热现象，聚合物受热均匀，避免产品因局部过热而焦化；

2、由于聚合物溶液雾化后与蒸汽充分进行传热和传质，溶剂被汽化并被蒸汽带走，溶剂脱除效率高，脱除充分，管状体排出的聚合物片状体经过高热的干燥管，使聚合物片状体进一步受热，能够除去残余的溶剂，生产的产品质量好；

3、本发明生产的聚合物片状体呈薄片状，在管状体内径的限制下，聚合物薄片尺寸均一，并且可通过调节管状体的管道内径和长度等调节生成薄片的尺寸大小。

附图说明

图1为本发明实施例一中管状体的结构示意图；

图2为本发明实施例一中聚合物液滴在管状体中形成聚合物片状体的原理示意图。

图中：1管状体，2装置进口，3装置出口，4聚合物片状体。