[实用新型]聚合物固体物料增粘和干燥高真空转鼓装置

说明书

本发明属于固体物料加工改性用的真空转鼓装置。

聚合物固体物料的干燥，增粘及改性通常应用“气流式”或“真空式”转鼓装置来完成。气流式用惰性气体如氮气作热载体，从载体中脱除水分和低聚体。由于微量氧会带来物料降解，所以对氮气热载体中氧含量需严格控制并要不断用分子筛或氢气脱除微量氧。由于流程长使工艺不易掌握和控制经常造成物料结块需停机清除，严重时结块会损坏零部件而停机检修。真空式转鼓装置由于鼓体几何形状及结构设计不合理使转鼓拖动功率大，低速运转时不稳定，以及由于密封性差无法使系统达到高的动态真空度，如较好效果为10乇（1500Pa），鼓温控制精度差，高的增粘温度难以控制，造成增粘所需时间长，能耗大，增粘物料分散性大不能达到予先设定的改性指标，采用联苯醚为加热介质时，热惰性大，会造成物料局部过热而结块，并造成环境污染。

目前国外真空转鼓为园柱形，长径比为1：1.5左右，图1为从西德Karl Fisher公司引进的聚酯增粘真空转鼓示意图，鼓体为园柱形，长径比为1：1.8；图2为从日本三菱重工株式会社引进的转鼓示意图，鼓体为双锥形，混合传热效率差。上述两种形式的真空转鼓装置均因设计不合理而造成物料易结块，增粘效果差，产物分散性大，又由于传热效率差而容易发生设备事故。

本发明的目的摒弃了上述已有技术的缺点和不足之处提供了一种聚合物固体物料改性的真空转鼓装置，它可在最佳温度范围内保持高真空度0.1乇，得到分散性小的干燥增粘产品。

本发明聚合物固体物料改性真空转鼓装置（见图三）其特征在于由鼓体（1），真空产生装置，加热系统和传动链组成。其鼓体（1）上配有进出料口（2），物料窥视窗（3），鼓体为园柱形，长径比为1：1～1：1.5，为使物料在鼓转动中加热均匀，较佳长径比为1：1～1：1.4，为了清除鼓体内死角，解决物料在干燥和增粘过程中不结块，鼓体最佳长径比为1：1，鼓体积为2－16M³，较佳为8M³。鼓体采用夹层式结构（图四12）图五中鼓外壳（10）和内胆（11）之间缝隙小，一般为40－60mm，最佳为50mm。鼓外壳材料为16MnR压容板或20号锅炉板，板厚为15－20mm，较佳为15－17mm，内胆为经冷加工的不锈钢材料制成，最好是1Cr18Ni9Ti材料。板厚为12－20mm，最佳为15mm，加工精度高，鼓夹层（12）内装有不锈钢材料导流条结构（图五，14）其形状为螺旋形，厚度为3－8mm，最佳为6mm－8mm，通过焊接与鼓内壁和内胆外壁相连接，形成沟槽，导流条的功能是控制液相导热油的流向，加大油循环量可改善转鼓温度的均匀性。

导热油通过旋转接头中心进入鼓夹层分配环，通过环上的若干孔流出，进入对应的导流槽，循导流槽和回流管进入导热油开路循环加热冷  系统。分配环开孔数目和导流条数目依转鼓大小而定，一般为3－10个最佳为4－8个，回流管数目为4－6根，最佳为2－3根。

鼓的加热系统为液相导热油循环加热系统，选用品级320℃的油基导热油（小惰性）为介质，加热方式采用三级调控，一级为基本加热，所用功率为100KW－110KW，最佳为100KW，二级调节的功率为10－15KW，三级控制功率为1－5KW，总功率为100－130KW，并配有5M³热交换器，通过三向阀伺服机构实现自动控温来实现油量少，惰性小，灵敏度高的加热系统，温度范围为150－265℃，最佳为240－265℃，控温精度为±1℃，加热元件是采用长寿命电热丝即对合金电阻丝在室温空气中通电加热，要求平衡温度不超过320℃时，再装在系统中使用。

真空产生装置是由一个水环泵和二个机械泵串联组成机械增压泵组，先开水环泵再依次自动开机械泵，得到小功率大抽量的真空系统，水环泵的功率为5－8KW，最佳为5.5KW，每个机械泵功率为1.5－5KW，最佳为3KW，最大抽量为185升／分，真空度为能在300℃下保持5乇－0.1乇，较佳为0.5－0.1乇，最佳为0.1乇。

高通量固体物料真空阀采用座式结构，在自动启闭操作时，阀的动作为上下升降和水平位移两个动作，通过联杆机构实现联动，阀动作灵活轻便。采用膨胀石墨浸聚四氟乙烯多层填料式密封环（图四13）来保证高真空度和液相加热端无滴漏跑冒现象。