CN103124747A - 固体聚合物用分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固体聚合物用分离装置。该固体聚合物用分离装置(1)具备:形成有多条狭缝的圆筒状的网筛(11)、使该网筛(11)沿圆周方向旋转的驱动机构、设置于网筛(11)的内周面的螺旋状的引导板、在网筛(11)的外周面侧设置成朝向该网筛(11)的外周面的液体喷射机构(16)(第一液体喷射机构)、以及至少包围网筛(11)并且在下方具有排出口(182)的壳体(18)。根据该固体聚合物用分离装置(1),能够将分散在液体中的固体聚合物从该液体中分离,金属不会混入固体聚合物中,并且固体聚合物中不会残留多的液体,此外,无需进行清洗、调整、更换等作业或者以低频度进行上述作业即可完成制造,无需长期间连续地停止制造过程。
Description
技术领域
本发明涉及将分散在液体中的固体聚合物从该液体分离的单元。
背景技术
在化学工业、食品工业、矿业等领域中,多存在将分散在液体中的固体(例如颗粒状的固体等)从该液体中分离并取出的工序。
例如,在化学工业领域中,在橡胶产品的制造过程中,对溶解在溶剂中的聚合物(通常为高分子材料)作用蒸汽而从聚合物中去除溶剂。然后,用粉碎机将该聚合物粉碎而使其成为固体小块(固体聚合物,将其称为碎屑)。此处,碎屑(固体聚合物)成为分散在被蒸汽加热后的热水中(液体中)的状态。然后,将碎屑从热水中分离。而且,进一步对取出的碎屑进行必要的脱水、干燥。然后,将碎屑压制成型,就能得到块状的橡胶原材料(中间产品)。
而且,以往,在上述橡胶产品的制造过程中,为了从热水中分离并取出碎屑而使用固定式网筛或者循环驱动型网筛。
固定式网筛是指例如相对于水平面倾斜地固定的、金属丝网制的平面网筛。若将含有分散的碎屑的热水送到该平面网筛上,则热水通过平面网筛的网眼。另一方面,残留在平面网筛上的碎屑从倾斜的该平面网筛上落下。这样,能够将碎屑从热水中分离。
循环驱动型网筛是指将多张金属板组合而形成的、环形轨道状网筛(参照专利文献1)。若将含有分散的碎屑的热水送到该环形轨道状网筛上,则热水通过金属制板所形成的狭缝的间隙。另一方面,残留在循环驱动型网筛上的碎屑朝规定方向输送而从循环驱动型网筛分离。这样,能够将碎屑从热水中分离。
专利文献1:日本特开平6-304417号公报
然而,若要使用这些固定式网筛或者循环驱动型网筛将碎屑从热水中分离,则会面对以下应改善的问题。
首先,在固定式网筛中,小径的碎屑有时会进入并残留在平面网筛的网眼而使网眼堵塞。于是,热水的分离效果降低,致使对后续的脱水、干燥工序与碎屑一起供给大量的游离水。于是,即便通过其脱水、干燥也不能从碎屑去除水分。而且,可能会产生作为中间产品的块状橡胶原材料中含有过多的水分的情况。
另外,有时会在残留于网眼的碎屑上附着新的碎屑而形成较大的块。而且,有时这种大块的碎屑突然从网眼剥离并送到后续的脱水、干燥工序中。在该情况下,可能会在其脱水、干燥工序中产生输送不良而使工序(生产过程)停止。另外,由于容易产生脱水、干燥不良,所以最终可能会在作为中间产品的块状橡胶原材料中含有过多的水分。
上述的问题,在根据橡胶产品的规格而使制造过程中的聚合物的附着性、凝结性较高的情况下、使碎屑的直径更小的情况下容易引起。为了消除这些问题,例如考虑每10日~15日更换网筛等对策。然而,该定期作业非常麻烦。此外,由于在进行这些作业期间,工序(生产过程)停止,所以中间产品的生产效率降低。另外,为了减少该网筛的更换频度,考虑每15分钟~30分钟实施高压清洗的对策。然而,该定期作业也非常麻烦。
在循环驱动型网筛中,还存在以下的其它问题。首先,由于形成狭缝的金属板在驱动时相互滑动,所以金属接触(金属彼此的接触)较多。因此,可能会产生漂浮的金属无意中混入碎屑乃至作为中间产品的块状橡胶原材料中的情况。
另外,循环驱动型网筛因其使用而导致构成环形轨道状网筛的多张金属板伸长,各金属板不平行。因此,需要定期地调整张力、位置。而且,作为驱动环形轨道状网筛的部件的链条因长期的连续使用而导致衬套等结构部件有时会劣化。而且,需要根据劣化的状态更换整条链条或者衬套等结构部件。这些调整、更换作业需要作业者的熟练和大量的时间、工夫,并且需要长时间的试运转。此外,在进行这些作业、试运转期间,工序(生产过程)停止,因此中间产品的生产效率降低。而且,在链条中发生金属接触。因此,可能会产生漂浮的金属无意中混入碎屑乃至作为中间产品的块状橡胶原材料中的情况。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的,其课题在于提供能够良好地分离碎屑和热水并且能够将分散在液体中的固体聚合物从该液体中分离的单元。另外,本发明的课题在于提供使金属不会混入碎屑(固体聚合物)中并且碎屑(固体聚合物)中不会残留多的水分(热水、液体)从而作为中间产品的块状橡胶原材料中不含有金属、过多的水分的单元。此外,本发明的课题在于提供无需进行清洗、调整、更换等作业或以低频度完成作业而无需长期间连续地停止制造过程的单元。反复研究的结果是,发现利用以下的单元能解决该课题而完成本发明。
即,首先,根据本发明,提供一种固体聚合物用分离装置,其将分散在液体中的固体聚合物从该液体中分离,其具备:筒状的网筛,其形成有多条狭缝;驱动机构,其使上述网筛(周向)旋转;引导板,其设置于网筛的内周面;第一液体喷射机构,其在网筛的外周面侧设置成朝向该网筛的外周面;以及壳体,其至少包围网筛,并且在下方具有排出口。
在筒状的网筛中,如果例如将线平行地排列而构成相当于周面的部分,则能够形成多条狭缝。能够根据作为处理对象的固体聚合物的大小任意设定狭缝(线的间隙)。若考虑网筛的清洗性,则优选将狭缝设为1mm~3mm,特别优选设为1.5mm~2.5mm。特别优选网筛的形状为圆筒状。在该情况下,驱动机构使网筛沿圆周方向旋转。
驱动机构例如由驱动源和驱动力传递机构构成。具体而言,能够由电动机(驱动源)、与该电动机连接的链轮、以与筒状的网筛的入口侧连接的方式设置的驱动管、卷绕在该驱动管的圆周上的链条以及与该驱动管密合地设置的滚子(驱动力传递单元)构成。与电动机连接的链轮旋转而使啮合的链条旋转,从而驱动管以及网筛旋转。将驱动管以及网筛承载在滚子上,由此使驱动管以及网筛圆滑地旋转。
引导板设置在网筛的内周面的从筒状的网筛的入口侧到出口侧。优选该引导板为螺旋状。该螺旋状的引导板是作为处理对象的固体聚合物的分隔板,在该引导板形成槽。在设置后述的延长管的情况下,优选在该延长管设置引导板。引导板连续或者断续形成,但优选连续地形成。在将引导板设为螺旋状的情况下,能够根据作为处理对象的固体聚合物的处理量(单位时间的质量)、向后续的脱水、干燥工序供给碎屑的状况,任意设定该引导板的张数。若考虑网筛的清洗性,则优选螺旋状的引导板的张数为4~8,特别优选为5~7。能够根据作为处理对象的固体聚合物的处理量(单位时间的质量),任意设定螺旋状的引导板的高度。若考虑网筛的清洗性,则优选螺旋状的引导板的高度为5cm~15cm,特别优选为8cm~12cm。
在本说明书中,入口侧是指放入(投入)作为处理对象的液体及分散在其中的固体聚合物的一侧。出口侧是指放出(排出)处理(从液体中分离)后的固体聚合物的一侧。在本说明书中,不仅对筒状的网筛使用入口侧、出口侧这样的词语,对固体聚合物用分离装置整体、除网筛以外的要素也使用上述词语。
在这样的本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的引导板为螺旋状的情况下,使网筛沿周向且是与引导板的螺旋状的朝向一致的方向旋转。然后,从筒状的网筛的一开口(入口)连续地投入分散在液体中的固体聚合物。液体通过狭缝,并从壳体下方的排出口向系统外排出。另一方面,固体聚合物与液体分离而残留于筒状的网筛的内周面。然后,固体聚合物跟随螺旋状的引导板的引导而每次定量地以恒定间隔从筒状的网筛的另一开口(出口)排出。
第一液体喷射机构在网筛的外周面侧设置成朝向该网筛的外周面。该第一液体喷射机构例如以喷射目标为网筛的外周面的上侧的方式安装于壳体的上方。从第一液体喷射机构向网筛的外周面喷射液体,从而能够防止固体聚合物的附着、凝结。或者,同样能够将附着的固体聚合物从网筛去除。能够针对筒状的网筛的(轴向的)长度而任意设定第一液体喷射机构的数量。若考虑网筛的清洗性,则优选每1m网筛的长度设置3个~15个,特别优选每1m网筛的长度设置5个~10个。
在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,优选在筒状的网筛的出口侧具备设置成朝向该网筛的内周面上侧的第二液体喷射机构。
第二液体喷射机构在筒状的网筛的出口侧以朝向该网筛的内周面上侧的方式设置。该第二液体喷射机构例如以喷射目标为网筛的内周面上侧并且喷射口位于筒状的网筛的出口附近且是位于与轴向垂直的面(圆形)的中心位置的方式通过支承件或者配管被安装。从第二液体喷射机构向网筛的内周面上侧喷射液体,从而能够防止固体聚合物的附着、凝结。或者,同样能够将附着的固体聚合物从网筛去除。能够针对筒状的网筛的(轴向的)长度以及内周面的大小(面积)而任意设定第二液体喷射机构的数量。若考虑网筛的清洗性,则优选设置1个~5个,特别优选设置2个~4个。
在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,优选在壳体内的上方具备设置成朝向该壳体的内表面的第三液体喷射机构。
该第三液体喷射机构例如能够以喷射目标为壳体的内表面的方式设置于作为壳体的内表面的顶面、顶面与侧面相交的角部分(拐角部分)。从第三液体喷射机构向壳体的内表面(特别是顶面以及侧面的上侧)喷射液体,从而能够防止固体聚合物的附着、凝结。或者,同样能够将附着的固体聚合物从壳体去除。能够针对壳体的大小(内表面的面积)而任意设定第三液体喷射机构的数量。若考虑壳体内表面的清洗性,则优选设置4个~16个,特别优选设置8个~14个。
在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,优选在壳体内的下方具备设置成朝向该壳体的内表面的第四液体喷射机构。
该第四液体喷射机构例如能够以喷射目标为壳体的内表面的方式设置于壳体的底面与侧面相交的角部分(拐角部分)。从第四液体喷射机构向壳体的内表面(特别是底面与侧面的下侧)喷射液体,从而能够防止固体聚合物的附着、凝结。或者,同样能够将附着的固体聚合物从壳体去除。能够针对壳体的大小(内表面(特别是底面)的面积)而任意设定第四液体喷射机构的数量。若考虑壳体底面的清洗性,则优选设置4个~10个,特别优选设置6个~8个。
在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,优选具备与筒状的网筛的出口侧以连接的方式设置的延长管、和在筒状的网筛的出口侧设置成朝向该延长管的内周面下侧的第五液体喷射机构。
第五液体喷射机构例如以喷射目标为延长管的内周面下侧并且喷射口位于筒状的网筛的出口附近(即,延长管的附近)且是位于与轴向垂直的面(圆形)的中心的方式通过支承件或者配管被安装。从第五液体喷射机构向延长管的内周面下侧喷射液体,从而能够防止固体聚合物的附着。并且,通过将冷水作为液体而使用,能够将向一道工序(脱水、干燥等)供给的固体聚合物冷却。能够针对延长管的内周面的大小(面积)而任意设定第五液体喷射机构的数量。若考虑延长管的清洗性,则优选设置1个~5个,特别优选设置2个~4个。
对于第一液体喷射机构、第三液体喷射机构、以及第四液体喷射机构,若考虑各自的清洗性,则优选使用(喷射)的液体的压力越高越好。若考虑喷射目标(网筛等)的强度、对网筛的旋转的阻力,则优选液体的压力为1MPa~7MPa。
另一方面,对于第二液体喷射机构,若考虑网筛内部的碎屑的飞散等,则使用(喷射)的液体的压力无需是与第一液体喷射机构、第三液体喷射机构、以及第四液体喷射机构相同大小的高压力。优选液体的压力为0.2MPa~0.6MPa左右。
对于第一液体喷射机构、第二液体喷射机构、第三液体喷射机构、以及第四液体喷射机构,能够根据代表作为处理对象的固体聚合物的硬度、粘度、附着性、凝结性的物理特性的温度依赖性而任意设定使用(喷射)的液体的温度。若考虑附着性(或易剥离性),则优选液体的温度为50℃~95℃,特别优选为70℃~90℃。
另一方面,对于第五液体喷射机构,使用(喷射)的液体的压力为0.1MPa~0.6MPa即可。另外,对于第五液体喷射机构,使用(喷射)的液体的温度优选为5℃~40℃,特别优选为15℃~30℃。
第一液体喷射机构、第二液体喷射机构、第三液体喷射机构、第四液体喷射机构、以及第五液体喷射机构分别由例如经由配管与具有压力的液体源连接的喷嘴构成。具有压力的液体源是指例如储存液体的容器和送出液体的泵,它们可以不包含于本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的结构。
在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,优选驱动机构能够调节网筛的旋转速度。
例如,通过任意调节驱动机构的驱动源的转速,能够任意控制网筛的转速。具体而言,在驱动机构的驱动源为电动机的情况下,通过设置变频器来进行频率控制等,能够调节网筛的旋转速度。能够根据筒状的网筛的大小(如果是圆筒状的网筛则为其直径)、作为处理对象的固体聚合物的处理量(单位时间的质量)以及固体聚合物分离装置的出口的碎屑中的水分量任意设定网筛的转速。优选的网筛的转速为5rpm~35rpm,如果是12rpm~28rpm则更为优选。
在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,优选在网筛与壳体之间具备过水板。该过水板防止异物从网筛的系统外(外侧)向系统内(内侧)侵入。更具体而言,优选在壳体的驱动部(入口侧的存在滚子的空间)与供分离后的热水流动的部分之间具备用于防止异物从外侧(存在滚子的空间)向内侧(供分离后的热水流动的空间)侵入的过水板。另外,优选在供分离后的热水流动的部分与出口侧的存在滚子的空间之间具备用于防止异物从外侧(存在滚子的空间)向内侧(供分离后的热水流动的空间)侵入的过水板。异物是指例如滚子的切削片。滚子是构成驱动力传递单元的部件。
在固体聚合物是从由丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯·丁二烯橡胶、苯乙烯·异戊二烯橡胶、乙烯·α-烯烃共聚橡胶、乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶、丁基橡胶、苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、丁二烯树脂、以及丙烯酸树脂形成的聚合物群中选出的聚合物的情况下,适当地使用本发明所涉及的固体聚合物用分离装置。
接下来,根据本发明,提供一种使用上述任意的固体聚合物用分离装置将分散在液体中的固体聚合物从该液体中分离的固体聚合物的分离方法。
接下来,根据本发明,提供一种橡胶原材料的制造方法,该方法具有:将与溶剂混合的单体聚合而得到聚合物的聚合工序、作用蒸汽从聚合物中去除溶剂的溶剂去除工序、使用上述任意的固体聚合物用分离装置将去除了溶剂的聚合物从蒸汽液化而成的热水中分离的分离工序、进一步去除从热水中分离出的聚合物的水分的脱水工序及干燥工序、以及将去除了水分的聚合物成型为规定的形状的成型工序。
本发明所涉及的固体聚合物用分离装置具有:形成有多条狭缝的筒状的网筛、使该网筛旋转的驱动机构、以及设置于网筛的内周面的引导板。因此,如果从筒状的网筛的一个开口(入口)连续地投入分散在液体中的固体聚合物,则液体(例如热水)通过狭缝从壳体下方的排出口向系统外排出。另一方面,固体聚合物(例如碎屑)从该液体中分离而残留于筒状的网筛的内周面,并跟随引导板的引导而每次定量地从筒状的网筛的另一个开口(出口)排出。而且,第一液体喷射机构以及第二液体喷射机构防止固体聚合物在网筛的外周面以及内周面附着、凝结。或者,第一液体喷射机构以及第二液体喷射机构将附着的固体聚合物从网筛去除。因此,网筛的狭缝不堵塞。因此,能使有效过滤面积不减小,液体(例如热水)的分离效果不会降低。由此,能够将分散在液体中的固体聚合物从该液体中良好地分离。在处理后的固体聚合物(例如碎屑)中不会残留多的水分(液体(例如热水))。最终产品(例如作为中间产品的块状橡胶原材料)中不会含有过多的水分。
在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,只有投入固体聚合物的网筛旋转。而且,在其旋转期间,固体聚合物跟随引导板的引导而从入口朝出口移动。在分离处理期间,在固体聚合物用分离装置(网筛)中,在碎屑、液体直接接触的部分不产生金属接触。但是,在例如将网筛的驱动机构形成为连接于电动机的链轮与卷绕在驱动管的圆周上的链条啮合的构造的情况下,会产生金属接触。然而,存在该驱动机构的空间和存在分离后的碎屑以及液体的空间分别被过水板隔开。因此,在该情况下,金属也不会混入处理后的固体聚合物(例如碎屑)中。因此,最终产品(例如作为中间产品的块状橡胶原材料)中也不会含有金属。
本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中不存在需要链条等的调整、更换的部件。因此,无需进行它们的调整、更换等作业。因此,无需长期间连续地停止制造过程,有助于提高产品(例如作为中间产品的块状橡胶原材料)的生产效率。
如上所述,在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,第一液体喷射机构以及第二液体喷射机构防止固体聚合物在网筛的外周面以及内周面附着、凝结。此外,本发明所涉及的固体聚合物用分离装置优选具备第三液体喷射机构以及第四液体喷射机构。而且,上述第三液体喷射机构以及第四液体喷射机构防止固体聚合物附着在壳体的内表面(顶面、侧面、以及底面)。而且,上述所有的液体喷射机都能够在进行分离处理期间连续地喷射液体。另外,如上所述,如果能防止固体聚合物在网筛附着、凝结,则无需进行清洗、调整等作业或者以低频度进行上述作业就能完成制造。因此,无需长期间连续地停止制造过程,有助于提高产品(例如作为中间产品的块状橡胶原材料)的生产效率。
本发明所涉及的固体聚合物用分离装置优选在筒状的网筛的出口侧具备以朝向其延长管的内周面下侧的方式设置的第五液体喷射机构。因此,能够直接向固体聚合物喷射液体(例如冷水),由此,能够调节向接下来的脱水、干燥工序供给的碎屑的温度。
在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,将从液体中分离并跟随引导板的引导而被输送的固体聚合物保持原样不变地向下一道工序供给。此外,暂时附着于网筛壳体的内表面(顶面、侧面、以及底面)并由第一液体喷射机构~第四液体喷射机构去除的固体聚合物落下而与液体一起从壳体下方的排出口排出。对该排出的液体以及固体聚合物实施静置分离后进行回收,并将它们重新投入本发明的固体聚合物用分离装置。而且,在本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中,能够再次将固体聚合物从液体中分离。这样,排出到系统外的固体聚合物消失,能够大体100%将其回收,有助于提高产品(例如作为中间产品的块状橡胶原材料)的生产效率。另外,也能够将原本分散有固体聚合物的液体作为从第一液体喷射机构~第四液体喷射机构喷射的液体而再利用。这样,本发明所涉及的固体聚合物用分离装置不排出不必要的废弃物,能够成为环境负荷小的优良装置。
附图说明
图1A是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是对内部透视的主视图。
图1B是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是对内部透视的俯视图(上视图)。
图1C是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是对内部透视的左侧面图。
图1D是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是对内部透视的右视图。
图2A是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是表示圆筒状的网筛和与其连接的延长管以及驱动管的主视图。
图2B是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是仅表示圆筒状的网筛的右视图。
图2C是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是表示圆筒状的网筛以及延长管的立体图。
图3是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是对其一部分(左端部周边)透视而进行表示的局部主视图。
图4是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是表示仅取出驱动机构而从左侧观察的情况的图。
图5A是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是表示壳体的底面的图。
图5B是表示现有的固体聚合物用分离装置的一个例子的图,并且是与图5A对应的图。
图6A是示意性地表示本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的一实施方式的图,并且是表示设置于壳体的顶面中的斜面的检查口的图。
图6B是表示现有的固体聚合物用分离装置的一个例子的图,并且是与图6A对应的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明,本发明不限定于这些说明,只要不脱离本发明的范围,就能基于本领域技术人员的知识加以各种变更、修正、改进而得到本发明。例如,附图表示本发明优选的实施方式,但本发明不受附图中示出的方式、附图中示出的信息限制。在实施或者验证本发明时,能应用与本说明书中记述的单元相同的单元或者等同的单元,优选的单元为下述的单元。其中,如上所述,附图中的图1A~图1D为对内部透视的附图,在这些附图中,内部也用实线表示。另外,在图3中,对一部分透视,该透视的部分也用实线表示。考虑所有附图可理解本发明所涉及的固体聚合物用分离装置中的各构成部件(要素)的位置。
首先,对本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的结构进行说明。图1A~图4、图5A以及图6A中示出的固体聚合物用分离装置1是能够将在热水(液体)中分散的碎屑(固体聚合物)从该热水中分离的装置。
固体聚合物用分离装置1具备:网筛11、驱动机构12、延长管13、引导板15、液体喷射机构16(第一液体喷射机构)、液体喷射机构17(第二液体喷射机构)、液体喷射机构21(第三液体喷射机构)、液体喷射机构22(第四液体喷射机构)、液体喷射机构23(第五液体喷射机构)、以及壳体18。
网筛11呈圆筒状,(优选)将截面为三角形状的线111以与圆筒状的网筛11的轴向正规地平行的方式排列并固定而形成该网筛11的周面(参照图2A~图2C)。而且,利用线111形成多条用于使热水通过的狭缝112。该狭缝112的宽度(缝宽)(优选)为1.5mm~2.5mm。
驱动机构12是使网筛11沿圆周方向S(参照图2B以及图2C)旋转的单元。驱动机构12由电动机121、与电动机连接的链轮141、与网筛11的入口侧(图1A以及图2A左侧)以连接的方式设置的驱动管123、卷绕在驱动管圆周上的链条142、以及四个与该驱动管123密合地设置的滚子122构成(参照图4)。连接于电动机121的链轮141与链条142啮合,如果使电动机121旋转而使固定于该电动机121的链轮141旋转,则啮合于链轮141的链条142以及驱动管12旋转,与其连接的网筛11旋转。四个滚子122以圆滑地旋转的方式支承驱动管123、网筛11、以及延长管13。在电动机121的电路设置有(例如)变频器,能够调节、改变电动机121的转速。这意味着能够将网筛11的转速调整为(优选)12rpm~28rpm。
延长管13与圆筒状的网筛11的出口侧连接。该延长管13呈与网筛11直径相同的圆筒状,但不是由线形成的网筛,而是圆筒状的金属板。
螺旋状的引导板15在网筛11以及与其连接的延长管13的内周面从网筛11的入口侧到出口侧、进而到延长管13(例如)连续地设置(参照图2A~图2C)。利用该螺旋状的引导板15而在网筛11以及延长管13的内周面形成槽151。该螺旋状的引导板15的张数(优选)为4~8,高度H(优选)为5cm~15cm,优选相对于网筛而垂直地设置(参照图2B以及图2C)。
壳体18包围网筛11、驱动机构12、延长管13、引导板15、液体喷射机构16、液体喷射机构17、液体喷射机构21、液体喷射机构22、以及液体喷射机构23全部,并且在上方具有检查口181、在下方具有排出口182(参照图1A~图1D)。另外,液体喷射机构21以及液体喷射机构22安装于壳体18的内表面。壳体18的顶面以截面呈梯形的方式形成,在其斜面设置有检查口181(参照图1C以及图1D)。另外,壳体18的底面倾斜并缩窄为锥状,在其终端设置有排出口182(参照图1A)。
在壳体18中,检查口181以壳体18的内表面(以截面呈梯形的方式形成的顶面)平坦的方式形成(参照图6A)。因此,能够利用从后述的喷嘴213喷射的液体的喷射流61良好地防止碎屑的附着、凝结。在图6B所示的现有方式中,只有检查口62以凹下的方式设置,其结果是,致使在壳体的内表面形成凸凹。于是,液体的喷射流61不均匀地朝壳体内表面喷射(遍及)液体,可能无法将附着的碎屑63去除,但根据壳体18的检查口181,不会产生这样的情况。
另外,在壳体18的入口侧(配设驱动管12的位置)的存在滚子122的空间与供分离后的热水流动的部分之间、以及壳体18的出口侧(配置延长管13的位置)的供分离后的热水流动的部分与出口侧的存在滚子122的空间之间,以将内侧(供分离后的热水流动的空间)从外侧(存在滚子122的空间)隔断的方式分别设置过水板131(参照图3以及图4)。利用该过水板131能够防止异物从外侧向系统内(壳体18的供水流动的部分)侵入。
液体喷射机构16由与(未图示的)液体源连接的配管162、和设置于该配管162的喷嘴161构成。配管162在网筛11的(外周面的)斜上方设置为两列(参照图1B~图1D),在其每一列设置(优选)8个~14个喷嘴161。喷嘴161的喷射目标主要是网筛11的外周面。
液体喷射机构17由与(未图示的)液体源连接的配管172、和设置于该配管172前端的喷嘴171构成(参照图1A以及图1D)。配管172以从上方延伸至与圆筒状的网筛11(延长管13)的轴向垂直的面(圆形)的中心的方式配设于延长管13(网筛11的出口附近)。而且,在中心(配管172的前端)设置有(例如)两个喷嘴171。两个喷嘴171的喷射目标均为网筛11的内周面上侧。
液体喷射机构21由与(未图示的)液体源连接的配管212、设置于该配管212前端的喷嘴211、以及喷嘴213构成(参照图1A~图1D)。喷嘴211以朝向(例如)四个方向的方式在壳体18的顶面的大致中央设置为四个。喷嘴211的喷射目标是壳体18的四个侧面。喷嘴213在壳体18的顶面设置为(例如)两列。该喷嘴213的喷射目标朝向容易产生碎屑的附着的、与网筛平行的侧面(两个面)以便重点进行清洗。
液体喷射机构22由与(未图示的)液体源连接的配管222、和设置于该配管222前端的喷嘴221构成(参照图1A、图1B、以及图5A)。喷嘴221在壳体18的底面且是在出口侧(延长管13侧)的角部分(拐角部分)设置为(例如)四个。喷嘴221的喷射目标是壳体18的侧面的下侧以及底面。液体喷射机构22的四个喷嘴221以喷射位置错开的方式安装,由此防止液体的喷射流51的碰撞、相互干扰,使液体高效地碰撞壳体的底面和侧面的下侧,防止碎屑的附着、凝结。在图5B所示的方式中,四个喷嘴52的喷射位置相同,致使液体的喷射流51碰撞并相互干扰。另外,通过网筛11而与碎屑分离的热水大多通过网筛11的单侧(网筛11旋转,存在碎屑的一侧)而分离,因此热水的流动容易偏向一侧。因此,致使在壳体的底面产生流动不均,从网筛的网眼脱离的碎屑、从壁面剥落的碎屑53容易堆积在流势较弱(流量较少)的位置。对此,如果像液体喷射机构22那样形成为能调整液体的喷射位置而使喷射的液体相互不干扰的构造,则不会产生这样的问题。
液体喷射机构23配设于与液体喷射机构17大体相同的位置。该液体喷射机构23由与(未图示的)液体源连接的配管232、和设置于该配管232前端的喷嘴231构成(参照图1A以及图1D)。配管232以从上方延伸至与圆筒状的网筛11(延长管13)的轴向垂直的面(圆形)的中心的方式配设于延长管13(网筛11的出口附近)。而且,在中心(配管232的前端)设置(例如)一个喷嘴231。喷嘴231的喷射目标是延长管13的内周面下侧。
接下来,以固体聚合物用分离装置1为例对本发明所涉及的固体聚合物用分离装置的制造方法进行说明。
能够通过购买或者加工市场中出售的部件、金属板并进行组装而得到固体聚合物用分离装置1。形成网筛11(线111及其固定部件)、驱动机构12的驱动管123、延长管13、引导板15、液体喷射机构16、17、21、22、23的配管及喷嘴、以及壳体18(包括过水板)的材料优选为不锈钢。具体而言,采用SUS304、SUS316(日本工业标准)等。特别优选使用低碳的不锈钢。优选使用由高强度的树脂材料(工程塑胶)形成的驱动机构12的滚子。具体而言,能够列举MC尼龙(注册商标,聚酰胺树脂)。
接下来,以丁二烯橡胶的情况为例对本发明所涉及的橡胶原材料的制造方法进行说明。另外,通过该说明,以使用上述固体聚合物用分离装置1的情况为例对本发明所涉及的固体聚合物的分离方法进行说明。
首先,得到丁二烯单体(1,3-丁二烯)。通常通过从原油取出的轻油(naphtha)的热分解来(作为副产物)生产丁二烯单体,此外,还能从乙烯制造丁二烯单体。将该丁二烯单体与脱水、精制后的甲苯或者苯、二甲苯等溶剂混合,进一步添加镍系的催化剂或者其它的钛系、钴系、钕系、锂系等催化剂,进行聚合而得到丁二烯聚合物。然后,在添加甲醇等聚合终止剂、必要的抗氧化剂后,使用105℃~200℃的蒸汽去除溶剂。
此处,丁二烯聚合物成为以碎屑(小块)的状态分散在从蒸汽得到的热水中的状态。因此,使用固体聚合物用分离装置1将丁二烯聚合物从热水中分离。使固体聚合物用分离装置1的网筛11沿网筛11的圆周方向且是引导板15的螺旋状的朝向一致的方向旋转,从网筛11的入口(驱动管123侧)连续地投入分散在热水中的丁二烯聚合物即可进行该分离。于是,热水通过狭缝112,并从壳体18的排出口182排出,另一方面,丁二烯聚合物从热水中分离,残留在网筛11的内周面,并跟随螺旋状的引导板15的引导而每次定量地从网筛11的出口(延长管13侧)被移送至下一道工序。
然后,在利用脱水装置将丁二烯聚合物进一步脱水后,利用干燥装置对其进行干燥,利用(例如)压制成型装置将其成型为规定的块形状,并实施必要的研磨,从而得到橡胶原材料(中间产品)。
产业上的可利用性
将本发明所涉及的固体聚合物用分离装置作为在各种橡胶产品的制造过程中将分散在液体中的固体聚合物从该液体中分离的单元而适当地利用。
附图标记说明:
1…固体聚合物用分离装置;11…网筛;12…驱动机构;13…延长管;15…(螺旋状的)引导板;16…液体喷射机构;17…液体喷射机构;18…壳体;21…液体喷射机构;22…液体喷射机构;23…液体喷射机构;51…喷射流;52…喷嘴;53…碎屑;61...喷射流;62…检查口;63…碎屑;111…线;112…狭缝;121…电动机;122…滚子;123…驱动管;131…过水板;141…链轮;142…链条;151…槽;161…喷嘴;162…配管;171…喷嘴;172…配管;181…检查口;182…排出口;211…喷嘴;212…配管;213…喷嘴;221…喷嘴;222…配管;231…喷嘴;232…配管。
Claims (10)
1.一种固体聚合物用分离装置,其将分散在液体中的固体聚合物从该液体中分离,其特征在于,具备:
筒状的网筛,其形成有多条狭缝;
驱动机构,其使所述网筛旋转;
引导板,其设置于所述网筛的内周面;
第一液体喷射机构,其在所述网筛的外周面侧设置成朝向该网筛的外周面;以及
壳体,其至少包围所述网筛,并且在下方具有排出口。
2.根据权利要求1所述的固体聚合物用分离装置,其特征在于,
具备第二液体喷射机构,其在所述筒状的网筛的出口侧设置成朝向该网筛的内周面上侧。
3.根据权利要求1或者2所述的固体聚合物用分离装置,其特征在于,
具备第三液体喷射机构,其在所述壳体内的上方设置成朝向该壳体的内表面。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的固体聚合物用分离装置,其特征在于,
具备第四液体喷射机构,其在所述壳体内的下方设置成朝向该壳体的内表面。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的固体聚合物用分离装置,其特征在于,具备:
延长管,其设置成与所述筒状的网筛的出口侧连接;和
第五液体喷射机构,其在所述筒状的网筛的出口侧设置成朝向所述延长管的内周面下侧。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的固体聚合物用分离装置,其特征在于,
所述驱动机构能够调节所述网筛的旋转速度。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的固体聚合物用分离装置,其特征在于,
在所述网筛与所述壳体之间具备过水板,其防止异物从所述网筛的系统外向系统内侵入。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的固体聚合物用分离装置,其特征在于,
所述固体聚合物是从由丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯·丁二烯橡胶、苯乙烯·异戊二烯橡胶、乙烯·α-烯烃共聚橡胶、乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶、丁基橡胶、苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、丁二烯树脂、以及丙烯酸树脂构成的聚合物群中选出的聚合物。
9.一种固体聚合物的分离方法,其特征在于,
使用权利要求1~8中任一项所述的固体聚合物用分离装置将分散在液体中的固体聚合物从该液体中分离。
10.一种橡胶原材料的制造方法,其特征在于,具有:
聚合工序,将与溶剂混合的单体聚合而得到聚合物;
溶剂去除工序,作用蒸汽从所述聚合物中去除所述溶剂;
分离工序,使用权利要求1~8中任一项所述的固体聚合物用分离装置将去除了所述溶剂的聚合物从所述蒸汽液化而成的热水中分离;
脱水工序及干燥工序,进一步去除从所述热水中分离出的聚合物的水分;以及
成型工序,将去除了水分的聚合物成型为规定的形状。
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