CN113399135A - 一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴及使用方法 - Google Patents

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CN113399135A CN202110690135.5A CN202110690135A CN113399135A CN 113399135 A CN113399135 A CN 113399135A CN 202110690135 A CN202110690135 A CN 202110690135A CN 113399135 A CN113399135 A CN 113399135A
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Abstract

本发明提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴及使用方法，所述的薄片式喷嘴包括壳体，所述的壳体包括由内向外嵌套的内壳、中壳和外壳，所述的内壳与中壳之间为环形胶液通道，所述的内壳、中壳与外壳之间为环形热介质通道，所述的中壳出口端周向设置有至少两个薄片。在本发明中，进行高黏胶液分散过程中，薄片式喷嘴中的胶液被内外层喷出的热介质以撞击形式分散，胶液分散的更均匀，合成橡胶胶粒凝聚效果更好，溶剂回收率更高，蒸汽消耗量更低。

Description

一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴及使用方法
技术领域
本发明属于合成橡胶胶液凝聚设备技术领域，涉及喷嘴的设计，尤其涉及一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴及使用方法。
背景技术
通用合成橡胶是指部分或全部代替天然橡胶使用的胶种，如顺丁橡胶、异戊橡胶等，是合成橡胶的主要品种，广泛用于轮胎的胎面胶、胎体胶、胎侧胶以及医疗、食品用橡胶制品等领域。在通用合成橡胶生产过程中，制得的胶液除含有百分之十几的聚合物外，还含有大量的溶剂(挥发性组分)和未反应的单体，需要通过后处理技术将橡胶从溶剂中分离出来。湿法凝聚技术是目前工业上广泛采用的胶液后处理技术，是生产合成橡胶的重要工序之一，凝聚过程胶液中溶剂的脱除程度直接影响成品胶的耐冲击、耐摩擦和耐烧蚀等性能以及装置的物耗和能耗。
胶液的凝聚是一个传质和传热耦合的过程，通常分为胶液在水中分散成胶滴阶段、溶剂脱除形成胶粒阶段和固态胶粒形成阶段。其中，胶液分散成胶滴阶段对于整个凝聚过程至关重要，这是因为胶滴的大小和分布直接影响后续阶段的溶剂分子扩散和汽化，胶滴粒径大，扩散路径长且比表面小，不利于分子扩散，会影响胶粒中溶剂、未反应单体和催化剂的脱除程度，继而影响最终橡胶产品的品质。
CN205903890U公开了一种用于异戊橡胶生产的凝聚装置，该凝聚装置包括内装有溶剂的凝聚釜以及用于往凝聚釜里喷射胶液和蒸汽的喷管，喷管设在凝聚釜上，喷管包括管体、喷嘴、胶液入口和蒸汽入口，喷嘴置于凝聚釜内溶剂液面的上方，喷嘴和胶液入口分别设在管体的两端，蒸汽入口设在管体的侧壁上。该实用新型将凝聚过程的液下喷胶改为液上喷胶，减少了阻力，减少了蒸汽消耗，同时可以减少胶液中己烷的夹带，减少溶剂损失，因而降低了生产的成本。
CN207838750U公开了一种胶液凝聚喷嘴，用于混合胶液和热水，包括喷腔，所述喷腔为封闭的中空壳体，所述喷腔的外周套设有外夹套，所述喷腔和外夹套之间形成有隔腔；所述喷腔的一端设置有胶液入口和热水入口，所述外夹套靠近所述胶液入口的一端设置有用于向所述隔腔中充注蒸汽的蒸汽入口；所述喷腔中设置有可在喷腔中转动以搅拌所述胶液和热水以混合均匀的搅拌器；所述喷腔背离所述胶液入口和热水入口的一端设置有出液孔，所述外夹套背离所述蒸汽入口的一端设置有出汽孔。该实用新型所述胶液凝聚喷嘴，有利于提高胶液和热水混合的均匀性，提升凝聚效果，进而提高合成橡胶的质量，降低了环境污染和原料浪费，并适用于高粘度胶液的凝聚。
CN205084738U公开了一种氟橡胶凝聚器，包括凝聚釜体，凝聚釜体包括高压凝聚釜体和低压凝聚釜体，高压凝聚釜体和低压凝聚釜体之间设有胶乳液输送管，高压凝聚釜体的侧面连接有高压蒸汽管，低压凝聚釜体的侧面连接有低压蒸汽管，高压凝聚釜体的上端设有胶乳液进管和混凝剂管，高压凝聚釜体和低压凝聚釜体的上端均连接有热水管，热水管和胶乳液进管之间设有连接管，高压凝聚釜体和低压凝聚釜体内均设有搅拌装置，高压凝聚釜体内设有电解装置，低压凝聚釜体上设有在线测量装置，低压凝聚釜体的底部设有胶乳液出管。凝聚器结构简单、针对性强、生产效率高、能耗低、凝聚效果好，很好地解决了氟橡胶的凝聚问题。
目前，胶液的分散主要是通过喷嘴将胶液加入到凝聚釜搅拌桨附近，在蒸汽和搅拌桨的作用下进行分散。然而，由于胶液黏度较高，仅通过浸泡和搅拌很难将其分散，造成胶滴分散不均，传质传热效率低，从而导致胶粒凝聚效果差以及溶剂回收率不高。虽然已有报道在很大程度上提高了合成橡胶凝聚效果、增加了溶剂回收率、降低了蒸汽消耗，但凝聚过程中仍存在溶剂回收率低、蒸汽消耗量大等问题，因此亟需开发一种解决现有湿法凝聚过程中胶液分散技术的不足，以实现高黏胶液的均匀分散、提高胶粒凝聚效果和溶剂的回收率，降低蒸汽消耗的装置或方法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴及使用方法，在本发明中，进行高黏胶液分散过程中，薄片式喷嘴中的胶液被内外层喷出的热介质以撞击形式分散，胶液分散的更均匀，合成橡胶胶粒凝聚效果更好，溶剂回收率更高，蒸汽消耗量更低。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴，所述的薄片式喷嘴包括壳体，所述的壳体包括由内向外嵌套的内壳、中壳和外壳，所述的内壳与中壳之间为环形胶液通道，所述的内壳、中壳与外壳之间为环形热介质通道，所述的中壳出口端周向设置有至少两个薄片。
在本发明中，进行高黏胶液分散过程中，薄片式喷嘴中的胶液被内外层喷出的热介质以撞击形式分散，胶液分散的更均匀，合成橡胶胶粒凝聚效果更好，溶剂回收率更高，蒸汽消耗量更低。
需要说明的是，本发明对热介质不作具体要求和特殊限定，它可以是热水、热蒸汽等等，热介质在本发明中的作用是与胶液撞击，使胶液分散均匀，因此可以理解的是，其他能实现此类功能的热介质均可用于本发明中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对热介质进行适应性调整。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的环形热介质通道的宽度为4～6mm，例如可以是4mm、4.2mm、4.4mm、4.6mm、4.8mm、5.0mm、5.2mm、5.4mm、5.6mm、5.8mm、6.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的环形热介质通道出口端的宽度为0.5～1mm，例如可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的环形热介质通道出口端为沿热介质流动方向的渐缩式结构。
优选地，所述的渐缩式结构的纵截面轮廓线与环形热介质通道轴线的夹角α为30～60°，例如可以是30°、35°、38°、40°、45°、48°、50°、55°、58°、60°，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的内壳的环形热介质通道与中壳与外壳之间的环形热介质通道的出口形成撞击角γ。
优选地，所述撞击角γ的度数为45～80°，例如可以是45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的环形胶液通道的轴线位于撞击角γ的角平分线方向上。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的中壳出口端的宽度为6～8mm，例如可以是6.0mm、6.2mm、6.4mm、6.6mm、6.8mm、7.0mm、7.2mm、7.4mm、7.6mm、7.8mm、8.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的中壳出口端为沿胶液流动方向的渐缩式结构。
优选地，所述的渐缩式结构的纵截面轮廓线与环形胶液通道的轴线夹角β为30～60°，例如可以是30°、35°、38°、40°、45°、48°、50°、55°、58°、60°，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的薄片形状为长方形、三角形、菱形、半圆形或扇形任一种。
优选地，所述薄片的数量为15～28个，例如可以是15个、17个、19个、20个、22个、24个、25个、26个、28个，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述薄片的长度为6～8mm，例如可以是6.0mm、6.2mm、6.4mm、6.6mm、6.8mm、7.0mm、7.2mm、7.4mm、7.6mm、7.8mm、8.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述薄片的宽度为2～3mm，例如可以是2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供了一种包括第一方面的用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴的凝聚装置，所述的凝聚装置的上方插入有薄片式喷嘴，所述的薄片式喷嘴出口端垂直向下。
第三方面，本发明提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴的凝聚装置的使用方法，所述的使用方法为将所述的薄片式喷嘴放置于凝聚装置液面的上方，所述的薄片式喷嘴出口端垂直向下，薄片式喷嘴向凝聚装置喷入胶液，使胶液与热介质混和均匀，充分凝结。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的薄片式喷嘴的出口端距离凝聚装置内液面的高度为0.2～1.0m，例如可以是0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、0.6m、0.7m、0.8m、0.9m、1.0m，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的凝聚装置内热介质与胶液的质量比为(1～10)：1，例如可以是1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述热介质的温度为90～120℃，例如可以是90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述胶液的温度为50～80℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
在本发明中，进行高黏胶液分散过程中，薄片式喷嘴中的胶液被内外层喷出的热介质以撞击形式分散，胶液分散的更均匀，合成橡胶胶粒凝聚效果更好，溶剂回收率更高，蒸汽消耗量更低。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴的结构示意图；
图2为本发明一个具体实施方式提供的用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴的中壳出口端的结构示意图；
图3为本发明一个具体实施方式提供的用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴的凝聚装置的结构示意图；
图4为本发明一个对比例提供的用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴及凝聚装置的结构示意图；
其中，1-内壳热介质通道入口；2-环形胶液通道入口；3-中壳与外壳之间的环形热介质通道入口；4-内壳环形热介质通道出口；5-环形胶液通道出口；6-中壳与外壳之间的环形热介质通道出口；7-薄片；8-薄片式喷嘴；9-凝聚装置出口；10-传统喷嘴。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本领域技术人员理应了解的是，本发明中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本发明的主要发明点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型可以自行增设布局，本发明对此不做特殊要求和具体限定。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8，所述的薄片式喷嘴8如图1所示，包括壳体，壳体包括由内向外嵌套的内壳、中壳和外壳，进一步地，内壳与中壳之间为环形胶液通道，内壳、中壳与外壳之间为环形热介质通道，中壳出口端周向设置有至少两个薄片7。
环形热介质通道的宽度为4～6mm，具体地，环形热介质通道出口端的宽度为0.5～1mm，环形热介质通道出口端为沿热介质流动方向的渐缩式结构，进一步地，渐缩式结构的纵截面轮廓线与环形热介质通道轴线的夹角α为30～60°。
内壳的环形热介质通道出口4与中壳与外壳之间的环形热介质通道出口6形成撞击角γ，具体地，撞击角γ的度数为45～80°，环形胶液通道的轴线位于撞击角γ的角平分线方向上。中壳出口端的宽度为6～8mm，如图2所示，进一步地，中壳出口端为沿胶液流动方向的渐缩式结构，渐缩式结构的纵截面轮廓线与环形胶液通道的轴线夹角β为30～60°。
薄片7形状为长方形、三角形、菱形、半圆形或扇形任一种，具体地，薄片7的数量为15～28个，薄片7的长度为6～8mm，薄片7的宽度为2～3mm。
在第二个具体实施方式中，本发明提供了一种包括所述的用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8的凝聚装置，如图3所示，凝聚装置的上方插入有薄片式喷嘴8，薄片式喷嘴8出口端垂直向下。
凝聚装置直径为1000mm，高度为2400mm，四块挡板离壁安装，挡板高度为1800mm，宽度为100mm，双层六直叶搅拌桨，桨径为350mm，桨叶宽度为100mm，上、下两层桨间距为650mm，下层桨距离槽体底部300mm。薄片式喷嘴8位于液面上方。
内壳的环形热介质通道出口4和环形胶液通道出口5收缩角分别为α、β，内壳的环形热介质通道出口4圆环宽度为1mm，环形胶液通道出口5圆环宽度为8mm，圆环上均匀分布24个薄片7，薄片7长度8mm，宽度为2mm，热介质通道出口之间形成撞击角为γ。
热介质温度为120℃，稀土异戊橡胶胶液温度为60℃，粘度为15Pa·s，胶液中己烷质量含量为85％。水蒸汽从凝聚装置底部通入，流量为50kg/h。热介质管路压强为0.05MPa，胶液管路压强为0.46MPa，热介质与胶液质量比为(1～10)：1。在凝聚装置出口9处采样，分别利用粒度分析仪和气相色谱进行胶粒粒径和己烷含量的测试。
在第三个具体实施方式中，本发明提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8的凝聚装置的使用方法，使用方法为将薄片式喷嘴8放置于凝聚装置液面的上方，薄片式喷嘴8出口端垂直向下，薄片式喷嘴8向凝聚装置喷入胶液，使胶液与热介质混和均匀，充分凝结。
薄片式喷嘴8的出口端距离凝聚装置内液面的高度为0.2～1.0m，凝聚装置内热介质与胶液的质量比为(1～10)：1，具体地，热介质的温度为90～120℃，胶液的温度为50～80℃。
实施例1
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
内壳的环形热介质通道出口4和环形胶液通道出口5收缩角α、β为30°，热介质管路压强为0.05MPa，胶液管路压强为0.46MPa，热介质与胶液质量比为6.76：1。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占95％，胶粒中的己烷含量为0.5％，水蒸汽消耗量3.1t/t生胶。
对比例1
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，如图4所示，其中：实验条件与实施例1相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占85％，胶液中的己烷含量1.5％，水蒸汽消耗量4.8t/t生胶。
实施例1与对比例1相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例2
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
内壳的环形热介质通道出口4和环形胶液通道出口5收缩角α、β为60°，热介质管路压强为0.1MPa，胶液管路压强为0.48MPa，热介质与胶液质量比为7.14：1。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占93％，胶粒中的己烷含量为0.6％，水蒸汽消耗量3.4t/t生胶。
对比例2
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例2相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占84％，胶液中的己烷含量1.8％，水蒸汽消耗量5.2t/t生胶。
实施例2与对比例2相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例3
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
内壳的环形热介质通道出口4和环形胶液通道出口5收缩角α、β为45°，热介质管路压强为0.1MPa，胶液管路压强为0.48MPa，热介质与胶液质量比为7.14：1。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占93.2％，胶粒中的己烷含量为0.55％，水蒸汽消耗量3.6t/t生胶。
对比例3
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例3相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占85.5％，胶液中的己烷含量1.6％，水蒸汽消耗量4.6t/t生胶。
实施例3与对比例3相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例4
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
内壳的环形热介质通道出口4圆环宽度为0.5mm，热介质管路压强为0.1MPa，胶液管道压强0.48MPa，热介质与胶液质量比为7.14：1。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占93.2％，胶粒中的己烷含量为0.6％，水蒸汽消耗量3.5t/t生胶。
对比例4
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例4相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占86％，胶液中的己烷含量1.7％，水蒸汽消耗量4.9t/t生胶。
实施例4与对比例4相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例5
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
环形胶液通道出口5圆环宽度为0.75mm，热介质管路压强为0.1MPa，胶液管道压强0.48MPa，热介质与胶液质量比为8.14：1。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占93.8％，胶粒中的己烷含量为0.58％，水蒸汽消耗量3.3t/t生胶。
对比例5
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例5相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占82％，胶液中的己烷含量1.82％，水蒸汽消耗量4.5t/t生胶。
实施例5与对比例5相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例6
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
环形胶液通道出口5圆环宽度为6mm，薄片7长度为6mm，热介质管路压强为0.1MPa，胶液管道压强0.48MPa，热介质与胶液质量比为8.14：1。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占96％，胶粒中的己烷含量为0.52％，水蒸汽消耗量3.2t/t生胶。
对比例6
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例6相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占88.5％，胶液中的己烷含量1.65％，水蒸汽消耗量4.2t/t生胶。
实施例6与对比例6相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例7
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
环形胶液通道出口5圆环宽度为7mm，薄片7长度为7mm，热介质与胶液质量比为6.14：1。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占93％，胶粒中的己烷含量为0.65％，水蒸汽消耗量3.6t/t生胶。
对比例7
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例7相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占81％，胶液中的己烷含量1.73％，水蒸汽消耗量4.9t/t生胶。
实施例7与对比例7相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例8
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
热介质通道出口之间形成撞击角γ为80°。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占93.2％，胶粒中的己烷含量为0.58％，水蒸汽消耗量3.4t/t生胶。
对比例8
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例8相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占82％，胶液中的己烷含量1.78％，水蒸汽消耗量4.5t/t生胶。
实施例8与对比例8相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例9
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
热介质温度为100℃。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占92.6％，胶粒中的己烷含量为0.53％，水蒸汽消耗量3.2t/t生胶。
对比例9
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例9相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占83％，胶液中的己烷含量1.56％，水蒸汽消耗量4.6t/t生胶。
实施例9与对比例9相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
实施例10
本实施例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴8及凝聚装置，基于一个具体实施方式提供的薄片式喷嘴8及凝聚装置，其中：
热介质温度为110℃。
得到的胶粒在3～5mm区间范围分布占92.5％，胶粒中的己烷含量为0.52％，水蒸汽消耗量3.5t/t生胶。
对比例10
本对比例提供了一种用于合成橡胶凝聚脱挥的传统喷嘴10及凝聚装置，其中：实验条件与实施例10相同。
得到的胶粒在10～15mm区间范围分布占84％，胶液中的己烷含量1.6％，水蒸汽消耗量4.8t/t生胶。
实施例10与对比例10相比，胶粒的尺寸、胶粒中的己烷含量和蒸汽消耗量均减小，表明本发明的薄片式喷嘴8可获得更小尺寸的胶粒，胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。
综上所述，本发明的薄片式喷嘴8使得胶液分散的更均匀，传质传热效率更高。胶粒在3～5mm范围能够满足现有工艺生产的要求，后期可根据实际生产质量的要求调整相应的实验参数(热介质管路压强、胶液管路压强、热介质与胶液质量胶比等)均可达到并远超出标准。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴，其特征在于，所述的薄片式喷嘴包括壳体，所述的壳体包括由内向外嵌套的内壳、中壳和外壳，所述的内壳与中壳之间为环形胶液通道，所述的内壳、中壳与外壳之间为环形热介质通道，所述的中壳出口端周向设置有至少两个薄片。
2.根据权利要求1所述的薄片式喷嘴，其特征在于，所述的环形热介质通道的宽度为4～6mm。
3.根据权利要求1或2所述的薄片式喷嘴，其特征在于，所述的环形热介质通道出口端的宽度为0.5～1mm；
优选地，所述的环形热介质通道出口端为沿热介质流动方向的渐缩式结构；
优选地，所述的渐缩式结构的纵截面轮廓线与环形热介质通道轴线的夹角α为30～60°。
4.根据权利要求1-3任一项所述的薄片式喷嘴，其特征在于，所述的内壳的环形热介质通道与中壳与外壳之间的环形热介质通道的出口形成撞击角γ；
优选地，所述撞击角γ的度数为45～80°；
优选地，所述的环形胶液通道的轴线位于撞击角γ的角平分线方向上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的薄片式喷嘴，其特征在于，所述的中壳出口端的宽度为6～8mm；
优选地，所述的中壳出口端为沿胶液流动方向的渐缩式结构；
优选地，所述的渐缩式结构的纵截面轮廓线与环形胶液通道的轴线夹角β为30～60°。
6.根据权利要求1-5任一项所述的薄片式喷嘴，其特征在于，所述的薄片形状为长方形、三角形、菱形、半圆形或扇形任一种；
优选地，所述薄片的数量为15～28个；
优选地，所述薄片的长度为6～8mm；
优选地，所述薄片的宽度为2～3mm。
7.一种包括权利要求1-6任一项所述的用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴的凝聚装置，其特征在于，所述的凝聚装置的上方插入有薄片式喷嘴，所述的薄片式喷嘴出口端垂直向下。
8.一种包括权利要求1-7任一项所述的用于合成橡胶凝聚脱挥的薄片式喷嘴的凝聚装置的使用方法，其特征在于，所述的使用方法为将所述的薄片式喷嘴放置于凝聚装置液面的上方，所述的薄片式喷嘴出口端垂直向下，薄片式喷嘴向凝聚装置喷入胶液，使胶液与热介质混和均匀，充分凝结。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述的薄片式喷嘴的出口端距离凝聚装置内液面的高度为0.2～1.0m。
10.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述的凝聚装置内热介质与胶液的质量比为(1～10)：1；
优选地，所述热介质的温度为90～120℃；
优选地，所述胶液的温度为50～80℃。
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