CN114478849A

CN114478849A - 一种高分子聚合材料脱挥装置

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Publication number: CN114478849A
Application number: CN202111306685.9A
Authority: CN
Inventors: 沈洁; 方建明; 付佳玲
Original assignee: GUANGZHOU SINO-AUTO TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: GUANGZHOU SINO-AUTO TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2022-05-13

Abstract

本发明提供了一种高分子聚合材料脱挥装置，包括喂料机构、进给机构、加热模块、原料暂存机构和真空脱挥机构，喂料机构与进给机构连通，喂料机构用于将聚合物传输至进给机构，加热模块用于对进给机构内的聚合物进行加热，进给机构与原料暂存机构连通，进给机构将加热后的聚合物传输至原料暂存机构，原料暂存机构与真空脱挥机构连通，原料暂存机构用于将聚合物传输至真空脱挥机构，真空脱挥机构用于对聚合物进行抽真空处理。本发明的有益效果是：本发明的高分子聚合材料脱挥装置的时效性高，脱挥速度快，高效节能，质量稳定，维护简单，可连续生产，经济效益好，并且采用红外加热的方式对物料进行加热属于国内首创。

Description

一种高分子聚合材料脱挥装置

技术领域

本发明涉及机电技术领域，尤其涉及一种高分子聚合材料脱挥装置，该高分子聚合材料脱挥装置可以应用于聚合物加工领域、环保回收领域、食品加工领域等。

背景技术

聚合产物如PP.PE.PC等粉料/粒料中，往往残留溶剂和未反应的单体等挥发物，例如新购买的汽车内总散发出一些刺鼻的味道，这与内饰塑料中残留的VOC（挥发性有机化合物）有关。必须在塑料加工成形前将残留的VOC去除才能根本解决这一问题，而通常解决这一问题的办法是对原料进行脱气处理。现有的装置具有能耗高、效率低以及生产不连续问题，客户的运行成本高，脱挥质量不稳定，高残留等缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高分子聚合材料脱挥装置，其时效性高，脱挥速度快，高效节能，质量稳定，维护简单，可连续生产，经济效益好。

本发明提供了一种高分子聚合材料脱挥装置，包括喂料机构、进给机构、加热模块、原料暂存机构和真空脱挥机构，所述喂料机构与所述进给机构连通，所述喂料机构用于将聚合物传输至所述进给机构，所述加热模块用于对所述进给机构内的聚合物进行加热，所述进给机构与所述原料暂存机构连通，所述进给机构将加热后的聚合物传输至所述原料暂存机构，所述原料暂存机构与所述真空脱挥机构连通，所述原料暂存机构用于将聚合物传输至所述真空脱挥机构，所述真空脱挥机构用于对聚合物进行抽真空处理。

作为本发明的进一步改进，所述喂料机构包括喂料斗、料筒、第一驱动机构，所述喂料斗与所述料筒连通，聚合物经所述喂料斗落入所述料筒内，所述第一驱动机构用于将所述料筒内的物料输送至所述进给机构。

作为本发明的进一步改进，所述第一驱动机构包括第一驱动电机、进给螺叶，所述进给螺叶位于所述料筒内，所述第一驱动电机与所述进给螺叶相连，所述第一驱动电机用于驱动所述进给螺叶转动，所述喂料斗位于所述料筒上方。

作为本发明的进一步改进，所述进给机构包括进给料筒、进给螺槽、第二驱动机构，所述进给螺槽安装于所述进给料筒内，所述料筒与所述进给料筒连通，所述第二驱动机构用于驱动所述进给料筒旋转。

作为本发明的进一步改进，所述第二驱动机构包括第二驱动电机、传动机构，所述第二驱动电机通过所述传动机构驱动所述进给料筒旋转。

作为本发明的进一步改进，所述进给机构还包括保温层、保温外壳，所述进给料筒外表面安装所述保温外壳，所述保温层位于所述进给料筒外表面与所述保温外壳内表面之间。

作为本发明的进一步改进，所述加热模块包括透光外壳、以及位于所述透光外壳内的红外加热灯管和反光板，所述透光外壳安装于所述进给料筒内，所述红外加热灯管发出的光经所述反光板照射所述进给料筒内的聚合物。

作为本发明的进一步改进，所述加热模块还包括传感器降温模块，所述传感器降温模块用于对所述反光板和透光外壳及红外加热灯管进行降温。

作为本发明的进一步改进，所述原料暂存机构包括原料暂存罐、下料阀门、第一管道、第二管道，所述原料暂存罐位于所述进给料筒下方，所述原料暂存罐的输入口与所述进给料筒的输出口之间通过所述第一管道连通；所述原料暂存罐的输出口通过所述第二管道与所述真空脱挥机构连通，所述第二管道上安装所述下料阀门。

作为本发明的进一步改进，所述原料暂存机构还包括对所述原料暂存罐进行保温的伴热机构。

作为本发明的进一步改进，所述真空脱挥机构包括真空罐、真空泵、抽真空管道，所述真空罐位于所述原料暂存罐下方，所述原料暂存罐的输出口通过所述第二管道与所述真空罐的输入口连通，所述抽真空管道一端与所述真空泵连通，所述抽真空管道另一端与所述真空罐连通，启动所述真空泵，通过所述抽真空管道对所述真空罐抽真空，将聚合物VOC抽走，VOC为挥发性有机化合物。

作为本发明的进一步改进，所述真空脱挥机构还包括反冲洗管路、第一阀门，所述反冲洗管路与所述真空罐连通，所述反冲洗管路上安装有所述第一阀门，使用时，空气从反冲洗管路进入到真空罐内，对聚合物进行冲洗，并将VOC带走。

本发明的有益效果是：本发明的高分子聚合材料脱挥装置的时效性高，脱挥速度快，高效节能，质量稳定，维护简单，可连续生产，经济效益好，并且采用红外加热的方式对物料进行加热属于国内首创。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种高分子聚合材料脱挥装置，包括喂料机构、进给机构、加热模块、原料暂存机构和真空脱挥机构，所述喂料机构与所述进给机构连通，所述喂料机构用于将聚合物传输至所述进给机构，所述加热模块用于对所述进给机构内的聚合物进行加热，所述进给机构与所述原料暂存机构连通，所述进给机构将加热后的聚合物传输至所述原料暂存机构，所述原料暂存机构与所述真空脱挥机构连通，所述原料暂存机构用于将聚合物传输至所述真空脱挥机构，所述真空脱挥机构用于对聚合物进行抽真空处理。

喂料机构的喂料方式包括但不限于螺旋给料、震动给料、重力落料，作为本发明的优选实施例，喂料机构包括喂料斗11、料筒12、第一驱动机构，所述喂料斗11与所述料筒12连通，聚合物经所述喂料斗11落入所述料筒12内，所述第一驱动机构用于将所述料筒12内的物料输送至所述进给机构。

第一驱动机构的驱动方式包括但不限于采用电机驱动、液压驱动、气压驱动、畜力驱动等。作为本发明的优选实施例，第一驱动机构包括第一驱动电机13、进给螺叶14，所述进给螺叶14位于所述料筒12内，所述第一驱动电机13与所述进给螺叶14相连，所述第一驱动电机13用于驱动所述进给螺叶14转动。

喂料斗11和料筒12分别固定在支架上，喂料斗11和料筒12通过软管连接。第一驱动电机13与进给螺叶14直连后将进给螺叶14装进料筒12内，第一驱动电机13与进给螺叶14通过减速机法兰和料筒法兰连接固定。所述喂料斗11位于所述料筒12上方，喂料斗11内的聚合物重力落料至料筒12内，第一驱动电机13根据要求通过摩擦传动驱动进给螺叶14送料。

所述进给机构包括进给料筒21、进给螺槽22、第二驱动机构，所述进给螺槽22安装于所述进给料筒21内，所述料筒12与所述进给料筒21连通，所述第二驱动机构用于驱动所述进给料筒21旋转。

第二驱动机构的驱动方式包括但不限于采用电机驱动、液压驱动、气压驱动、畜力驱动等。作为本发明的优选实施例，第二驱动机构包括第二驱动电机23、传动机构24，所述第二驱动电机23通过所述传动机构24驱动所述进给料筒21旋转。

所述进给机构还包括保温层25、保温外壳26，所述进给料筒21外表面安装所述保温外壳26，所述保温层25位于所述进给料筒21外表面与所述保温外壳26内表面之间。

第二驱动电机23和传动机构24通过摩擦传动驱动进给料筒21和保护外壳26旋转。料筒12与所述进给料筒21连通，聚合物通过螺旋给料进入到进给料筒21后，第二驱动电机23通过传动机构24驱动进给料筒21和保护外壳26旋转的同时带动进给螺槽22旋转，聚合物随着旋转的进给螺槽22切线向前推进，同时保温层25和保温外壳26能很好的减少热量散失。进给机构根据不同的聚合物和产能要求自动调节进给速度，能效高。

进给螺槽22采用扰流板对聚合物进行搅拌，使聚合物均匀加热。

加热模块的加热方式包括但不限于红外加热、热风机加热、搅拌加热、蒸汽加热等，作为本发明的优选实施例，加热模块包括透光外壳31、以及位于所述透光外壳31内的红外加热灯管32和反光板33，所述透光外壳31安装于所述进给料筒21内，所述红外加热灯管32发出的光经所述反光板33照射或自带反光膜照射所述进给料筒21内的聚合物。

所述加热模块还包括传感器降温模块34，所述传感器降温模块34用于对所述反光板33和透光外壳31及红外加热灯管32进行降温。

红外加热灯管32采用整体抽拉式设计，方便更换损坏的灯管。

加热模块通过辐照为进给料筒21内的聚合物提供能量，使加热均匀，产品质量稳定，连续操作，传感器降温模块34对反光板33和透光外壳31及红外加热灯管32进行降温，保护电气元器件和避免部分粒子碰到。

所述原料暂存机构包括原料暂存罐41、下料阀门42、第一管道43、第二管道44，所述原料暂存罐41位于所述进给料筒21下方，所述原料暂存罐41的输入口与所述进给料筒21的输出口之间通过所述第一管道43连通；所述原料暂存罐41的输出口通过所述第二管道44与所述真空脱挥机构连通，所述第二管道44上安装所述下料阀门42。

所述原料暂存机构还包括对所述原料暂存罐41进行保温的伴热机构45，伴热机构45的伴热方式包括但不限于采用伴热带保温、热水保温、蒸汽保温、油脂保温、保温层保温等。

聚合物通过重力落料或振动给料或螺旋进料或气力输送进料等任一种落料方式进入原料暂存罐41内待处理，待达到指定处理量后开启下料阀门42进入到真空脱挥机构进行批次脱挥处理。

真空脱挥机构进行反复抽真空处理，将加热后聚合物表面释放的挥发分子通过抽真空的方式排出；抽真空方式包括但不限于真空泵，真空发生器，风机等；作为本发明的优选实施例，真空脱挥机构包括真空罐51、真空泵52、抽真空管道53，所述真空罐51位于所述原料暂存罐41下方，所述原料暂存罐41的输出口通过所述第二管道44与所述真空罐51的输入口连通，，所述抽真空管道53一端与所述真空泵52连通，所述抽真空管道53另一端与所述真空罐51连通，启动所述真空泵52，通过所述抽真空管道53对所述真空罐51抽真空，将聚合物VOC抽走，VOC为挥发性有机化合物。

所述真空脱挥机构还包括反冲洗管路54、第一阀门55，所述反冲洗管路54与所述真空罐51连通，所述反冲洗管路54上安装有所述第一阀门55，使用时，空气从反冲洗管路54进入到真空罐51内，对聚合物进行冲洗，并将VOC带走。

工作时，原料暂存罐41的聚合物通过重力落料进入真空罐51后，启动所述真空泵52，通过所述抽真空管道53对所述真空罐51抽真空，将聚合物VOC抽走，VOC为挥发性有机化合物。达到指定真空度后，开启反冲洗管路54的第一阀门55进行破真空，空气从反冲洗管路55进入到真空罐51内，对聚合物进行冲洗，并将VOC带走。通过多次的抽真空和破真空操作，将残留的VOC去除。

在抽真空管道53上还设有第二阀门56，真空罐51的输出口的管道上设有第三阀门57。

本发明的有益效果如下：

1.时效性高，脱挥速度快。

2.连续的批量脱挥过程，生产效率高，能耗低。

3.脱挥质量稳定。

4.可直接与挤出线对接。

5.无残留的VOC。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：包括喂料机构、进给机构、加热模块、原料暂存机构和真空脱挥机构，所述喂料机构与所述进给机构连通，所述喂料机构用于将聚合物传输至所述进给机构，所述加热模块用于对所述进给机构内的聚合物进行加热，所述进给机构与所述原料暂存机构连通，所述进给机构将加热后的聚合物传输至所述原料暂存机构，所述原料暂存机构与所述真空脱挥机构连通，所述原料暂存机构用于将聚合物传输至所述真空脱挥机构，所述真空脱挥机构用于对聚合物进行抽真空处理。

2.根据权利要求1所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述喂料机构包括喂料斗（11）、料筒（12）、第一驱动机构，所述喂料斗（11）与所述料筒（12）连通，聚合物经所述喂料斗（11）落入所述料筒（12）内，所述第一驱动机构用于将所述料筒（12）内的物料输送至所述进给机构。

3.根据权利要求2所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一驱动电机（13）、进给螺叶（14），所述进给螺叶（14）位于所述料筒（12）内，所述第一驱动电机（13）与所述进给螺叶（14）相连，所述第一驱动电机（13）用于驱动所述进给螺叶（14）转动，所述喂料斗（11）位于所述料筒（12）上方。

4.根据权利要求2所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述进给机构包括进给料筒（21）、进给螺槽（22）、第二驱动机构，所述进给螺槽（22）安装于所述进给料筒（21）内，所述料筒（12）与所述进给料筒（21）连通，所述第二驱动机构用于驱动所述进给料筒（21）旋转。

5.根据权利要求4所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二驱动电机（23）、传动机构（24），所述第二驱动电机（23）通过所述传动机构（24）驱动所述进给料筒（21）旋转。

6.根据权利要求5所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述进给机构还包括保温层（25）、保温外壳（26），所述进给料筒（21）外表面安装所述保温外壳（26），所述保温层（25）位于所述进给料筒（21）外表面与所述保温外壳（26）内表面之间。

7.根据权利要求4所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述加热模块包括透光外壳（31）、以及位于所述透光外壳（31）内的红外加热灯管（32）和反光板（33），所述透光外壳（31）安装于所述进给料筒（21）内，所述红外加热灯管（32）发出的光经所述反光板（33）照射所述进给料筒（21）内的聚合物。

8.根据权利要求7所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述加热模块还包括传感器降温模块（34），所述传感器降温模块（34）用于对所述反光板（33）和透光外壳（31）及红外加热灯管（32）进行降温。

9.根据权利要求4所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述原料暂存机构包括原料暂存罐（41）、下料阀门（42）、第一管道（43）、第二管道（44），所述原料暂存罐（41）位于所述进给料筒（21）下方，所述原料暂存罐（41）的输入口与所述进给料筒（21）的输出口之间通过所述第一管道（43）连通；所述原料暂存罐（41）的输出口通过所述第二管道（44）与所述真空脱挥机构连通，所述第二管道（44）上安装所述下料阀门（42）。

10.根据权利要求9所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述原料暂存机构还包括对所述原料暂存罐（41）进行保温的伴热机构（45）。

11.根据权利要求9所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述真空脱挥机构包括真空罐（51）、真空泵（52）、抽真空管道（53），所述真空罐（51）位于所述原料暂存罐（41）下方，所述原料暂存罐（41）的输出口通过所述第二管道（44）与所述真空罐（51）的输入口连通，所述抽真空管道（53）一端与所述真空泵（52）连通，所述抽真空管道（53）另一端与所述真空罐（51）连通，启动所述真空泵（52），通过所述抽真空管道（53）对所述真空罐（51）抽真空，将聚合物VOC抽走，VOC为挥发性有机化合物。

12.根据权利要求11所述的高分子聚合材料脱挥装置，其特征在于：所述真空脱挥机构还包括反冲洗管路（54）、第一阀门（55），所述反冲洗管路（54）与所述真空罐（51）连通，所述反冲洗管路（54）上安装有所述第一阀门（55），使用时，空气从反冲洗管路（54）进入到真空罐（51）内，对聚合物进行冲洗，并将VOC带走。