CN1306983C - 用于液体除气的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于使液体，尤其是阳离子单体除气的设备和方法。流体包括待除气的液体，与尾气一起沿切线进入塔(10)中，并通过管状导流板(16)强制沿该塔向下流动，导流板(16)与塔的内壁一起限定了环形空间(18)，其顶部(20)是封闭的。在经过该环形空间的底部之后，流体在塔的内表面上形成均匀的膜，从液体中脱出的气体可以沿塔上升，而液体汇集在塔的底部。为了有助于气体从液体中脱出，可取的是塔朝底部逐渐增大截面，从而使膜的厚度也减小。

Description

用于液体除气的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于从液体中去除气体的设备和方法，尤其是在聚合系统中将不需要的溶解和/或夹杂的气体从液体里去除，直到所需的水平。

背景技术

人们已经试图对除氧液体，比如阳离子单体，使用氮气作为尾气。对此类除氧过程所提出的设备包括塔，在该塔内，待除氧的该单体与尾气一起导入该塔的中部和下部。其目的在于氧气将与该单体脱离，与尾气一起上升，在该塔的顶部排出，而脱氧的液体单体汇集在该塔的底部，并在此可以通过出口排出。该系统的已经确认的问题之一是在该塔内上升的气体在该单体和尾气导入的部位上方，夹带少量沉积在塔内的脱氧单体。然后这些沉积物干燥，落入塔的底部，而可能引发稍不稳定的脱氧单体聚合，从而阻塞单体排出口。

本发明试图解决这一问题。

发明内容

本发明提供一种用于液体除气的设备，它包括塔，用于允许待除气液体与尾气一起沿切线进入塔内的入口装置，在进入塔前，尾气已经与液体混合，位于塔内邻近入口装置的管状导流板用于从入口装置引导流体向下，借此使尾气和待除气液体原本所含的气体脱离液体并通过导流板上升到塔顶部，经除气的液体汇集在塔底部，其中尾气是惰性气体，导流板是两端部开口的管，它与塔内壁限定了环形空间，流体通过入口装置输送到环形空间内，环形空间的顶部是封闭的。

本发明特别适用于在连续聚合工艺中在聚合前从单体中去除溶解的氧气。

利用本发明，与尾气密切混合的待除气的液体沿切线进入所述塔内给进入的流体施加了旋转运动。所述流体流股通过导流板被向下导引，且在所述塔的内表面上形成膜，该膜继续沿所述塔向下移动。所述导流板本身阻碍与液体脱离的任何气体在所述塔中上升，直到所述流体已经经过所述导流板下方，在此气体可以通过所述导流板上升到所述塔的顶端。结果，当气体可以沿所述塔上升时，它不再，或基本上不再混有液体。

在本发明的优选实施例中，所述塔在至少在所述入口装置下方具有逐渐扩大的截面。这种措施的结果是，当所述膜沿所述塔向下移动时，在逐渐增大的表面积上扩展，且所述膜的厚度逐渐减小。这种配置有助于气体从液体中分离。

所述入口装置可包括多个在所述塔周围间隔开的入口，可取的是在同样的高度上。

考虑到本发明尤其希望用作连续工艺的一部分，即使被上升的气体沿所述塔向上携带且沉积在所述塔的上部的任何液体量极少，但经过较长的时间后，可能发生这些非常少的沉积物会堆积而导致本发明试图解决的问题。因此，如果需要，可以在所述塔的入口上方的高度设置使液体，通常是水，进入所述塔的装置，用于冲洗可能偶然被上升的气体沿所述塔向上携带且沉积在所述塔的上部的任何液体。

本发明还提供了一种利用本发明的液体除气设备从液体中除气的方法，其包括如下步骤：使待除气的液体与尾气一起沿切线进入到塔中，引导进入的流体在所述塔中向下，以在所述塔的内表面上形成膜，借此使尾气和待除气液体原本所含的气体从液体中脱离并沿所述塔上升，经除气的液体汇集在所述塔的底部。

附图说明

现在将参照附图通过示例描述本发明的具体实施例，其中：

图1是所述除气塔的侧面示意图；

图2是所述塔的一部分的放大横截面图；以及

图3是沿图2中的线A-A的截面图。

具体实施方式

参照附图，所述除气设备包括通常圆形截面的且由对于要进入的气体和液体来说惰性的材料制成的塔10。朝所述塔的顶部，设有入口部分12。入口部分12包括多个入口14(在所示实施例中为两个)，其布置成引导进入的流体，即液体和气体，相对于安装在所述塔上且与之同轴的管状导流板16沿切线方向进入所述塔。如图3所示，导流板16是端部开放的管，与所述塔的内壁一起限定环形通道18，该通道在顶部20处是封闭的，而在底部具有受限的开口22。

如图1所示，在入口部分12下方，所述塔的截面朝其底部逐渐增大。在所示的实施例中，这是通过多个截锥部分24实现的，所述截锥部分通过均匀截面的部分25交替布置。然而，这一配置不是必须的，在入口部分12下方的所述塔可以是连续放大的截面。在所述入口部分12上方，在附图标记26处可取的是所述塔具有如图1所示的均匀截面。

在使用过程中，所述设备的操作如下。待除气的液体，比如意在用于聚合的含水单体，和尾气例如在线的静态搅拌器中充分地混合。所述尾气可以是任何惰性气体，比如氮气。所述单体/尾气混合物通过入口14进入所述塔。进入的流体绕导流板16在环形空间18中盘旋，且向下到达开口22。在此期间，任何从液体中脱离的气体不能沿所述塔上升，直到它经过开口22。

在经过开口22后，所述流体在塔的内表面28上呈现为薄膜。可取的是，所述膜基本上均匀地覆盖在所述塔的内表面上。为实现这一点，进入流体的流速需要调节。当所述膜沿所述塔向下流动时，气体从液体中脱开或与之脱离，从而当液体已到达塔的底部时，它已经有效地除气。由于所述塔的逐渐增大的截面，导致所述薄膜逐渐铺开更大的区域，结果膜的厚度逐渐减小，所以气体从液体中脱离得到增强。脱出的基本上不含液体的气体在所述塔中上升，经过导流板16的中心30，从塔的顶部26排出。

下述示例进一步解释本发明。

示例

含有12ppm(12mg/l)氧气的阳离子单体以30升/小时的速度引入到如上所述的塔中。在进入所述塔前，所述单体与压力为50psi，流速为1升/分钟的尾气氮气混合。

从所述塔的底部排出的单体的氧气水平经过测量，发现达到250ppb(十亿分之几)。随后，所述单体中在管状反应器中被聚合。

在所述塔中没有可见的聚合物积聚。

本发明并不仅限于上述的具体实施例或示例，可以作出多种修改。因此，在某些情况下，利用基本上均匀截面的塔可以实现完全满意的脱气。入口14的数量不限于两个，可以根据需要增加到任何数目或减少到一个。

塔的上部可以装备用于用水冲洗掉已被上升的气体沿所述塔向上携带的任何液体沉积物的装置，。

尽管已经参照液体单体的除气描述本发明，但本发明可以应用到需要除气的其他液体，比如溶液和乳液。

Claims (13)

1.一种用于液体除气的设备，它包含塔，用于允许待除气的液体与尾气一起沿切线进入所述塔内的入口装置，其中在进入所述塔前，所述尾气已经与所述液体混合，位于所述塔内邻近所述入口装置的管状导流板，该导流板用于从所述入口装置引导流体向下，借此使尾气和待除气的液体原本所含的气体与所述液体脱离并通过所述导流板上升到所述塔的顶部，经除气的液体汇集在所述塔的底部，其中所述尾气是惰性气体，所述导流板是两端部开口的管，它与所述塔的内壁限定了环形空间，流体通过所述入口装置输送到所述环形空间内，所述环形空间的顶部是封闭的。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述塔在至少所述入口装置下方具有逐渐增大的截面。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述入口装置包括多个进入所述塔的入口。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述入口在同一高度上围绕所述塔间隔布置。

5.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述入口装置的上方设有用于冲刷所述塔的内表面上的液体沉积物的装置。

6.一种用于聚合液体单体的反应器组合的如权利要求1或2所述的液体除气设备。

7.一种利用如权利要求1所述的液体除气设备从液体中除气的方法，它包括如下步骤：允许待除气的液体与尾气一起沿切线进入到塔中，引导进入的流体在所述塔中向下，以在所述塔的内表面上形成膜，借此使尾气和待除气的液体原本所含的气体从液体中脱离并沿所述塔上升，经除气的液体汇集在所述塔的底部。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，使得所述塔的内表面上的膜在更大的面积上扩展，从而减小膜的厚度。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，进入到所述塔中的流体通过导流板向下引导，该导流板防止从流入的流体中脱离的尾气和待除气的液体原本所含的气体在所述塔中上升，直到流体已经流到所述导流板下方。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在流体进入所述塔内的高度上方任何液体的沉积物都被冲刷掉。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述待除气的液体是阳离子单体。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述液体被除气后，所述阳离子单体被聚合。

13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述尾气是氮气。

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