SU1835349A1

SU1835349A1 - Synthetic caoutchouc drying for extn. from polymerisation soln. - by heating caoutchouc in space between loops, and adjusting hydraulic resistance of drawplates by supplying gas at excess pressure

Info

Publication number: SU1835349A1
Application number: SU914917085A
Authority: SU
Inventors: Feliks A Kougiya; Igor P Ivanov
Original assignee: Le N Proizv Ob Edinenie Khim M
Priority date: 1991-03-05
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1993-08-23

Description

Изобретение относится к области водного способа выделения синтетических каучуков из полимеризационных растворов на стадии сушки и может быть использовано в червячных сушильных машинах.The invention relates to the field of an aqueous method for the isolation of synthetic rubbers from polymerization solutions at the drying stage and can be used in worm dryers.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки.The aim of the invention is the intensification of the drying process.

На фиг. 1 изображена червячная машина для осуществления способа, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a worm machine for implementing the method, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Способ сушки осуществляется следующим образом.The drying method is as follows.

Влажный гранулированный каучук подается через загрузочную воронку 1 в полость обогреваемого корпуса 2, захватывается винтовыми спиралями приводного питающего червяка 3 и транспортируется вдоль корпуса 2 в направлении установленного на конце вала питающего червяка 3 диска 4, на цилин дрической поверхности которого выполнены пазы 5 с уменьшающейся глубиной в направлении движения материала, оси которых повернуты в направлении, обратном вращению диска 4.Wet granular rubber is fed through the feed funnel 1 into the cavity of the heated casing 2, captured by helical spirals of the drive feed worm 3 and transported along the casing 2 in the direction of the feed worm 3 installed on the shaft end of the disk 4, on whose cylindrical surface grooves 5 are made with decreasing depth of the direction of movement of the material, the axes of which are rotated in the direction opposite to the rotation of the disk 4.

В материале, транспортируемом в винтовом канале выгрузного червяка 6. поддерживается давление, максимальное значение которого по длине винтового канала не превышает величины <[^(L7oq⁷'1⁴+1) · Ю ⁵ Па.The material transported to the unloading worm screw channel 6. The pressure is maintained, the maximum value of which the length of the helical channel does not exceed ^<[(L 7oq ⁷ '1 ⁴ +1) xlO ⁵ Pa.

где Т - температура разогрева материала в диапазоне от 403 до 453 К, ξ = 2-3.where T is the heating temperature of the material in the range from 403 to 453 K, ξ = 2-3.

При транспортировке каучука питающим червяком 3 он подвергается разогреву до температуры 403-453 К необходимой дляWhen transporting rubber with a feeding worm 3, it is heated to a temperature of 403-453 K, which is necessary for

1835349 А1 его сушки методом сброса давления, при этом за счет высокого давления, развиваемого в материале в пределах длины винтовой нарезки червяка 3 и пазом 5 на диске 4, предотвращается возможность вскипания содержащейся в каучуке влэгиаПри механической обработке каучука в полости пазов 5 одновременно происходит выравнивание температуры по его объему. После экструзии материала через каналы, образованные пазами 5 на цилиндрической поверхности диска 4 и стенкой корпуса 2, происходит сброс давления в каучуке, который далее захватывается винтовой спиралью выгрузного червяка 6, сердечник которого выполнен с уменьшающимся диаметром в направлении транспортировки материала, и подается к фильерам 7 с отверстиями 8 конфузорной формы, размещенным в стенке 9, замыкающей полость корпуса 2. Конфузорные отверстия 8 выполнены с уменьшающимся сечением в направлении выгрузки материала. Изменением частоты вращения выгрузного червяка 6 достигается варьирование характера распределения давления в материале по длине его винтовой нарезки и величины максимального давления в материале. Регулирование величины давления в материале одновременно достигается изменением расхода газа, подаваемого через патрубок 10, карман 11 и радиально расположенные каналы 12 в полость корпуса 2 под избыточным давлением. Газ, поступая вместе с материалом в отверстия 8 фильер 7 оттесняется каучуком к стенкам конфузорных отверстий 8. При этом газ, оказавшись в пристенном слое материала, проходящего через отверстия 8, выполняет роль низковязкой смазки. Регулировкой расхода газа, подаваемого в полость корпуса 2, достигается изменение толщины пристенного смазочного слоя, что приводит к изменению гидравлического сопротивления фильер 7. Для подбора необходимого количества работающих фильер 7 в корпусе 2 машины установлено приспособление для подачи в его полость запорных шаров 13, которые захватываются потоком материала, транспортируются им к отверстиям 8 выгрузных фильер 7 и перекрывают собой проходное сечение части из отверстий 8. В приспособлении подачи шаров осуществляют с помощью цилиндра 14, штока 15 и стакана 16, соединенного резьбовым соединением с цилиндром 14. При поддержании в транспортируемом в винтовом канале выгрузного червяка 6 материале давления, максимальное значение которого по длине винтового канала не превышает величины под действием вскипания перегретой влаги, в нем образуется пористая структура, а при выгрузке материала через фильеры 7 происходит дальнейшее нарушение его сплошности сопровождающееся выбросом через отверстия 8 фильер 7 каучука в виде отдельных частиц, что способствует интенсивному выходу из него влаги в виде пара.1835349 A1 of drying it by pressure relief, while due to the high pressure developed in the material within the length of the screw thread of the worm 3 and the groove 5 on the disk 4, the possibility of boiling of the rubber contained in the rubber is prevented. During mechanical processing of the rubber in the cavity of the grooves 5, the temperature is equalized by its volume. After extrusion of the material through the channels formed by the grooves 5 on the cylindrical surface of the disk 4 and the wall of the casing 2, pressure is released in the rubber, which is then captured by the screw spiral of the discharge worm 6, the core of which is made with a decreasing diameter in the direction of transportation of the material, and is fed to the dies 7 with holes 8 of confusor shape placed in the wall 9 that closes the cavity of the housing 2. The confuser holes 8 are made with decreasing cross-section in the direction of unloading of the material. By changing the rotation frequency of the discharge worm 6, a variation in the nature of the pressure distribution in the material along the length of its screw thread and the maximum pressure in the material is achieved. The regulation of the pressure in the material is simultaneously achieved by changing the flow rate of gas supplied through the pipe 10, pocket 11 and radially located channels 12 into the cavity of the housing 2 under excessive pressure. Gas entering together with the material in the openings 8 of the dies 7 is pushed by rubber to the walls of the confuser openings 8. In this case, the gas, being in the near-wall layer of the material passing through the openings 8, acts as a low-viscosity lubricant. By adjusting the flow rate of gas supplied to the cavity of the housing 2, a change in the thickness of the wall lubricating layer is achieved, which leads to a change in the hydraulic resistance of the dies 7. To select the required number of working dies 7, a device is installed in the casing 2 of the machine for supplying locking balls 13 to its cavity that are captured by the flow of material, they are transported to the openings 8 of the discharge nozzles 7 and overlap with them the passage section of the parts from the openings 8. In the ball feed device, they are carried out using cylines 14, the rod 15 and the nozzle 16 connected by a threaded connection to the cylinder 14. When maintaining pressure material in the discharge worm 6 transported in the screw channel, the maximum value of which along the length of the screw channel does not exceed the value due to the boiling of superheated moisture, a porous structure is formed in it , and when unloading the material through the die 7 there is a further violation of its continuity accompanied by the release of rubber through the holes 8 of the die 7 in the form of individual particles, which contributes to an intensive exit and of moisture in vapor form.

Вывод процесса безгрануляционной сушки на устойчивый режим осуществляется следующим образом.The conclusion of the process of granulation-free drying to a stable mode is as follows.

Сначала путем изменения частоты вращения питающего червяка 3 и температуры подаваемого в рубашку корпуса 2 машины теплоносителя добиваются условий, при которых влажность каучука на выгрузке из машины не более, чем в 3-5 раз превышает требуемого для конечного продукта значения. При этом путем изменения частоты вращения выгрузного червяка 6 и расхода газа, подаваемого в полость корпуса 2, добиваются условий, при которых давление в материале, находящемся перед входом в фильеры 7, не превышало бы давления газа, подаваемого в каналы 12.First, by changing the rotational speed of the feed worm 3 and the temperature of the coolant machine supplied to the jacket of the body 2, conditions are achieved under which the moisture content of the rubber at the discharge from the machine is no more than 3-5 times higher than the value required for the final product. In this case, by changing the rotational speed of the discharge worm 6 and the gas flow rate supplied to the cavity of the housing 2, conditions are achieved under which the pressure in the material located in front of the nozzles 7 does not exceed the pressure of the gas supplied to the channels 12.

Затем путем изменения частоты вращения выгрузного червяка 6, количества работающих фильер 7 и расхода подаваемого в полость корпуса 2 под избыточным давлением газа добиваются условий, при которых выгрузка материала из машины протекает в режиме выстреливания его частиц (крошки) через отверстия 8 фильер 7.Then, by changing the frequency of rotation of the discharge worm 6, the number of working dies 7 and the flow rate supplied to the cavity of the housing 2 under excessive gas pressure, conditions are achieved under which the material is unloaded from the machine in the mode of firing its particles (chips) through openings 8 of the dies 7.

Выхода на устойчивый режим безгрануляционной сушки каучука добиваются за счет поддержания в находящемся в винтовом канале выгрузного червяка 6 материале давления, максимальное значение которого по длине винтового канала не превышает величины [(^4^-/+^¹°⁵^ что осуществляется путем дополнительного варьирования частотами вращения питающего 3 и выгрузного 6 червяков, температуры подаваемого в рубашку корпуса 2 машины теплоносителя и расхода подаваемого в полость корпуса 3 газа. При этом используется информация, получаемого с помощью датчиков (условно не показаны).The achievement of a stable regime of granulation-free drying of rubber is achieved by maintaining pressure material in the discharge worm 6 located in the screw channel, the maximum value of which along the length of the screw channel does not exceed [(^ 4 ^ - / + ^ ¹ ° ⁵ ^, which is carried out by additional variation the rotational speeds of the supplying 3 and unloading 6 worms, the temperature of the gas supplied to the jacket of the housing 2 of the coolant machine and the flow rate of gas supplied to the cavity of the housing 3. The information obtained using the sensor is used (Conditionally not shown).

измеряющих давление и температуру в находящемся в полости корпуса 2 материале.measuring pressure and temperature in the material located in the cavity of the housing 2.

Пример. Сушку термопластичного эластомера типа ДСТ-30 осуществляли в червячной машине с диаметром питающего и выгрузного червяков 0,05 м, глубиной и шагом винтовой нарезки 0,008 м и 0,048 м соответственно. В таблице приведены данные по технологическим режимам сушки и влажности материала, достигнутой в условиях экструзии в виде прутков и крошки.Example. Drying of a thermoplastic elastomer of the DST-30 type was carried out in a worm machine with a feed and unloading worms diameter of 0.05 m, screw cutting depth and pitch of 0.008 m and 0.048 m, respectively. The table shows data on the technological modes of drying and moisture content of the material achieved under extrusion in the form of rods and chips.

Из приведенн ых в таблице данных следует, что в результате вывода процесса сушки на безгрануляционный режим достигнуто значительное понижение влажности термопластичного эластомера. Дале цикл повторяется.From the data given in the table it follows that as a result of the drying process being switched to a granulation-free regime, a significant decrease in the humidity of the thermoplastic elastomer was achieved. Then the cycle repeats.

Claims

Claim

A method of drying synthetic rubbers in a worm machine, in which the rubber is heated in the inter-turn space of the worm machine and moisture is removed from the rubber by a two-stage pressure relief by throttling the rubber through a channel with a reduced passage section and passing through openings in the spinnerets, characterized in that, for the purpose of intensification the drying process, the rubber is heated in the inter-turn space to 403-453 K and the hydraulic resistance of the nozzles is regulated by supplying gas under excessive pressure to the wall layer material pressed through the spinnerets, and the pressure in the rubber after its first discharge is maintained equal to [^ ^T 7 ° ⁷³ ^ ⁴ ^'10 ⁵ ' ^{where T_tempe} R ^a 'of the rubber heating round, ξ = 2-3.

The frequency of rotation of the feeding worm with ¹ The frequency of rotation of the discharge worm, ¹ ' Mass productivity of the car, kg / h Material heating temperature, (K) The humidity of the discharged material during extrusion,% in the form of a rod Cove. in the form of crumbs 1.0 1.33 5.7 409 1,08 0.22 1,0 1.41 6.05 400 2,36 0.35 1.0 1.87 8.29 412 2.16 0.47