一种强化高粘聚合物深度脱挥的装置及方法

技术特征：
1.一种强化高粘聚合物深度脱挥的装置，其特征在于：圆筒形外壳，并且外壳从上至下逐渐收缩，外壁上部为圆柱状，下壁收缩为漏斗状，外壳设有液体原料进口、挥发分气体出口及液体物料出口；旋转轴，上部连接磁力电机为旋转床单元提供动力，下部连接旋转填料并且延伸至底部储液槽，转轴下部盘旋有封闭的螺旋流道；抽真空单元，抽真空泵使旋转床空腔内保持一定的负压，降低挥发分的沸点并将其从旋转填充床空腔内抽出；凹型托盘，转子下盖板与该托盘连接，再与转轴相连接。2.根据权利要求1所述的一种强化高粘聚合物深度脱挥的装置，其特征在于：所述的旋转填充床为立式结构，更利于流体在径向均匀分布。3.根据权利要求1所述的装置外壳，上端为弧形结构，下端为漏斗结构，并且在漏斗底部设置有柱状集液槽。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：转子为分体式装配，分别由长连接转轴、上盖板、下托盘和一体式填料组成。5.根据权利要求4所述的长连接转轴，转轴由电机连接至填料下底盘，并且延伸至下部储液槽，转轴下部分有盘旋的螺旋流道，从外壳底部的集液槽延伸至填料分布盘并随转轴一起转动，主要作用是将汇集起来的液体再次由旋转床底部输送至分散转盘进行再分散，所示结构见说明书附图。6.根据权利要求4所述的一种强化高粘聚合物深度脱挥装置的转子结构，其特征在于：转子底部的托盘结构为带分散叶片的凹型托盘，所示结构见说明书附图，高粘度流体经过原料进料管进料至托盘中心，经托盘高速转动，给流体斜向上的离心力并以一定的初动能进入装填区域，经组合排列成的多层定型同心填料，使高粘度流体从内腔向外腔流动，并进行强剪切诱导作用。7.根据权利要求4所述的转子装配方式，转子下托盘和上盖板四周均匀分布螺孔，中间放置填料，长螺杆上下贯穿转子，拧紧螺帽完成装配。8.根据权利要求6所述的可拆卸式转子结构，其内部填料特征在于：反应器腔内转子整体结构为可拆卸式，填料结构为同心多层定型一体式填料，设计结构按照水平格栅-垂直格栅-水平格栅的顺序多层排列装填；其中垂直格栅外形似三棱柱，且斜边有一定弧度的剖面，角度呈30度，对流体起水平周向引导作用；水平格栅侧剖面也如同斜边为一定凹弧度的三角形，弧形表面会提供给流体一个斜向上的作用力，致使流体不易落在转盘底部而聚集呈膜流动；为了防止高粘度物料粘在外壳内壁，填料区最外侧分布有纵向刮刀。9.根据权利要求8所述的转子结构，其底部凹形托盘上设置有分散叶轮并连接在旋转轴上一并转动，主要用于分散滴落的高粘流体。10.根据权利要求8所述分体式装配转子上盖板设置有圆环状均匀阵列的小孔，开孔率为60％，上下两个盖板都有环状分布的倾斜刮板，可以使汇集在盖板上的流体再分散进入填料内部。11.根据权利要求8所述的一体式填料，采用3d打印技术，优选地转子打印材料为高性
能尼龙材料(pa)和不锈钢(316l)，或其他耐腐蚀耐高温且高强度的材质。12.一种强化高粘聚合物深度脱挥的方法，其特征在于：一个进料单元，由原料储罐、齿轮泵和流量计组成；一个抽真空单元，由抽真空泵和回收罐组成，为旋转填充床空腔提供低压环境并做挥发分回收；一个旋转床单元，并设置同心定型排列填料，转子连接凹型圆盘并连接旋转轴；一个物料循环单元，主要由较长连接转轴上盘旋的螺线形半封闭流道组成。13.根据权利要求12所述一种强化高粘聚合物深度脱挥的方法，其进料单元特征在于：进料流体由储罐夹套加热至指定温度，经过齿轮泵输送进料至凹型转盘中间，并由流量计控制进料流量，根据设备尺寸可进行调整，优选地进料流量设置在12-20l/h。14.根据权利要求12所述一种强化高粘聚合物深度脱挥的方法，其处理物料特征在于：旋转床脱挥物料主要为高粘流体，最大处理黏度为1
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s的黏性物料，并且物料黏度变化范围可以根据可拆卸转子的结构做适当调整达到最优。15.根据权利要求12所述一种强化高粘聚合物深度脱挥的方法，其抽真空单元特征在于：真空泵维持空腔内一定程度的真空度，以此抽离挥发分，且不额外引入汽提气。挥发分从旋转填充床气相出口经冷却器冷却后被回收罐回收。16.根据权利要求12所述一种强化高粘聚合物深度脱挥的方法，其旋转床单元特征在于：原料从储罐经齿轮泵输送至高速旋转托盘，并进入横纵格栅阵列的填料区进行强剪切诱导作用，破碎成液膜或液滴后挥发分因抽真空而被分离至回收回收中被吸收，原料液撞击外壳后聚集沿外壳内壁流下。17.根据权利要求12所述的方法中，其物料循环单元特征在于：原料在与壁面撞击之后，沿着壁面顺流而下，沿着漏斗状的下壁面汇集在底部的集液槽中，集液槽的液体被转轴上的螺旋流道输送至进料的凹形分布盘中再分散，以此往复增加了液体的停留时间。

技术总结
本发明提供了一种应用于高粘度聚合物深度脱挥的装置及方法。主要包括圆筒漏斗形外壳、旋转轴、转子和进出料单元。其特征：进料结构特殊，旋转轴连接转子底部托盘，托盘上设计有分散叶轮。高粘度流体经进料口直接进料在托盘上并被分散叶轮击飞，流经特定的填料结构，流体被诱导剪切分散成液滴微元。旋转轴上盘旋有螺旋状半密封流道，可将底部原料再输送至分散盘，实现原料在填充床内超长停留时间和往复分散的目的。填料为可拆卸式的3D打印件，方便换填料。本发明方法不额外引入汽提气，在高温、高真空度条件下，高粘流体所释放的挥发分直接由真空系统抽离。本设备具有脱挥效率高、占地面积小、开停车方便、防堵自清洁能力强、节省投资的特点。资的特点。资的特点。


技术研发人员：向阳 冯子生 李文玲 邵磊
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：2022.10.11
技术公布日：2022/12/16