Установка для переробки політетрафторетілену

1. Установка для переробки політетрафторетілену, що містить реактор, вхідні і вихідні тр убопроводи підводу та відводу газів, пастки для збору порошку, трубчасту піч попереднього нагріву, встановлену на вхідній частині реактора, два холодильники, відцентровий вентилятор і піч, яка відрізняється тим, що реактор, постачений мішалкою розплавленої сировини, встановлено горизонтально, під завантажувальним бункером, який постачений шлюзовим дозатором, а піч розташована у нижній частині реактору, при цьому відцентрований вентилятор встановлений у зворотному пристрої продуктів термодеструкції, розташованому на вхідному тр убопроводі реактору, перед піччю попереднього нагріву, на вихідному трубопроводі A (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ ПОЛІТЕТРАФТОРЕТІЛЕНУ 37611 Недоліками відомої установки є низький вихід тонкодисперсного порошку ПТФЕ через вертикально встановлений реактор, що не має перемішувача розплавленої сировини, завантаження його здійснюється знизу, а охолоджуючий пристрій знаходиться в зоні введення ПТФЕ у реактор, а також вихрові пастки не дозволяють здійснювати достатню фільтрацію отриманого порошку ПТФЕ. До недоліків також відноситься необхідність періодичного перезавантаження реактора, тому що розплав, який знаходиться у реакторі, під час нагріву не перемішується, а тому має неоднорідну структуру розплава. Пристрій незручний в експлуатації, реактор виконаний нерознімним, ненадійний в роботі та не забезпечує екологічну чистоту процесу. В основу винаходу поставлене завдання удосконалення установки для переробляння політетрафторетілену, в якому розташування реактора, що постачений мішалкою розплаву, горизонтально, під завантажувальним бункером, з встановленою у його нижній частині реактору піччю, а також розташування відцентрового вентилятора, що знаходиться у зворотному пристрої продуктів термодеструкції, на вхідному тр убопроводі реактору, перед піччю попереднього нагріву, а охолоджуючого пристрою реакційних газів - на вихідному тр убопроводі реактора та з'єднання його з блоком потрійної фільтрації, що з'єднаний з реактором допалювання, забезпечують високу ступінь тонкодисперсності політетрафторетілену, цим забезпечується значне підвищення виходу тонкодисперсного порошку ПТФЕ, безперервність процесу переробки ПТФЕ, зручність в експлуатації (реактор виконано рознімним, а всі вузли - легкозамінні), надійність в роботі, а також безпека та екологічна чистота процесу. Поставлене завдання вирішується тим, що в установці по перероблянню політетрафторетілену, що містить реактор, вхідні і ви хідні трубопроводи підводу і відводу газів, пастки для збору порошку, трубчасту піч попереднього нагріву, встановлену на вхідній частині реактора, два холодильники, відцентровий вентилятор і піч, згідно з винаходом, передбачені наступні конструктивні відміни: реактор, постачений мішалкою розплавленої сировини, встановлено горизонтально, під завантажувальним бункером; завантажувальний бункер постачений шлюзовим дозатором; піч розташована у нижній частині реактору; відцентровий вентилятор встановлений у зворотному пристрої продуктів термодеструкції, який розташований на вхідному трубопроводі реактора, перед піччю попереднього нагріву; на ви хідному трубопроводі реактора встановлений охолоджуючий пристрій реакційних газів, на якому розташований холодильник; охолоджуючий пристрій з'єднаний трубопроводом з блоком фільтрації; блок фільтрації складається з циклонної пастки, в якій встановлений холодильник, електронної пастки і фільтру тонкої очистки, з'єднаних між собою трубопроводами; фільтр тонкої очистки з'єднаний з реактором допалювання, на якому встановлена піч; на підвідному трубопроводі завантажувального бункера встановлена піч сушіння сировини. Крім того, нижня частина реактора виконана знімною, а для очищення стінок фільтру, пасток, холодильника циклонної пастки і реактору допа лення від налипання частинок продуктів термодеструкції, вони постачені вібраторами, а також пастки та фільтр тонкої очистки блоку фільтрації, реактор допалення і охолоджуючий пристрій постачені шлюзовими дозаторами. З обох боків охолоджуючого пристрою встановлені діелектричні пластини. З метою автоматизації процесів, в бункері встановлений датчик рівня завантаження, а в реакторі, реакторі допалювання і пічах – термодатчики. Проведені патентні дослідження довели, що ні в патентній, ні в науково-технічній літературі немає відомостей про установки для переробляння політетрафторетілену, о характеризовані таким чином, як у формулі винаходу установки, і це дає підстави її відповідності критерію патентоздатності "новизна". Зіставлений аналіз установки, з відомими у даній галузі, у тому числі і з прототипом, показує на суттєві переваги установки для переробляння політетрафторетілену, в якій розташування реактору, з мішалкою розплаву, горизонтально, під завантажувальним бункером, з встановленою, у його нижній, знімній, частині, піччю, а також розташування зворотного пристрою продуктів термодеструкції, в якому встановлений відцентровий вентилятор, на вхідному тр убопроводі реактора, перед піччю попереднього нагріву, а на вихідному тр убопроводі - охолоджуючого пристрою реакційних газів, що з'єднаний трубопроводами з блоком потрійної фільтрації, який з'єднаний з реактором допалювання забезпечують значне підвищення виходу тонкодисперсного порошку ПТФЕ, безперервність процесу переробляння полімерів і його екологічну чисто ту. Досягнені переваги вказують на те, що вирішуване завдання виконано на винахідницькому рівні, оскільки воно не витікає очевидним образом з відомих в цій галузі рішень, а тому відповідає критерію патентоздатності "винахідницький рівень". Установка пояснюється кресленням, де на фігурі зображена принципова схема пристрою. Установка для переробляння політетрафторетілену складається з корпусу 1, розміщеним у ньому завантажувальним бункером 2 (ємкість якого не менш двохтижневого запасу сировини), з встановленими в нижній його частині шлюзовим дозатором 3, під бункером 2 розташований горизонтально - реактор 4, в якому закріплена мішалка 5 розплавленої сировини, а у нижній частині реактора 4, виконаної знімною, встановлена піч 6, на вхідному тр убопроводі реактору 4, закріплена трубчаста піч 7 попереднього нагріву, за якою встановлений зворотний пристрій продуктів термодеструкції, з розташованим у ньому відцентровим вентилятором 8, на вихідному трубопроводі реактору 4 закріплений охолоджуючий пристрій 9 реакційних газів, з встановленим на ньому холодильником 10, з обох боків пристрою 9 закріплені діелектричні пластини 11, пристрій 9 з'єднаний трубопроводом з блоком фільтрації охолоджених тонкодисперсних частинок продуктів термодеструкції, що складається з циклонної пастки 12, з закріпленим у ній лабіринтним холодильником 13, електронної пастки 14 і фільтра 15 тонкої очистки, з'єднаних між собою трубопроводами, фільтр 15 також 2 37611 з'єднаний трубопроводом з реактором 16 допалювання, з встановленою на ньому піччю 17 допалювання, реактор 16 з'єднаний трубопроводом з блоком 18 утилізації реакційних газів. У нижніх частинах охолоджуючого пристрою 9, пасток 12, 14, фільтру 15 та реактору 16 допалювання встановлені шлюзові дозатори 19, під якими розташований розвантажувальний пристрій 20, бункер 2 з'єднаний з газовою системою установки підвідним трубопроводом 21, вхід якого з'єднаний з вихідною частиною зворотного пристрою, а на виході трубопроводу 21, на вхідній частині бункеру 2 встановлена піч 22 сушіння сировини, також бункер 2 з'єднаний з входом відвідного трубопроводу 23. З метою автоматизації процесів, в бункері 2 встановлений датчик 24 рівня завантаження, а в реакторі 4 та в реакторі 16 допалювання і печах 6, 7, 17 термодатчики 25. Для подання сухого азоту, в бункері 2 виконаний патрубок 26, а також зворотний клапан 27 надлишкового тиску і завантажувальна горловина 28. Для очищення стінок пасток 12, 14, холодильника 13, фільтру 15 і реактору 16 допалення від налипання частинок продуктів термодеструкції, вони постачені вібраторами 29, на фільтрі 15 тонкої очистки встановлений патрубок 30, що з'єднаний з входом трубопроводу 31 зворотного подання продуктів термодеструкції. Бункер 2 з'єднаний з вихідним трубопроводом 31. Газова система установки закільцьована трубопроводами 21, 23, 31. Установка устаткована витяжним відцентровим вентилятором 32 і фільтрувальним пристроєм 33, що встановлені на вентиляційній трубі 34. Пристрій працює наступним чином. Перед початком роботи установки, бункер 2 завантажують через горловину 28 попередньо роздробленою і очищеною сировиною - політетрафторетіленом (ПТФЕ), сушіння якого від хімічної вологи виконують тільки при завантаженні бункера 2, газом (сухим азотом), що подається уздовж трубопроводу 21, підігрітого попередньо нагрітою піччю 22. Через патрубок 26, бункер 2 продувають газом, отриманим на попередніх циклах роботи установки. Потім подають оборотну воду в холодильники 10, 13 і проводять нагрів печей 6, 7, 17, контролюючи температуру їх нагріву за допомогою термодатчиків 25, при досягненні ними температури 300-330°С, з бункеру 2, через шлюзовий дозатор 3, у реактор 4 подається сировина і, коли починається її розплав, включають мішалку 5, ввімкнений одночасно з печами 6, 7, 17, вентилятор 8 зворотного пристрою термодеструкції, вихровим потоком реакційних газів, підігрітих піччю 7, проводить боковий здув продуктів термодеструкції з по верхні розплаву у реакторі 4 важкими молекулами, які, при перемішуванні мішалкою 5 розплаву, мономерами піднімаються уверх і виносяться в газову фазу їх о холодження - охолоджуючий пристрій 9, де відбувається їх конденсація, тонкодисперсна завись ПТФЕ осаджується та, через шлюзовий дозатор 19, попадає в розвантажувальний пристрій 20, тверді частинки продуктів термодеструкції, що не осіли, вихровим потоком прямують уздовж трубопроводу до блоку фільтрації, попадаючи спочатку в циклонну пастку 12, з лабіринтним холодильником 13, де, у результаті відцентрових сил, відбувається осадження найбільш важких фракцій і частинки тонкодисперсного ПТФЕ "стікають" по спіралі до шлюзового дозатору 19 і далі у пристрій 20, а, не вивантажені з пастки 12, частки продуктів термодеструкції, вихровим потоком, переносяться до електронної пастки 14, де, за допомогою електронного потоку, тонкодисперсна завись осаджується на стінках пастки 14 і, опускаючись униз, попадає до шлюзового дозатору 19, залишені тверді частки продуктів термодеструкції, через трубопровід, вихровим потоком, прямують до реактору 16 допалення, що оснащений піччю 17, попередньо розігрітою до температури 450°С, звідки після перепалення, перетворившись у тонкодисперсний ПТФЕ, ви ходять через шлюзовий дозатор 19 до пристрою 20. Очищення стінок пасток 12, 14, холодильника 13, фільтру 15 і реактору 16 від налипання частинок продуктів термодеструкції проводять включенням вібраторів 29, один раз на добу. Газовидні продукти термодеструкції виходять через патрубок 30 фільтру 15 тонкої очистки та трубопровід 31 зворотного подання продуктів термоеструкції, попадаючи у реактор 4. Висока молекулярна маса таких газів і низька температура запобігають подальшій деструкції винесених у газову фазу полімерних молекул ПТФЕ, забезпечуючи тим самим, значне підвищення виходу тонкодисперсного порошку ПТФЕ. Надлишок газовидних продуктів термодеструкції з реактору 16 допалювання попадає у блок 18 утилізації, де вони переробляються у різні фторвміщуючі продукти, відомими способами, з використанням обладнання, що застосовують для цих цілей. Джерела інформації. 1. Штейнберг В.М. і інші. Лінійний пироліз фторопластової стружки. Теоретичні основи хімічної технології (Збірник праць під редакцією Гіфенова Б.В.), "ГІП Х". - Л., 1980. - C. 58-62. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 1763210 (прототип), кл. MKB6:B29B 17/00, опубліковано 23.09.92. 3 37611 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4