本技術(shù)涉及化工裝置領(lǐng)域，具體涉及一種脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在橡膠制品制備過(guò)程中，由于橡膠及輔料本身存在可揮發(fā)組分，導(dǎo)致橡膠制品在生產(chǎn)及使用過(guò)程中存在一些特殊的臭味。為提升橡膠制品品質(zhì)，在橡膠制備及輔料制備過(guò)程中需要通過(guò)分離提純的方式將可揮發(fā)組分脫除，避免在產(chǎn)品中殘留，產(chǎn)生臭味。脫除可揮發(fā)組分的溫度一般控制在50-250℃之間，并且具體溫度與橡膠制品以及可揮發(fā)組分的性質(zhì)相關(guān)，并且脫除可揮發(fā)組分的壓力差別較大，可以在絕壓幾帕到幾十巴的壓力下進(jìn)行，這主要取決于橡膠制品中所含可揮發(fā)組分的物性和產(chǎn)品本身的要求。在脫除可揮發(fā)組分的過(guò)程中，產(chǎn)物與可揮發(fā)組分之間的分離是基于在相同的條件下兩者揮發(fā)性的差異進(jìn)行分離，由兩者的化學(xué)勢(shì)的差異驅(qū)動(dòng)的?？蓳]發(fā)組分在橡膠制品中的化學(xué)勢(shì)是在特定相中與溫度、濃度和壓力有關(guān)的函數(shù)，可以通過(guò)增加物料的溫度以及降低物質(zhì)的分壓使它從橡膠制品中擴(kuò)散到氣相，來(lái)加強(qiáng)質(zhì)量傳遞的驅(qū)動(dòng)力。目前橡膠制品制備過(guò)程中脫除可揮發(fā)組分的方式包括釜式或塔式常減壓串級(jí)精餾、蒸汽或惰性氣體汽提、閃蒸等方式。

2、然而，在利用釜式或塔式的方式來(lái)脫除可揮發(fā)組分的過(guò)程中，隨著可揮發(fā)組分的含量逐漸下降，可揮發(fā)組分的擴(kuò)散面積不斷減小，脫除的難度也隨之增大，現(xiàn)有常規(guī)的釜式或塔式常減壓串級(jí)精餾、蒸汽或惰性氣體汽提、閃蒸等方式只能將產(chǎn)品中的可揮發(fā)組分含量降低至150-500ppm左右。但隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格及人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)橡膠制品及其添加劑中可揮發(fā)物質(zhì)含量需要控制在50-100ppm以下，目前的脫除可揮發(fā)組分的方式顯然無(wú)法滿足此要求。

3、因此，目前的脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置和系統(tǒng)仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型目的是提供一種脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置和系統(tǒng)，以至少在一定程度上緩解甚至解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題中的至少之一。

2、在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置，所述裝置包括預(yù)熱單元以及分離單元，所述預(yù)熱單元具有物料入口以及預(yù)熱物料出口，所述分離單元具有預(yù)熱物料入口以及脫氣物料出口，所述預(yù)熱物料出口和所述預(yù)熱物料入口相連，所述預(yù)熱單元具有包括多個(gè)加熱管的預(yù)熱器，所述分離單元具有多個(gè)加熱分布板，所述分離單元具有氣體出口。

3、進(jìn)一步地，所述預(yù)熱單元包括第一殼體，所述預(yù)熱器設(shè)置于所述第一殼體內(nèi)部；所述預(yù)熱單元位于所述裝置的頂部，所述預(yù)熱器包括多個(gè)陣列排布并沿縱向延伸的加熱管，所述第一殼體的頂部具有熱媒出口，所述第一殼體的底部具有熱媒入口。

4、進(jìn)一步地，多個(gè)所述加熱管的頂部開(kāi)口均和所述物料入口聯(lián)通，多個(gè)所述加熱管的底部開(kāi)口構(gòu)成所述預(yù)熱物料出口。

5、進(jìn)一步地，所述預(yù)熱單元進(jìn)一步包括多個(gè)引流管，所述引流管套設(shè)于所述加熱管的底部開(kāi)口處，所述引流管延伸至所述分離單元內(nèi)。

6、進(jìn)一步地，所述引流管的外徑小于所述加熱管的內(nèi)徑。

7、進(jìn)一步地，所述引流管的底部具有錐型分散器。

8、進(jìn)一步地，所述加熱管的內(nèi)徑為8-32mm。

9、進(jìn)一步地，所述錐型分散器具有90°-180°的圓錐角。

10、進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)所述錐型分散器的距離不小于1mm。

11、進(jìn)一步地，所述分離單元包括第二殼體，所述多個(gè)加熱分布板分布于所述第二殼體內(nèi)部；所述加熱分布板的一側(cè)固定在所述第二殼體上，所述第二殼體開(kāi)設(shè)有熱媒進(jìn)出口，所述熱媒進(jìn)出口與所述加熱分布板聯(lián)通，以將熱媒輸送至所述加熱分布板內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行加熱。

12、進(jìn)一步地，所述加熱分布板向所述裝置的底部?jī)A斜，傾斜角為30-85°。

13、進(jìn)一步地，所述裝置進(jìn)一步具有多個(gè)引流管，所述引流管延伸至所述第二殼體內(nèi)部，所述加熱分布板的一側(cè)固定在所述第二殼體上，所述加熱分布板的另一側(cè)未和所述第二殼體固定，所述加熱分布板的尺寸被配置為可承接所述多個(gè)引流管所引流的物料；所述分離單元頂部包括第一氣體出口和第二氣體出口，以排出可揮發(fā)氣相組分。

14、進(jìn)一步地，所述裝置進(jìn)一步包括循環(huán)單元，所述循環(huán)單元包括循環(huán)管路以及位于所述循環(huán)管路上的循環(huán)泵，所述循環(huán)管路分別和所述物料入口以及所述脫氣物料出口相連。

15、進(jìn)一步地，所述裝置進(jìn)一步包括產(chǎn)物儲(chǔ)存單元、流量計(jì)以及控制閥；所述產(chǎn)物儲(chǔ)存單元具有產(chǎn)物入口，并且與循環(huán)單元相連；所述流量計(jì)設(shè)于所述物料入口處；所述控制閥設(shè)于分離單元底部。

16、在本實(shí)用新型的另一方面，本實(shí)用新型提供了一種脫除可揮發(fā)氣相組分的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上述裝置以及氣體處理單元，所述氣體處理單元與分離單元相連，并且包括冷卻組件以及真空組件；其中，所述冷卻組件與所述真空組件相連。

17、進(jìn)一步地，所述分離單元頂部包括第一氣體出口和第二氣體出口，所述氣體處理單元和第一、第二氣體出口均相連，且所述氣體處理單元被配置為通過(guò)所述第一、第二氣體出口，為所述分離單元提供真空環(huán)境并將可揮發(fā)氣相組分排出所述分離單元。

18、本實(shí)用新型至少具有以下有益效果的至少之一：

19、1、本實(shí)用新型的脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置，將預(yù)熱單元和分離單元集成一體，對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，并且利用帶加熱功能的加熱管、加熱分布板等組件增大裝置與物料的接觸面積，還可結(jié)合引流管、錐型分散器等部件，增加物料在裝置內(nèi)部的停留時(shí)間，增加可揮發(fā)氣相組分的擴(kuò)散能力，提高脫除可揮發(fā)組分的效率。

20、2、本實(shí)用新型的脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置，可采用循環(huán)單元將脫氣物料循環(huán)至物料入口，重復(fù)進(jìn)行可揮發(fā)組分的脫除，進(jìn)一步增加物料在裝置內(nèi)部的停留時(shí)間，提高分離效率。

21、3、本實(shí)用新型的脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置，無(wú)需進(jìn)行蒸汽及惰性氣體汽提，能耗物耗大幅下降，在減壓條件下可以將低含量的易揮發(fā)組分去除。

22、4、本實(shí)用新型的脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置，分離后的物料中可揮發(fā)組分的含量可以達(dá)到50-100ppm以下。

23、5、本實(shí)用新型的脫除可揮發(fā)氣相組分的系統(tǒng)，可在操作過(guò)程中保證裝置內(nèi)部的真空環(huán)境并及時(shí)排出分離出的可揮發(fā)氣相組分，提高安全性。

24、上述概述僅僅是為了說(shuō)明書(shū)的目的，并不意圖以任何方式進(jìn)行限制。除上述描述的示意性的方面、實(shí)施方式和特征之外，通過(guò)參考附圖和以下的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)進(jìn)一步的方面、實(shí)施方式和特征將會(huì)是容易明白的。

技術(shù)特征：

1.一種脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置，其特征在于，所述裝置包括預(yù)熱單元以及分離單元，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)熱單元包括第一殼體，所述預(yù)熱器設(shè)置于所述第一殼體內(nèi)部；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，多個(gè)所述加熱管的頂部開(kāi)口均和所述物料入口聯(lián)通，多個(gè)所述加熱管的底部開(kāi)口構(gòu)成所述預(yù)熱物料出口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)熱單元進(jìn)一步包括多個(gè)引流管，所述引流管套設(shè)于所述加熱管的底部開(kāi)口處，所述引流管延伸至所述分離單元內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，滿足以下條件的至少之一：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，滿足以下條件的至少之一：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分離單元包括第二殼體，所述多個(gè)加熱分布板分布于所述第二殼體內(nèi)部；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，滿足以下條件的至少之一：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括循環(huán)單元，所述循環(huán)單元包括循環(huán)管路以及位于所述循環(huán)管路上的循環(huán)泵，所述循環(huán)管路分別和所述物料入口以及所述脫氣物料出口相連。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括產(chǎn)物儲(chǔ)存單元、流量計(jì)以及控制閥；

11.一種脫除可揮發(fā)氣相組分的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的裝置以及氣體處理單元，所述氣體處理單元與分離單元相連，并且包括冷卻組件以及真空組件；

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分離單元頂部包括第一氣體出口和第二氣體出口，所述氣體處理單元和第一、第二氣體出口均相連，且所述氣體處理單元被配置為通過(guò)所述第一、第二氣體出口，為所述分離單元提供真空環(huán)境并將可揮發(fā)氣相組分排出所述分離單元。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N脫除可揮發(fā)氣相組分的裝置和系統(tǒng)。該裝置包括預(yù)熱單元以及分離單元，預(yù)熱單元具有物料入口以及預(yù)熱物料出口，分離單元具有預(yù)熱物料入口以及脫氣物料出口，預(yù)熱物料出口和預(yù)熱物料入口相連，預(yù)熱單元具有包括多個(gè)加熱管的預(yù)熱器，分離單元具有多個(gè)加熱分布板，分離單元具有氣體出口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有以下有益效果的至少之一：增加可揮發(fā)組分的擴(kuò)散能力，提高脫除可揮發(fā)組分的效率，分離后的物料中可揮發(fā)組分的含量可以達(dá)到50?100ppm以下，節(jié)能環(huán)保。

技術(shù)研發(fā)人員：項(xiàng)穎杰,繆振敢,李世伍,方科祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：圣奧化學(xué)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240221
技術(shù)公布日：2024/12/19