专利名称：摆动型滚搓式干法凝胶机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及合成橡胶技术领域，特别涉及一种合成橡胶过程中 使用的脱除轻质溶剂油的设备。
背景技术：
在合成橡胶工业中，聚合釜得到的胶液中含有80%以上的轻质溶剂 油，需要脱除轻质溶剂油，才能得到干燥的生胶制品。长期以来人们 采用的溶剂油脱除方法，主要分为湿法凝聚和干法凝聚两种。
湿法凝聚脱除方法是指在凝聚釜中，将胶液通入沸水中并以高温 水蒸气进行蒸煮，将绝大部分低沸点的溶剂挥发，然后在11(TC左右开 炼机上通过高温和挤压过程将剩余的溶剂油和水煮过程夹带的水分脱 除干净，最终得到干燥的成品生胶(水煮胶)。该工艺用水量大，能耗 高，污水量较大，并有可能增加产品中凝胶含量。另外，对于自粘性 强的胶种可能在凝聚釜中聚集结块，如稀土顺丁橡胶等，为防止其在 凝聚釜中聚集结块，还要加入一定量的分散剂。这不但增加了生产成 本，还造成后续膨胀干燥机和挤压脱水机常常发生打滑、"不吃料" 现象的发生。
目前，国外生产厂商都致力于开发干法凝聚脱除工艺。常见干法 凝聚脱除方法是采用螺杆挤出机进行干法脱挥，采用预浓縮和多级真 空处理，该工艺与使用蒸气进行湿法凝聚后处理工艺相比，减少了生 产环节，降低了能耗，但其处理量小，操作麻烦，而且螺杆挤出机对 生胶有剪切作用会对橡胶的分子造成一定的破坏。中国专利公告号 CN1792598，提供了一种"含铝无机盐作为合成橡胶脱水螺杆挤出机防滑剂的应用方法"。当螺杆挤出机发生打滑事故时，将含铝的无机盐 水溶液与进入挤出机的合成橡胶胶粒混合，能有效防止螺杆挤出机打
滑，生产出含水量(或挥发份)小于0.5%的合格产品，减少因螺杆挤出 机打滑停机而造成的经济损失。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种摆动型滚搓式干法凝胶机，使上滚 搓体往复摆动，上滚搓体与下滚搓体的两个滚搓面相对运动，对不断 流入上滚搓面与下滚搓面之间的胶液一边加热一边滚搓，使胶液中的 轻质溶剂油不断受热挥发，进入到溶剂回收系统进行回收；橡胶本身 则逐渐被两个滚搓面挤压滚搓成棒条状，渐渐向两端增长并伸出滚搓 挤压面，到一定长度后再按要求切断。能将含80 85%溶剂油的胶液持 续不断地转为干胶，同时，溶剂油也能得到较好的回收。克服螺杆挤 出机对生胶有剪切作用会对橡胶的分子造成一定的破坏的不足。
本实用新型采用的技术方案是摆动型滚搓式干法凝胶机，包括 上滚搓体和下滚搓体，上滚搓体采用金属板焊接成，下滚搓体采用金 属板焊接成箱体。上滚搓体底部有上滚搓面，下滚搓体顶部有下滚搓 面，所述的上滚搓面和下滚搓面是弧面。上滚搓面与下滚搓面相对， 上滚搓面和下滚搓面上分布有滚搓凸起，滚搓凸起能将橡胶棒条卡紧， 防止橡胶棒条在上滚搓面与下滚搓面之间发生打滑。上滚搓面的滚搓 凸起顶部与下滚搓面滚搓凸起顶之间最小距离在20 100mm之间。下 滚搓体有恒温液进口和恒温液出口，下滚搓体恒温液进口连接恒温水 浴加热器或恒温油浴加热器的液出口 ，下滚搓体恒温液出口连接恒温 水浴加热器或恒温油浴加热器的液出口 。恒温水浴加热器或恒温油浴 加热器能为下滚搓体内提供一定温度的循环水或油，加热下滚搓体的 上滚搓面。下滚搓体上滚搓面的温度通过恒温水浴加热器或恒温油浴加热器进行调节。温度控制范围在室温 12(TC之间。
在上滚搓体的中部有胶液进口、胶液通道和胶液出口，胶液进口 连接胶液通道，胶液通道在上滚搓体内。胶液通道的胶液出口在上滚 搓体的上滚搓面中部。胶液通道采用金属管焊接在上滚搓体。胶液进 口连接胶液输送管线，通过胶液输送管线将胶液输送设备D中的胶液 输入到胶液出口，并输送到所述的上滚搓面与下滚搓面之间。所述的 胶液输送设备D包括胶液储罐、胶液输送泵和胶液输送管线等，胶液 输送设备D不属于本实用新型内容，不详细叙述。
在上滚搓体上部固定有摆动轴，摆动轴连接驱动装置。驱动装置 使摆动轴产生摆动，带动上滚搓体进行摆动，使所述的上滚搓面和下 滚搓面之间产生相对运动，滚搓胶液。对不断流入上滚搓面和下滚搓 面之间的胶液一边加热一边滚搓，使胶液内的轻质溶剂油不断受热挥 发变成干胶；干胶被两个滚搓面挤压滚搓成橡胶棒条；干胶不断增多， 橡胶棒条长度不断增长。
所述的滚搓凸起是均匀分布的三棱锥体、圆锥体或方锥体等，滚 搓凸起是圆锥体时，其圆锥体底部直径和高相等，为2 10mm。
所述的上滚搓体和下滚搓体采用的金属板焊接的，金属板的厚度 在2 10mm之间，金属板的材质可以采用钢板、不锈钢板、铝板、铜 板。
所述的胶液通道采用内径为20 50mm金属管。
所述的上滚搓体是扇形柱箱体，上滚搓体的横截面为扇形。上滚 搓体底部的上滚搓面为凸起的弧面形。下滚搓体是长方形箱体，下滚 搓体顶部的下滚搓面为凹下的弧面形。所述的摆动轴焊接在上滚搓体 的上部，摆动轴的两端支撑在左支架和右支架上，在左支架与摆动轴 之间有左高度调节装置，在右支架与摆动轴之间有右高度调节装置。 左高度调节装置和右高度调节装置能调节摆动轴的相对高度，即调节上滚搓面与下滚搓面之间的距离。摆动轴和上滚搓体一起能在左支架 和右支架上摆动，上滚搓面和下滚搓面之间产生相对运动。摆动轴的
一端连接驱动装置，所述的驱动装置是摆动驱动装置B。摆动驱动装置 B能为摆动轴和上滚搓体提供摆动的动力并控制摆动的范围。摆动范围 在角度±45°之间。摆动驱动装置B的结构有多种，如齿轮齿条式、曲 柄连杆推拉式、直线电机推拉式。能使悬挂物体产生摆动的机械结构 有很多种，本技术领域的技术人员能完成设计，并不属于本实用新型 的范围，不详细叙述。为了平衡抵消上滚搓体在摆动时产生的扭矩， 在摆动轴上固定有平衡块。
上滚搓体的结构特征还在于上滚搓体的长度在3 5m之间，摆 动轴中心线到上滚搓面的距离在0.7 3m之间，即上滚搓体横截面的 弧线半径为0.7 3m之间。上滚搓体横截面的弧线夹角为40° 120° 之间。
下滚搓体的结构特征还在于下滚搓体的长度在3 5m之间，宽 度为2 4m之间，高度为0. 5 2m之间。下滚搓体上部的下滚搓面凹 下的弧面形半径为0.7 3m之间。摆动轴长度在3. 5 6m之间。
为了能把上滚搓面和下滚搓面之间被滚搓的逐渐增长的橡胶棒条 切成需要长度，在上滚搓体的左端面上固定有左切刀，在上滚搓体的 右端面上固定有右切刀。左切刀和右切刀能将不断增长的橡胶棒条切 成产品需要到长度。所述的左切刀和右切刀包括电磁控制器、平板状 的刀片和滑道。滑道固定在上滚搓体的端面上。平板状的刀片的宽度 在0.2 0.4m之间。刀片两侧有滑道，刀片安装在滑道内，电磁控制 器推动刀片在滑道内进行往复运动。本领域的技术人员能完成左切刀 和右切刀的设计。
为了使在上滚搓面和下滚搓面之间正在被滚搓的橡胶棒条中间直 径细，两端直径粗，上滚搓体下部的上滚搓面的轴线可以为对称的斜线或弧形线，上滚搓体两端的上滚搓面到摆动轴中心的距离与上滚搓
体中部的上滚搓面到摆动轴中心的距离比为0. 8 0. 98: 1。
本实用新型的有益效果是本实用新型滚搓式干法凝胶机，上滚 搓体往复摆动，上滚搓体与下滚搓体的两个滚搓面相对运动，对不断 流入上、下两个滚搓面之间的胶液一边加热一边滚搓，使胶液中的轻 质溶剂油不断受热挥发转为干胶。克服螺杆挤出机对生胶有剪切作用 会对橡胶的分子造成一定的破坏的不足。本实用新型主要优点表现在 它不但满足了一般干法凝聚的节能及减少生产环节的功能，同时还可 以提高单位时间的处理量。本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机的出 现，为合成橡胶中轻质溶剂油的脱除开辟了一条新路。
图1为本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机轴侧示意图。
图2为本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机正面示意图。 图3为本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机左侧面示意图。 图4为本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机俯视示意图。 图5为下滚搓体轴侧示意图。 图6为上滚搓体轴侧示意图。
图7为本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机滚搓凝胶过程的示意
图，箭头所指方向为上滚搓体摆动的方向。
图8为本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机滚搓凝胶过程的示意
图，箭头所指方向为上滚搓体摆动的方向。
图9为本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机的横截面示意图。 图IO为本实用新型滚搓式干法凝胶机在操作间内的安装示意图。 图11为本实用新型摆动型滚搓式干法凝胶机操作过程中橡胶棒条
在上、下两个滚搓面之间时的形状示意图。橡胶棒条表面的小黑点表示被滚搓凸起25挤压的凹坑。
图中，l-左支架，2-左接胶槽，3-橡胶棒条，4-左高度调节装置， 5-摆动轴，6-左切刀，7-下滚搓面，8-胶液进孔，9-平衡块，10-右高 度调节装置，11-右支架，12-上滚搓体，13-右接胶槽，14-下滚搓体(恒 温水浴或油浴)，15-下滚搓体恒温液出口， 16-下滚搓体恒温液进口， 17-加热器恒温液进口， 18-加热器恒温液出口， 19-加热器。20-集气 斗，21-右切刀，23-胶液通道，24-上滚搓面，25-滚搓面凸起，26-胶 液出口， 27-堵塞，28-操作间，29-操作间门。
A-溶剂回收系统，B-摆动驱动装置，C-切刀控制器，D-胶液输送设 备，E-鼓风机。
具体实施方式实施例1:
参阅图1。摆动型滚搓式干法凝胶机，包括上滚搓体12和下滚搓体 14。上滚搓体12和下滚搓体14采用的是5mm厚不锈钢板焊接的。
参阅图l。上滚搓体12是扇形柱箱体，上滚搓体12的横截面为扇 形。上滚搓体12底部的上滚搓面24为凸起的弧面形。上滚搓体12的 长度为2m，摆动轴5中心线到上滚搓面24的距离为800mm，上滚搓体 12横截面与下滚搓面7相交的弧线夹角(扇形夹角)为90° 。
参阅图l。下滚搓体14是长方形箱体，下滚搓体14顶部的下滚搓 面7为凹下的弧面形。下滚搓体14的长度为2m，宽度为2m，高度为 lm。下滚搓体14上部凹下的下滚搓面7的弧面形半径为900mm。
上滚搓体12底部有上滚搓面24，下滚搓体14顶部有下滚搓面7， 上滚搓面24与下滚搓面7相对。上滚搓面24的滚搓凸起25顶部与下 滚搓面7的滚搓凸起25顶部之间最小距离为95mm。
参阅图5和图6 。上滚搓面24和下滚搓面7上焊接固定有滚搓凸起25，滚搓凸起25紧密排列，滚搓凸起25是圆锥体，底部直径为5mm， 高5mm0
下滚搓体14有一个恒温液进口 16和一个恒温液出口 15，下滚搓体 恒温液进口 16连接恒温油浴加热器19的液出口 18，下滚搓体恒温液 出口 15连接恒温油浴加热器19的液出口 15。恒温油浴加热器19能为 下滚搓体14内提供95t:的循环油，加热下滚搓体14的上滚搓面24。 下滚搓体14上滚搓面7的温度通过恒温油浴加热器19进行调节。
在上滚搓体12的中部有胶液进口 8、胶液通道23和胶液出口 26， 胶液进口 8连接胶液通道23，胶液通道23在上滚搓体12内，胶液通 道23为内径30mm的金属管。胶液通道23的胶液出口 26在上滚搓体 12上滚搓面24的中部。胶液通道23采用金属管焊接在上滚搓体12。 胶液进口 8连接胶液输送管线，通过胶液输送管线将胶液输送设备D 中的胶液输入到胶液出口 26，并输送到所述的上滚搓面24与下滚搓面 7之间。所述的胶液输送设备D包括胶液储罐、胶液输送泵和胶液输送 管线等。
在上滚搓体12上部固定有轴，轴是圆柱形的摆动轴5，摆动轴5 长度3.4m，摆动轴5直径40mm。摆动轴5焊接在上滚搓体12的上部， 摆动轴5的两端支撑在左支架1和右支架11上。摆动轴5连接驱动装 置。驱动装置使轴产生摆动，带动上滚搓体12进行摆动，使所述的上 滚搓面24和下滚搓面7之间产生相对运动，滚搓胶液。对不断流入上 滚搓面24和下滚搓面7之间的胶液一边加热一边滚搓，使胶液内的轻 质溶剂油不断受热挥发变成干胶；干胶被两个滚搓面挤压滚搓成橡胶 棒条3;干胶不断增多，橡胶棒条3长度不断增长。
在左支架1与摆动轴5之间有左高度调节装置4，在右支架11与摆 动轴5之间有右高度调节装置10。左高度调节装置4和右高度调节装 置10能调节摆动轴5的相对高度，即调节上滚搓面24与下滚搓面7之间的距离。
参阅图7和图8 。摆动轴5和上滚搓体12 —起能在左支架1和右 支架11上摆动，上滚搓面24和下滚搓面7之间产生相对运动。摆动 轴5的一端连接驱动装置，所述的驱动装置是摆动驱动装置B。摆动驱 动装置B能为摆动轴5和上滚搓体12提供摆动的动力并控制摆动的范 围。摆动范围在角度±45°之间。摆动驱动装置B的结构采用的是曲柄 连杆推拉式。在摆动轴5上焊接固定有一个扇形平衡块9。
在上滚搓体12的左端面上固定有一个左切刀6，在上滚搓体12的 右端面上固定有一个右切刀21。左切刀6和右切刀21包括电磁控制器、 平板状的刀片和滑道。滑道固定在上滚搓体12的端面上。平板状的刀 片的宽度为0.3m。刀片安装在滑道内，电磁控制器推动刀片在滑道内 进行往复运动。
为了使在上滚搓面24和下滚搓面7之间正在被滚搓的橡胶棒条3 中间直径细，两端直径粗，上滚搓体12下部的上滚搓面24的轴线可 以为对称的斜线，即上滚搓体12两端的上滚搓面24到摆动轴5中心 的距离与上滚搓体12中部的上滚搓面24到摆动轴5中心距离的比为 0.9: 1。
摆动型滚搓式干法凝胶机的操作过程
参阅图10。将摆动型滚搓式干法凝胶机安装在操作间28内。运行 过程中，关闭操作间门29，操作人员可在操作间外进行操作。操作间 28下部有通过鼓风机E吹进少量空气，使溶剂尽量都通过操作间28顶 部通道进入溶剂回收系统A,提高溶剂回收效率，并防止溶剂向其它地 方扩散。所用电机都采用防爆电机，最好置于操作隔离间28外。
参阅图1。首先，同时转动左高度调节装置4和右高度调节装置10， 将上滚搓体12水平提升约100mm，在上滚搓面24与下滚搓面7中间放 入一个直径约100mm的干燥生胶团，再次同时转动左高度调节装置4和右高度调节装置IO，将上滚搓体12恢复至原高度。启动溶剂回收系 统A和摆动控制电机B，使上滚搓体12围绕摆动轴5来回摆动，摆动 最大角度45。。参阅图7和图8。
参阅图3。待放入的生胶团被滚搓成棒条状后，通过胶液通道23 向上滚搓面24与下滚搓面7之间不断注入含溶剂油83%的镍系顺丁橡 胶胶液，溶剂油沸程60 9(TC，胶液流量5L/min，胶液流速控制在胶 液基本上贴着上滚搓面24流淌，防止流速过快，发生喷溅现象。参阅 图1。待橡胶棒条3长度增长至3m，即左、右两端各伸出上滚搓面24 与下滚搓面7长度达到0.5m时，停胶液输送设备D，停摆动控制电机 B，使摆动停止，橡胶棒条3停至下滚搓面7最低点，启动切刀控制器 C，用左切刀6和右切刀21同时切下橡胶棒条3伸出部分。使橡胶棒 条3切下部分落入左接胶槽2和右接胶槽13内。切割完毕，重新进行 胶液输送并开启摆动控制电机B继续进行凝胶，这样每隔1小时，就 可以得到约33kg干燥生胶。
注意事项本实用新型下滚搓面7的温度可通过加热器19进行调 节，具体温度视不同胶种而不同， 一般而言，温度越高，处理量也就 越大。需要停机时，首先停止胶液输送，使上滚搓体12继续摆动，待 上滚搓面24和下滚搓面7之间的橡胶完全干燥，溶剂油挥发完后，取 出橡胶棒条3，用堵塞27堵住胶液通道23的胶液出口 26，防止胶液 在胶液通道23内干后堵塞通道，影响下次使用。如有必要还可对上滚 搓面24和下滚搓面7做适当清洁处理。
权利要求1、一种摆动型滚搓式干法凝胶机，其特征是包括上滚搓体(12)和下滚搓体(14)，上滚搓体(12)采用金属板焊接成，下滚搓体(14)采用金属板焊接成箱体，上滚搓体(12)底部有上滚搓面(24)，下滚搓体(14)顶部有下滚搓面(7)，所述的上滚搓面(24)和下滚搓面(7)是弧面，上滚搓面(24)与下滚搓面(7)相对，上滚搓面(24)和下滚搓面(7)上分布有滚搓凸起(25)，上滚搓面(24)的滚搓凸起(25)的顶部与下滚搓面(7)的滚搓凸起(25)的顶之间最小距离在20～100mm之间，下滚搓体(14)有恒温液进口(16)和恒温液出口(15)，下滚搓体恒温液进口(16)连接恒温水浴加热器或恒温油浴加热器(19)的液出口(18)，下滚搓体恒温液出口(15)连接恒温水浴加热器或恒温油浴加热器(19)的液出口(15)；在上滚搓体(12)的中部有胶液进口(8)、胶液通道(23)和胶液出口(26)，胶液进口(8)连接胶液通道(23)，胶液通道(23)在上滚搓体(12)内，胶液通道(23)的胶液出口(26)在上滚搓体(12)的上滚搓面(24)中部，胶液通道(23)采用金属管焊接在上滚搓体(12)内，胶液进口(8)连接胶液输送管线，在上滚搓体(12)上部固定有摆动轴(5)，摆动轴(5)连接驱动装置，驱动装置使摆动轴(5)产生摆动，带动上滚搓体(12)进行摆动。
2、 根据权利要求1所述的摆动型滚搓式干法凝胶机，其特征是 所述的滚搓凸起(25)是均匀分布的圆锥体，圆锥体底部直径和高为2 10mm。
3、 根据权利要求1或2所述的摆动型滚搓式干法凝胶机，其特征 是所述的上滚搓体(12)是扇形柱箱体，上滚搓体(12)的横截面为扇 形，上滚搓体(12)底部的上滚搓面(24)为凸起的弧面形，下滚搓体(14)是长方形箱体，下滚搓体(14)顶部的下滚搓面(7)为凹下的弧面形，所 述的摆动轴(5)焊接在上滚搓体(12)的上部，摆动轴(5)的两端支撑在 左支架(1)和右支架(11)上，在左支架(1)与摆动轴(5)之间有左高度调 节装置(4)，在右支架(11)与摆动轴(5)之间有右高度调节装置(10)， 摆动轴(5)的一端连接驱动装置，所述的驱动装置是摆动驱动装置(B)， 摆动范围在角度±45°之间，在摆动轴(5)上固定有平衡块(9)。
4、 根据权利要求3所述的摆动型滚搓式干法凝胶机，其特征是 上滚搓体(12)长度在3 5m之间，摆动轴(5)中心线到上滚搓面(24)的 距离在0.7 3m之间，上滚搓体(12)横截面的弧线夹角为40° 120° 之间；下滚搓体(14)的长度在3 5m之间，宽度为2 4m之间，高度为 0.5 2m之间，下滚搓体(14)上部的下滚搓面(7)凹下的弧面形半径为 0.7 3m之间，摆动轴(5)长度在3. 5 6m之间。
5、 根据权利要求3所述的摆动型滚搓式干法凝胶机，其特征是 在上滚搓体(12)的左端面上固定有左切刀(6)，在上滚搓体(12)的右端 面上固定有右切刀(21)，所述的左切刀(6)和右切刀(21)包括电磁控制 器、平板状的刀片和滑道，滑道固定在上滚搓体(12)的端面上，平板 状的刀片的宽度在0.2 0.4m之间，刀片两侧有滑道，刀片安装在滑 道内，电磁控制器推动刀片在滑道内进行往复运动。
6、 根据权利要求3所述的摆动型滚搓式干法凝胶机，其特征是 所述的上滚搓体(12)底部的上滚搓面(24)的轴线为对称的斜线或弧形 线，上滚搓体(12)两端的上滚搓面(24)到摆动轴(5)中心的距离与上滚 搓体(12)中部的上滚搓面(24)到摆动轴(5)中心的距离比为0. 8 0. 98: 1。
专利摘要摆动型滚搓式干法凝胶机，应用于合成橡胶过程中脱除轻质溶剂油。包括上滚搓体和下滚搓体，上滚搓体底部有上滚搓面，下滚搓体顶部有下滚搓面。上滚搓面与下滚搓面相对。下滚搓体有恒温液进口和恒温液出口，连接恒温水浴加热器或恒温油浴加热器。有胶液进口、胶液通道和胶液出口。在上滚搓体上部固定有摆动轴，摆动轴连接驱动装置。驱动装置使摆动轴带动上滚搓体进行摆动，使所述的上滚搓面和下滚搓面之间产生相对运动。效果是两个滚搓面相对运动，对不断流入的胶液一边加热一边滚搓，使胶液中的轻质溶剂油受热挥发转为干胶。滚搓式干法凝胶机为合成橡胶脱除轻质溶剂油开辟了一条新路。
文档编号C08C2/00GK201309899SQ20082012416
公开日2009年9月16日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者刘成林, 林 张 申请人:中国石油天然气股份有限公司