[发明专利]喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷嘴。

背景技术

溶液聚合法得到的聚合物溶液(例如乙丙橡胶溶液)目前普遍采用水析法分离聚合物与溶剂，即将聚合物溶液在一定压力下，由一个或多个喷嘴喷入凝聚釜热水中，用蒸汽将溶剂汽化并带出釜外，而聚合物则聚集成大粒子或凝块从聚合物溶液中析出，并与聚合物溶液分离进入水中。其中，溶液喷嘴是关键性的设备，其性能的好坏直接影响汽提的效率、设备能耗和经济性。

传统的搅拌凝聚釜多数都采用单一流体(聚合物溶液)喷嘴，需要依靠较强的机械搅拌产生的剪切力切割和分散聚合物溶液，因此对机械搅拌能力要求很高，从而导致提高了搅拌转速和功率，进而增加了能耗。另一方面，由于聚合物溶液未经预热喷入凝聚釜中，所以汽提效率低。

CN101486022A公开了一种预热内混式喷嘴，如图1所示，该喷嘴包括中心管6、内环管3和外套管7，外套管7位于中心管6的外部，内环管3位于中心管6和外套管7之间，所述中心管6具有扩张段1、收缩段2和混合段5，且中心管6的后端设置有反应物进口9，扩张段1位于中心管6的前端，混合段5通过收缩段2与扩张段1连接，混合段5上设置有两排或多排的进气孔4，该进气孔4与中心管6轴线之间的夹角为30～90°，倾斜角为0～70°；内环管3的前端与扩张段1中部之间留有空隙，后端与中心管6连接；外套管7的前端与中心管6的扩张段1的头部连接，后端与中心管6的尾部连接，且外套管7的后部设置有气体进口8。

上述预热内混式喷嘴在工作时，雾化蒸汽或氧气从气体进口8进入外套管7内，经过外套管7和内环管3以较高速度流到扩张段1，并经过内环管3与扩张段1之间的空隙转弯流过扩张段1，使气体得到预热，同时喷嘴出口的壁温降低；然后高速气流进入内环管3和混合段5之间的环形空间，通过进气孔4均匀高速进入混合段5内，与从反应物进口9进入中心管6的原料油或气态烃快速混合，形成均匀的沫状流，该沫状流通过收缩段2和扩张段1高速喷出，形成雾化良好的雾炬或混合均一的反应物流。该预热内混式喷嘴比较适用于石油催化裂化工艺和天然气氧化热解制乙炔工艺，但不适用于分离聚合物与溶剂的工艺，由于蒸汽与溶液快速混合的过程中，容易形成气泡或中空，使得在喷出的过程中出现爆喷的现象，而且上述喷嘴存在易堵塞、难清理的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够用于聚合物溶液汽提凝聚分离装置的喷嘴，该喷嘴能够提高汽提效率并能够降低设备能耗。

本发明提供了一种喷嘴，其中，该喷嘴包括内导管和外导管，所述外导管环绕所述内导管设置且与所述内导管固定连接，所述外导管与所述内导管之间形成有空间，所述内导管的前端设置有与所述内导管连通的第一喷射部件，且所述内导管上设置有第一入口，所述外导管的前端设置有与所述外导管连通的第二喷射部件，且所述外导管上设置有第二入口，所述第一喷射部件的第一喷射孔位于所述第二喷射部件的第二喷射孔内。

在利用上述喷嘴对聚合物溶液的聚合物和溶剂进行分离时，首先将所述聚合物溶液通过所述第一入口导入所述内导管中，同时将蒸汽通过所述第二入口导入所述外导管中。在工作过程中，所述外导管中的蒸汽对所述内导管中的聚合物溶液进行预热，预热后的聚合物溶液从所述第一喷射部件喷出，该喷出的聚合物溶液被同时从所述第二喷射部件喷出的蒸汽打散，形成油滴并进入凝聚釜中，所述蒸汽在打散所述聚合物溶液的同时夹带大部分汽化的溶剂进入凝聚釜的冷凝系统。

由于本发明提供的喷嘴可以在聚合物溶液喷出之前对聚合物溶液进行预热，所以溶液在喷出时能够达到溶剂汽化所需要的温度，从喷出到进入凝聚釜热水的瞬间，大部分溶剂都被闪蒸汽化，从而提高了汽提效率。此外，由于聚合物溶液在从第一喷射部件中喷出时，被同时从第二喷射部件喷出的蒸汽打碎或雾化，形成颗粒大小均匀的油滴，所以凝聚釜只需普通搅拌器在较低的转速和功率下维持聚合物颗粒正常悬浮和流动即可，从而降低了能耗。而且，由于蒸汽与溶液不在喷嘴内部混合，所以不会形成气泡或中空，也不会在喷出的过程中出现爆喷的现象。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有预热内混式喷嘴的结构示意图；

图2是本发明提供的喷嘴的结构示意图；

图3是图2中A部放大结构示意图；

图4是图2中B部放大结构示意图。

附图标记说明