LIST-3

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用于高粘度、糊状和自由流动物料热处理过程的混合、捏合技术（3）

瑞士 LIST 公司
（高粘度加工技术的领导者）

表1. LIST-DISCOTHERM B, LIST-ORP和 LIST-CRP的特性

强烈混合和捏合作用	强化传热和传质。在一台设备中能处理各种状态、相态的物料。
加热、冷却面积大	保证能量输入、输出与扩散速率高和精确的温度控制。
具有自除垢功能	增加传热系数。
物料界面更新速率高	强化边界层的热、质传递。
有效容积大	处理量高，并有利于处理停留时间长(0.5—3小时)的连续过程。
轴向返混小	接近平推流，停留时间分布极窄。
截面积大	允许输入和分离气(汽)体，并且闪蒸过热液体。
封闭结构	允许真空操作；可以处理有毒、易爆等危险物品。

表 2. LIST-ORP和 LIST-CRP独有性能

LIST-ORP	LIST-CRP
● 双轴逆向旋转 ● 同步转速比为 1:4 ● 强烈的混合和捏合作用，并伴有强力挤压作用	● 双轴同向旋转 ● 同步转速比为 4:5 ● 强烈的混合和捏合作用，并伴有强力剪切作用

5. 设备的尺寸与配置

连续式 LIST-DISCOTHERM B 具有一系列不同尺寸的型号，最大容积为16′500立升，对应的传热面积为120平方米。间歇式 LIST-DISCOTHERM B，最大容积为11′000立升，对应的传热面积为64平方米。带有夹套的壳体、搅拌轴和搅拌桨都能被加热或冷却。加热介质可以是蒸汽，加压热水或导热油。冷却介质可以是水，盐水或导热油。
LIST-ORP和 LIST-CRP的最大容积为10′000立升，对应的传热面积分别为88平方米(ORP)和98平方米(CRP)。8字形截面的壳体带有夹套。壳体、搅拌轴和搅拌桨都能被加热或冷却。加热介质均与 LIST-DISCOTHERM B 相同。所有可焊接材料都能用于设备的制造。可采用电机或液压驱动装置驱动搅拌轴。各种填料函都可用作轴封填料，必要的话可采用机械轴封。

6. 应用范围与典型应用实例介绍

表3重点列出工业和中等工业规模的LIST在一些复杂热处理过程中成功应用的实例。

表 3. LIST设备的应用范围

过程	应用
蒸发干燥和浓缩过程	颜料、染料、塑胶、食品、污水、工业涂料和喷漆淤浆、精馏残液和焦油中的溶剂回收。
真空升华	分离和精制有机金属化合物、药物。
结晶	食品，如山梨醇。
除气、脱单体	高分子聚合物。
本体聚合和缩聚反应	高弹性塑胶，硅橡胶，酰胺，聚酯，密胺和甲醛树脂，水凝胶。
焙烤反应	酞青，对氨基苯磺酸，聚缩甲醛树脂，多磷酸盐。
Kolbe-Schmit反应	尿素衍生物，纤维素和淀粉衍生物，三聚氰酸，农药。
熔化、固化	各种固体和浆料。
密炼过程	硅橡胶。
混合和捏合	铝熔炼工业的碳电极。

6.1 蒸发浓缩与干燥过程

    物料在真空或常压下的连续或间歇蒸发浓缩，然后干燥，可以说是最常见的一种热分离过程。如果混合物是低粘度流体(粘度<30Pa·s)，并且不会在设备表面结垢或结焦，可采用传统的精馏或蒸发的方法回收产品。如果为固体或高粘性物料(粘度>30 Pa·s，但<20′000Pa·s)，并拌有发泡或结垢现象，要使设备一直保持有效的传热和传质是极困难的。
    典型的例子是应用连续真空蒸发技术从精馏残液中回收甲苯二异氰酸酯(TDI)，同时将残渣干燥为可流动固体颗粒。
    TDI是制造聚胺酯的原料。在生产TDI中，精制过程产生含有大约20%-50%的TDI精馏残液(焦油)。为了既完全又经济地从残液中回收昂贵的TDI，人们作出了许多努力。表4列出了TDI蒸发过程的特殊要求，以及用于该过程的设备所必须具有的性能。
    采用 AP 连续蒸发器 (AP 为第一代 LIST-ORP)，在真空条件下回收精馏残液中的TDI，在固体残渣中的 TDI 最终含量可降到低于 0.5% (见图5)。
    脱轻组分后的残渣为粒状或粉状固体。该残渣可以堆放或用作热电厂燃料的添加物，而不产生任何危害。该技术在经济上的优点是能完全回收残液中的TDI，并且由于采用了连续过程，从而简化了操作，降低了能耗和劳力。
    其他一些蒸发/干燥过程的例子如从无规聚丙烯 (Atactic polypropylene)或聚合物残液中脱除中等沸点的碳氢化合物；从制药、化学、染料或其他工业的废渣、废浆中蒸发回收溶剂等。

表 4. TDI 蒸发过程对设备性能的要求

要求与条件	设备性能
在蒸发过程中，精馏残液的稠度经历了从胶状，高粘度流体和糊状的过程，并且伴有发泡。	结构坚固，高扭矩以克服高粘性物料，汽体流动所需的大容积。高效搅拌破沫作用，有效的液滴分离空间。
当TDI含量低于17%时，残渣开始固化,并极易结焦。	具有良好自除垢功能的传热面，以及高效的“破碎”作用。
由于TDI的剧毒性，过程有严重的污染和危险性。	密闭结构。
节约劳动力	能连续稳定操作。
避免热分解反应	能真空操作,停留时间分布窄。

图 5. 蒸发 TDI 精馏残液过程

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