聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)是一種高分子有機硅化合物，通常被稱(chēng)為有機硅；在聚二甲基硅氧烷脫揮工藝中，有涉及到蒸發(fā)和混合等多種復雜操作單元。選擇合適的生產(chǎn)設備至關(guān)重要，對PDMS脫揮過(guò)程，傳統的方法是在落條式脫揮器中進(jìn)行處理。但隨著(zhù)產(chǎn)品中揮發(fā)分的揮發(fā)，以及剩余單體量的減少，產(chǎn)品的粘度逐漸增加，實(shí)現脫揮越來(lái)越困難，超高粘物料甚至出現抱團無(wú)法混合或攪拌不均勻的情況出現，影響反應的傳質(zhì)，傳熱；因此整個(gè)過(guò)程通常是在高真空下進(jìn)行的，以盡可能地降低揮發(fā)組份在氣相中的分壓。研究發(fā)現增大熔體表面積和提高表面更新速率，能增加揮發(fā)組分在熔體中的擴散速率從而提高反應速率。

針對以上難點(diǎn)索孚公司開(kāi)發(fā)和設計的WZS型自清潔脫揮器，保證設備在處理高粘度物料時(shí)能具有最佳的傳熱、傳質(zhì)、混合和機械性能。

WZS型自清潔脫揮器以其具備如下性能而成功應用于了該工藝過(guò)程：

● 強力混合、捏合作用。

● 傳熱面積大，并具有自清潔能力，以阻止物料在傳熱面上粘結。

● 有效容積大，物料停留時(shí)間長(cháng)。

PDMS脫揮工藝成功應用設備參數如下表：

設備名稱(chēng)			設備主材料	電機功率(Kw)		轉速(rpm)
WZS-0.2型自清潔脫揮反應器			SUS304	22		xx/xx
全容積0.5 m3	工作壓力(MPa)		工作溫度(℃)	傳熱面積(m2)		設備自重(Kg)
有效容積(m3)	設備內	夾套內	1-200	攪拌軸	夾套內	-4950
0.21	-0.08	0.3		3.7	4

2、設備外形尺寸如下表：

產(chǎn)品名稱(chēng)	進(jìn)料口尺寸(mm)	出料口尺寸(mm)	進(jìn)料口到主機中心高(mm)	最大外形尺寸(長(cháng)X寬X高mm)
WZS-0.2型自清潔脫揮反應器	φ100	φ50	480	4320X1062X1500

構造

WZS型自清潔脫揮反應器結構主要由減速機、聯(lián)軸器、軸承座、填料密封、臥式筒體、兩根帶刮板的傳動(dòng)軸、旋轉接頭、齒輪泵及機架等組成。

四、工作原理

WZS型自清潔脫揮器為連續式操作，由一個(gè)水平殼體和兩個(gè)水平軸組成。在8字形截面的殼體內，兩攪拌軸相互嚙合，雙軸同向旋轉，分主軸和清潔軸(見(jiàn)圖1)。雙軸旋轉過(guò)程中所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)輪廓線(xiàn)確保了設備中無(wú)死角，即自清潔作用(見(jiàn)圖2)。為了在提供強力混合的同時(shí)又推動(dòng)物料(包括高粘度物料)逐漸前移，攪拌槳和U形捏合桿按螺旋狀排列，這種排列方式為高粘度的PDMS物料的軸向前移提供了推動(dòng)力，而且能阻止物料的反向流動(dòng)，使物料在設備中的流動(dòng)接近平推流，從而提高了物料的脫揮效果。

1.主攪拌軸  2．清理軸  3．攪拌槳  4．捏合桿	圖2. WZS型自清潔脫揮器
圖1. WZS型自清潔脫揮器的工作原理	動(dòng)態(tài)輪廓線(xiàn)與自清潔作用

為了盡量增大單位設備容積的傳熱面積，WZS型自清潔脫揮器的殼體、攪拌軸和攪拌槳都通有導熱介質(zhì)。強勁的混合和捏合作用能有效地使物料更快地表面更新，該作用與具有自清潔功能的傳熱面相結合，從而確保熱、質(zhì)傳遞所需的高表面更新速率。

WZS型自清潔脫揮器的裝料系數通常范圍是50~80%，為氣－液分離和流動(dòng)留出了足夠的自由空間。與螺桿擠壓類(lèi)設備不同，SCM型自清潔脫揮器內物料的軸向輸送速度與攪拌軸轉速無(wú)關(guān)，使之對進(jìn)料量和組成的變化都具有極好的適應性，并可減少設備的磨損。

為了適應在真空狀態(tài)下的操作，專(zhuān)門(mén)安裝了適用于高粘度物料的齒輪泵式出料器。該出料器直接安裝在主設備上，消除了設備內的死角。齒輪泵式出料器在稍微超負荷的條件下工作，以保證PDMS能連續地排出，并輸入下一工段進(jìn)行包裝。

安裝在反應器頂部的聚氣室用于氣體排放。聚氣室可加熱，以避免氣體冷凝和回流。由于聚氣室的口徑較大，汽體在聚氣室里的流速極低，即使在高真空的條件下，液滴的夾帶量仍極小。

表1列出了WZS型自清潔脫揮器的一些特性。

表1.WZS型自清潔脫揮器的特性

強烈混合和捏合作用	強化傳熱和傳質(zhì)。能適應物料的各種狀態(tài)變化。
加熱、冷卻面積大	保證能量輸入、輸出與擴散速率。
具有自清潔功能	增加傳熱系數。
物料界面更新速率高	強化邊界層的熱、質(zhì)傳遞。
有效容積大	處理量高，并使物料的停留時(shí)間延長(cháng)。
軸向返混小	接近平推流，停留時(shí)間分布極窄。
截面積大	允許輸入和分離氣體，并且閃蒸過(guò)熱液體。
封閉結構	可在真空狀態(tài)下操作。