Polymer devolatilization
पॉलिमर डीवोलेटिलाइजेशन, जिसे पॉलिमर डीगैसिंग के रूप में भी जाना जाता है, कम आणविक-वजन वाले घटकों जैसे अवशिष्ट मोनोमर्स, सॉल्वैंट्स, प्रतिक्रिया उप-उत्पादों और पॉलिमर से पानी को हटाने की प्रक्रिया है। प्रेरणा पॉलिमराइजेशन रिएक्शन के बाद रिएक्टर से बाहर निकलने पर, कई पॉलिमर में अभी भी अवांछित कम आणविक भार वाले घटक होते हैं। ये घटक उत्पाद को आगे के प्रसंस्करण के लिए अनुपयोगी बना सकते हैं (उदाहरण के लिए, एक बहुलक घोल का सीधे प्लास्टिक प्रसंस्करण के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है), विषाक्त हो सकता है, खराब संवेदी गुणों का कारण बन सकता है जैसे कि अप्रिय गंध या बहुलक के गुणों को खराब कर सकता है। प्रक्रिया में मोनोमर्स और सॉल्वैंट्स का पुनर्चक्रण करना भी वांछनीय हो सकता है। प्लास्टिक पुनर्चक्रण में पानी और अस्थिर क्षरण उत्पादों को हटाना भी शामिल हो सकता है। बुनियादी प्रक्रिया प्रकार डीवोलेटिलाइजेशन तब किया जा सकता है जब एक बहुलक ठोस या तरल चरण में होता है, जिसमें अस्थिर घटक तरल या गैस चरण में जाते हैं। उदाहरण हैंः ठोस बहुलक, तरल चरणः पानी के साथ पॉलीमाइड से कैप्रोलैक्टम का निष्कर्षण। ठोस बहुलक, गैस चरणः पॉलीइथिलीन से हवा या नाइट्रोजन के माध्यम से साइलो में एथिलीन को निकालना। तरल बहुलक, गैस चरणः निर्वात के माध्यम से पॉलीस्टीरिन से स्टाइरीन को निकालना। अलग-अलग चरणों में सीमाओं को दूर करने के लिए विभिन्न प्रकार के विकेन्द्रीकरण चरणों को जोड़ा जाना सामान्य है। भौतिक और रासायनिक पहलू ऊष्मागतिकी वाष्पशीलों की ऊष्मागतिकीय गतिविधि पॉलिमर को छोड़ने के लिए पॉलिमर में अन्य चरण की तुलना में अधिक होनी चाहिए। इस तरह की प्रक्रिया को तैयार करने के लिए गतिविधि की गणना करने की आवश्यकता होती है। यह आमतौर पर फ्लोरी-हगिन्स समाधान सिद्धांत के माध्यम से किया जाता है। इस प्रभाव को एक निष्क्रिय गैस या कम दबाव लागू करके उच्च तापमान या वाष्पशील घटक के कम आंशिक दबाव के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है। प्रसार बहुलक से हटाने के लिए, अस्थिर घटकों को प्रसार के माध्यम से एक चरण सीमा तक यात्रा करने की आवश्यकता होती है। पॉलिमर में वाष्पशील के कम प्रसार गुणांक के कारण, यह दर निर्धारित करने वाला चरण हो सकता है। इस प्रभाव को उच्च तापमान या इसकी उच्च फूरियर संख्या के कारण छोटे प्रसार लंबाई द्वारा बढ़ाया जा सकता है। चूँकि पॉलिमर और पॉलिमर घोल में अक्सर बहुत अधिक चिपचिपाहट होती है, इसलिए डीवोलेटिलाइज़र में प्रवाह लैमिनार होता है, जिससे कम गर्मी हस्तांतरण गुणांक होते हैं, जो एक सीमित कारक भी हो सकता है। रासायनिक स्थिरता उच्च तापमान बहुलक की रासायनिक स्थिरता को भी प्रभावित कर सकता है और इस प्रकार इसके उपयोग के गुण। यदि एक बहुलक की छत का तापमान पार हो जाता है, तो यह आंशिक रूप से अपने मोनोमर्स में वापस आ जाएगा, जिससे इसकी उपयोगिता नष्ट हो जाएगी। अधिक आम तौर पर, बहुलक क्षरण विचलन के दौरान भी होता है, जो प्रक्रिया के लिए उपलब्ध तापमान और निवास समय को सीमित करता है। फोम बनाम फिल्म डीवोलेटिलाइजेशन वैक्यूम के लिए डीवोलेटिलाइजेशन के दो बुनियादी रूप हैं। फोम डीवोलेटिलाइजेशन में, पॉलिमर घोल के अंदर के बुलबुले नाभिकीय होते हैं और बढ़ते हैं, अंत में फटते हैं और अपनी अस्थिर सामग्री को आसपास के वातावरण में छोड़ देते हैं। इसके लिए पर्याप्त वाष्प दाब की आवश्यकता होती है। यदि संभव हो, तो यह एक बहुत ही कुशल विधि है क्योंकि वाष्पशील को केवल एक छोटे से तरीके से फैलाने की आवश्यकता होती है। फिल्म विचलन तब होता है जब बुलबुले उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त वाष्प दबाव नहीं होता है, और इसके लिए पर्याप्त सतह क्षेत्र और अच्छे मिश्रण की आवश्यकता होती है। इस मामले में, बुलबुले के माध्यम से बेहतर द्रव्यमान हस्तांतरण को प्रेरित करने के लिए नाइट्रोजन जैसे स्ट्रिपिंग एजेंट को बहुलक में जोड़ा जा सकता है। बहुलक पिघलने के लिए डीवोलेटिलाइज़र के प्रकार को स्थिर या गतिशील के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जिसे साहित्य में "स्थिर" और "घूर्णन" भी कहा जाता है। स्टैटिक डीवोलेटिलाइज़र में शामिल हैंः गिरने वाले स्ट्रैंड डीवोलेटिलाइज़रः पॉलिमर को कई अलग-अलग स्ट्रैंड में विभाजित किया जाता है जो एक वैक्यूम चैम्बर में गिरते हैं। विसरण वाष्पशील को गैस चरण में ले जाता है, जिसे फिर निर्वात प्रणाली के माध्यम से एकत्र किया जाता है। यह आमतौर पर एक विचलन प्रक्रिया का अंतिम चरण होता है, जब वाष्प का दबाव कम होता है। गिरने वाली फिल्म वाष्पीकरणः पॉलिमर ऊर्ध्वाधर दीवारों से नीचे गिरता है, वाष्पशील उस तरफ फैलते हैं जो दीवारों के संपर्क में नहीं है। ट्यूब वाष्पीकरणः एक उबलता बहुलक घोल एक ऊर्ध्वाधर खोल और ट्यूब ताप विनिमायक में एक विभाजक में नीचे की ओर बहता है। पॉलिमर को नीचे एकत्र किया जाता है, वाष्प को वैक्यूम सिस्टम और कंडेनसर के माध्यम से एकत्र किया जाता है। फ्लैश बाष्पीकरणकर्ताः एक बहुलक विलयन को पहले से गर्म किया जाता है और एक विभाजक में लाया जाता है, जहां विलयन के वाष्प दबाव से नीचे का दबाव वाष्पीकरण करने वाले वाष्पशील के एक हिस्से की ओर ले जाता है। इस प्रकार की मशीन विभिन्न क्षेत्रों में विभिन्न दबावों की अनुमति देती है। एक लाभ उन एक्सट्रूडर्स की स्व-सफाई कार्रवाई है। एकल-स्क्रू एक्सट्रूडरः सिद्धांत रूप में स्व-सफाई क्रिया के बिना सह-घूर्णन जुड़वां स्क्रू एक्सट्रूडर के समान। वाइप्ड-फिल्म इवेपरेटरः पॉलिमर घोल को एक बड़े बर्तन में लाया जाता है, जहां एक रोटर उत्पाद को उत्तेजित करता है और सतह का नवीनीकरण करता है। इन मशीनों में केवल एक ही दबाव स्तर संभव है। बड़ी मात्रा में गूंधने वालेः एक बहुलक घोल को एक बड़ी मात्रा में गूंधने वाले में लाया जाता है और एक एक्सट्रूडर की तुलना में लंबे समय तक रहने के समय कतरनी के अधीन किया जाता है। लैटेक्स और सस्पेंशन से मोनोमर्स और सॉल्वैंट्स को हटाने के लिए सस्पेंशन और लैटिस के लिए डिवोलेटिलाइज़र, उदाहरण के लिए सिंथेटिक रबर के उत्पादन में, आमतौर पर हिलाये हुए जहाजों के माध्यम से किया जाता है। संदर्भ रासायनिक अभियांत्रिकी प्रक्रिया अभियांत्रिकी पॉलिमर