用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置及其生产工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种聚氯乙烯糊糊树脂的领域，特别是一种用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置及其生产工艺。制备罐分别通过管路与聚合反应釜和种子聚合反应釜的顶端连接，种子反应釜和聚合反应釜的底端分别与废水收集槽连接；种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜顶端连接；废水收集槽通过汽提塔与聚合反应釜连接并构成循环回路，聚合反应釜底端与卸料槽和脱除塔连接，卸料槽的出口管路与消泡机构连接，消泡机构与汽提塔的管路汇合后与气柜连接；脱除塔与干燥塔连接，干燥塔通过袋滤器与成品料仓连接。通过该装置进行的生产工艺，与现有技术相比，回收过程中无需添加化学消泡剂，污水达到连续化处理，大幅度提高生产能力，减少劳动强度，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚氯乙烯糊糊树脂的领域，特别是一种用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置及其生产工艺。
技术介绍
聚氯乙烯（PVC）糊树脂顾名思义是此种树脂主要以制成糊状形式来应用，人们常用此种糊称作增塑糊，是未加工状态下的聚氯乙烯塑料的一种独特液体形式。糊树脂常由乳液和微悬浮法制得，其反应方程式为：nCH2=CHCL——→（CH2-CHCL）n.聚氯乙烯糊树脂因粒度微细，其质地像滑石粉，具有不流动性。聚氯乙烯糊树脂同增塑剂混合后经搅拌形成稳定的悬浮液，即制成PVC糊料，或称作PVC增塑糊、PVC溶胶，而且人们正是以这种形式用来加工成最终制品。在制糊过程中，根据不同的制品需要，添加各种填料、稀释剂、热稳定剂、发泡剂及光稳定剂等。PVC糊树脂工业的发展，提供了仅经加热就变为聚氯乙烯制品的一种新型的液态材料。该种液态材料配置方便，性能稳定、易控制、使用方便、制品性能优良、化学稳定性好，具有一定的机械强度、易着色等，因此被广泛应用于人造革、地板革、医用、精密仪器生产和餐饮业的弹性手套、搪胶玩具、软质商标、墙纸、浸塑行业（电动把手医疗器械、劳动保护手套等）、油漆涂料、发泡塑胶、输送带、汽车装饰等的生产。与传统的悬浮树脂相比，PVC糊树脂具有以下优点：（1）加工设备价廉；（2）模具简单便宜；（3）可制成特别形状；（4）发泡容易；（5）制品受热次数少，并可以少量、多品种进行生产。全球糊状PVC树脂工业一直以较快速度发展，特别是近十年来，产能与产量呈跳跃式增长，在亚洲地区增长尤为显着。2014年，全球糊PVC树脂总产能约550万吨/年，中国产能约71万吨，约占全球总产能13%。制备方法主要有1.乳液法乳液聚合配方主要有VCM、水、水溶性引发剂和乳化剂。乳液聚合对搅拌要求很严格，引发作用是在水相中进行的，通常使用的引发剂是水溶性过硫酸盐和亚硫酸盐的氧化还原系统，反应速度与还原剂的加入速度和量有关。一般情况下，乳液聚合得到的乳浆粒径小于0.2μm，为了达到增大乳浆粒径的目的，开发了乳液种子聚合法，使乳浆粒径增大到1.0μm左右。在乳液聚合中，如果有已生成的高聚合物乳浆存在，控制物料配比和条件，原则上VCM仅在已生成的乳浆粒子上聚合，而不再形成新的粒子；这种已生成的高聚物乳浆就好像晶种，因此称为乳液种子聚合。不但要有合理的粒径，还必须具有适当的粒径分布，才能得到性能优良的PVC糊树脂。乳液聚合中乳化剂很重要，所用数量决定了引发剂的粒子数，且对最终的乳浆粒子的大小起了主要作用。特别在进行种子生成时，采用高引发速率和低浓度乳化剂进行生产，能使乳浆微粒尺寸分布变窄。2.微悬浮法微悬浮聚合是制得PVC糊树脂较新的一种方法，其流程是：先将VCM、油溶性引发剂、乳化剂和水用机械均化的方法制成稳定的乳状（粒径在1.0μm左右），然后进行聚合。用这种方法生产的PVC糊树脂的流动性优良，乳化剂用量少，树脂的热稳定性和抗水性均得到了改善。该生产工艺需特别注意以下几个影响因素：选用合适的复合乳化剂和颗粒改良剂体系；聚合体系组分的均化；搅拌速度；水与单体之比恰当。是目前世界范围内最为广泛使用的方法。还有一些改良方法如混合法等此处不予赘述。传统的氯乙烯种子法聚合分为原料制备、种子制备和后聚合、回收放料、喷雾干燥、粉碎、污水半自动处理等几个步骤，存在以下方面不足：1）种子制备和后聚合：釜型较小，最大为24m3。2）回收放料：为釜内回收，回收放料时间约4～5个小时，生产效率低；回收单体会带出含乳浆的泡沫需加化学消泡剂，因添加此消泡剂，会影响糊树脂下游加工；回收放料结束后，需每釜打开人孔盖人工手动高压清洗聚合釜，清洗质量受人为因素影响较大，危险性较高，劳动强度大。3）喷雾干燥及粉碎：为负压输送，输送距离受限制；干燥塔需人工手动高压清洗,清洗质量受人为因素影响较大，危险性较高，劳动强度大；排放尾气中的VC含量都在200ppm以上，未满足环保要求。4）污水处理：采用半自动处理工艺，需用人工清除滤布上泥饼。传统的工艺和设备存在很多不足，使得装置生产周期长（2釜/日），生产能力低下（回收放料和人工清釜占用8-10小时），产品质量不佳（搅拌槽较小，机械乳化不完全，需添加化学消泡剂），劳动强度大（人工操作清洗设备、人工清除滤布上泥饼），以及关键设备聚合釜体积小，致使成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种回收无需添加化学消泡剂的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置及其生产工艺。本专利技术的生产装置采用如下技术方案：一种用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，包括制备罐、储罐、聚合反应釜、种子聚合反应釜、卸料槽、脱除塔、干燥塔，制备罐分别通过管路与聚合反应釜和种子聚合反应釜的顶端连接，储罐分别与种子反应釜和聚合反应釜顶端连接，种子反应釜和聚合反应釜的底端分别与废水收集槽连接；种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜顶端连接；废水收集槽通过汽提塔与聚合反应釜连接并构成循环回路，聚合反应釜底端与卸料槽和脱除塔连接，卸料槽的出口管路与消泡机构连接，消泡机构与汽提塔的管路汇合后与气柜连接；脱除塔与干燥塔连接，干燥塔通过袋滤器与成品料仓连接。所采用的生产装置的优选方案是：气柜通过精馏装置与氯乙稀单体回收罐连接，氯乙烯单体回收罐与聚合反应釜连接。制备罐分为氯乙烯单体制备罐、热脱盐水制备罐和冷脱盐水制备罐；前述三个制备罐分别与聚合反应釜连接。汽提塔与调匀池连接，调匀池与计量槽连接，计量槽与快混慢混槽连接，快混慢混槽与中和槽连接，中和槽与浮除槽连接，浮除槽分别与砂滤器和离心机连接。储罐分为四种，分别是乳化剂储罐、催化剂储罐、引发剂储罐和缓冲剂储罐。卸料槽依次通过动态消泡机构、静态消泡机构与气柜连接。卸料槽通过湿式粉碎机、乳浆输送泵与VC脱除塔连接。VC脱除塔通过乳胶受槽与干燥塔连接。干燥塔依次通过一级袋滤器、料斗、粉碎机、二级袋滤器与成品料仓连接，成品料仓与自动包装系统连接。种子反应釜和聚合反应釜均为不锈钢反应釜，种子反应釜的体积在30～55立方米，聚合反应釜的和体积在65～90立方米。本专利技术的生产工艺采用如下技术方案：生产工艺，全程均由DCS进行控制，按如下步骤进行：、原料制备：氯乙烯单体、脱盐水分别由界区外送到各自的制备罐中，添加剂通过各自的储罐储存；氯乙烯单体作为第一次部分进料被送至种子反应釜和聚合反应釜中；、种子制备：热脱盐水通过泵输送到种子反应釜和聚合反应釜，乳化剂在反应时开始加入，其他添本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，包括制备罐、储罐、聚合反应釜、种子聚合反应釜、卸料槽、脱除塔、干燥塔，制备罐分别通过管路与聚合反应釜和种子聚合反应釜的顶端连接，储罐分别与种子反应釜和聚合反应釜顶端连接，种子反应釜和聚合反应釜的底端分别与废水收集槽连接；种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜顶端连接；其特征在于：废水收集槽通过汽提塔与聚合反应釜连接并构成循环回路，聚合反应釜底端与卸料槽和脱除塔连接，卸料槽的出口管路与消泡机构连接，消泡机构与汽提塔的管路汇合后与气柜连接；脱除塔与干燥塔连接，干燥塔通过袋滤器与成品料仓连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，包括制备罐、储罐、聚合反应釜、种子
聚合反应釜、卸料槽、脱除塔、干燥塔，制备罐分别通过管路与聚合反应釜和种子聚合反应
釜的顶端连接，储罐分别与种子反应釜和聚合反应釜顶端连接，种子反应釜和聚合反应釜
的底端分别与废水收集槽连接；种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜顶端连接；其特征
在于：废水收集槽通过汽提塔与聚合反应釜连接并构成循环回路，聚合反应釜底端与卸料
槽和脱除塔连接，卸料槽的出口管路与消泡机构连接，消泡机构与汽提塔的管路汇合后与
气柜连接；脱除塔与干燥塔连接，干燥塔通过袋滤器与成品料仓连接。
2.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：气柜通
过精馏装置与氯乙稀单体回收罐连接，氯乙烯单体回收罐与聚合反应釜连接。
3.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：制备罐
分为氯乙烯单体制备罐、热脱盐水制备罐和冷脱盐水制备罐；前述三个制备罐分别与种子
反应釜和聚合反应釜连接。
4.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：汽提塔
与调匀池连接，调匀池与计量槽连接，计量槽与快混慢混槽连接，快混慢混槽与中和槽连
接，中和槽与浮除槽连接，浮除槽分别与砂滤器和离心机连接。
5.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：储罐分
为四种，分别是乳化剂储罐、催化剂储罐、引发剂储罐和缓冲剂储罐。
6.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：卸料槽
依次通过动态消泡机构、静态消泡机构与气柜连接。
7.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：卸料槽
通过湿式粉碎机、乳浆输送泵与VC脱除塔连接。
8.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：VC脱除
塔通过乳胶受槽与干燥塔连接。
9.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：干燥塔
依次通过一级袋滤器、料斗、粉碎机、二级袋滤器与成品料仓连接，成品料仓与自动包装系
统连接。
10.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯种子法糊树脂的生产装置，其特征在于：种子
反应釜和聚合反应釜均为不锈钢反应釜，种子反应釜的体积在30～55立方米，聚合反应釜
的和体积在65～90立方米。
11.一种如权利要求1至10中任意一项所述的生产装置的生产工艺，按如下步骤进行：
、原料制备：
氯乙烯单体、脱盐水分别由界区外送到各自的制备罐中，添加剂分别通过各自的储罐
储存；氯乙烯单体作为第一次部分进料被送至种子反应釜和聚合反应釜中；
、种子制备：
热脱盐水通过泵输送到种子反应釜和聚合反应釜，乳化剂在反应时开始加入，其他添
加剂通过泵从储罐注入种子反应釜和聚合反应釜；
通过初始真空泵将聚合反应釜抽真空，当聚合反应釜内压力下降充分时，氯乙烯单体
由制备罐加入至聚合反应釜中；当加入一部分新鲜氯乙烯单体时，聚合周期开始；
当种子聚合反应釜压力下降时、冷却阀关闭时，聚合结束；种子聚合反应釜压力降至
0.0Mpa时，乳液种子进入种子储罐；
、后聚合：
热脱盐水送至聚合反应釜，同时添加剂加入聚合反应釜，随后，将乳液种子加入聚合反
应釜，然后，另一部分新鲜氯乙烯单体加入聚合反应釜，开始聚合反应；反应压力在整体聚
合速率减慢后下降，聚合结束；
、回收储存：
当聚合反应釜压力降至0.2～0.6Mpa时，物料排放至卸料槽回收储存；
、放料回收消泡；
当卸料槽内的压力降至0.2～0.8Mpa时,开始卸料回收，乳浆通过消泡机进行消泡处
理；
、VC回收脱除：
将上述乳浆送到脱除塔中，进一步回收VC单体，未被回收的VC单体进入气柜后，再返回
至回收罐，待再次进入种子反应釜以及聚合反应釜进行下次的反应过程；
回收后的VC单体，进入干燥受槽；
、喷雾干燥、粉碎：
从干燥受槽内的乳浆送至喷雾干燥器，干燥之后的树脂进入袋滤器进行收集，粉碎后
送至成品库；
、废水连续自动处理：
从储槽、种子反应釜、聚合反应釜、卸料槽、干燥塔排出的废水收集在废水收集槽中，经
处理后，送至污水处理中心。
12.根据权利要求11所述的生产工艺，其特征在于：步骤中，氯乙烯单体除作为第一次
部分进料，之后，用于聚合反应时连续加入用料；脱盐水放置在冷储罐中，为常温脱盐水；热
储罐储存60℃脱盐水，是通过通入蒸汽加热到60℃的，冷储罐中的脱盐水和热储罐中的热
脱盐水均输送至种子反应釜和聚合反应釜中。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑艳，李学斌，汤守强，
申请(专利权)人：辽宁方大工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21