一种用于聚氯乙烯的悬浮聚合制备方法的加料装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于聚氯乙烯的悬浮聚合制备方法的加料装置。该加料装置包括：过氧化物容器、过氧化物贮存罐、氢氧化钠溶液容器、氢氧化钠溶液贮存罐、氯甲酸酯贮存桶、有机酸酐贮存桶、废液罐、洗涤塔、原料桶自动控制单元、原料水加入管；过氧化物溶液容器连至过氧化物贮存罐，过氧化物溶液贮存罐连至原料水加入管；氢氧化钠溶液容器连至氢氧化钠溶液贮存罐，氢氧化钠溶液贮存罐连至原料水加入管；氯甲酸酯贮存桶和有机酸酐贮存桶设于原料桶自动控制单元之中；原料水加入管的一端用于输入原料水，另一端连至反应釜；氯甲酸酯贮存桶连至原料水加入管，有机酸酐贮存桶连至原料水加入管。通过采用该加料装置能够实现引发剂的即时连续加入。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于聚氯乙烯的悬浮聚合制备方法的加料装置，属于聚氯乙烯制备

技术介绍
在现有技术下使用悬浮法聚合氯乙烯，在工艺过程中通常使用有机催化剂，例如过氧化物、偶氮化合物或者保护性胶体，如明胶、甲基纤维素、聚乙烯醇。基于现有技术步骤制备的悬浮聚合物，其品质并不能最大限度的让生产和应用工程师满意，尤其在热稳定性上，在聚氯乙烯(PVC)改性过程中要求使用大量的热稳定剂，其中，热稳定剂主要为含铅产品。事实上，标准悬浮PVC聚合工艺在聚合开始前已经预见了加入的主要成分(氯乙烯VCM、水、助剂)，开始聚合反应时需要加入足够量的引发剂来激活反应并持续加入，直到在既定的程序时间内结束反应。最常用的引发剂是有机过氧化物类(种类不同、性能多样)，具有良好的效果，但同时某些关键性的缺陷也会影响到成品PVC的加工性能和质量。当前行业内悬浮聚氯乙烯(S-PVC)主要是使用不锈钢高压釜通过分批入料工艺进行悬浮聚合反应生产的。VCM按照自由基机理进行聚合，单体以液体形式进入反应釜，水相下包括除盐水、分散剂(保护胶体、表面活性剂)、缓冲盐，通常也会含有消泡剂，经过持续搅拌最终分散为小液滴。引发剂加入后开始聚合反应，并溶解于有机VCM相。聚合时，必须不断搅拌介质。因此，聚合反应只在VCM液滴间进行。在VCM饱和蒸汽压下，反应在35-75℃的恒温条件下进行。最终，VCM的聚合反应在加入可以捕获自由基的终止剂(Killing agent)后停止。一般情况下，依据生产配置和操作特点，VCM与成品PVC之间的平均转化率为82-86％。而且，终止剂是一类价格较高的化工产品。悬浮PVC的形态、S-PVC颗粒的微观结构主要依赖于聚合温度、分散剂的类型和数量、搅拌器类型和搅拌条件。VCM聚合反应常用的引发剂一般为不同类型的有机过氧化物和偶氮化合物，固体长链羟基过氧二碳酸盐，例如二乙酰氧二碳或者双肉豆蔻过酸盐，主要配制成水悬浮液，因其稳定易操作而被广泛应用。一定量的引发剂加入到反应釜后，具有较高的可重复性/可再现性，并且因其在水中的溶解性极低，反应釜的表面大多会形成硬壳。如今越来越多的固体过氧二碳酸盐被液体过氧二碳酸盐所取代，液体过氧二碳酸盐更便宜，也能更快的溶于VCM。但是存在较高的易爆风险，所以必须小心操作，这也成为本行业日常面对的难题。有机过氧化物的性能主要取决于分解率，由特定温度下的半衰期进行表示，如上所述，因聚合温度不同，不同类型的两种或两种以上的引发剂经常组合使用。制备高K值的PVC(K80到K100)时，聚合反应温度低于50℃，快速引发剂(例如联异丁酰过氧化物)常被用来提升由较低的聚合温度所引起的缓慢的引发速率。这类引发剂经常与稍慢的引发剂(例如联异丁酰过氧化物)结合使用。快速引发剂和过氧二碳酸盐混合后经常被用于K值在70-80之间的PVC。规格在K50-K70之间的S-PVC是使用过氧二碳酸盐、中性活性过酸酯和二酰基过氧化物或这些引发剂结合使用来进行生产的。在引发阶段初期，由于引发剂扩散到VCM液滴进而聚集，引发剂的小液滴迅速消失。在聚合过程初期直到转化率为15％，单体液滴再次分散聚集，使得引发剂均匀地散布在VCM液滴之间。引发剂在VCM液滴上的分布会影响成品S-PVC颗粒的形态。如果引发剂不是均匀分布在每个VCM液滴上，就会形成不带孔隙的颗粒，被称为塑化粒子。这些无孔粒子具有琉质特性，高密度，几乎呈球形。紧凑的琉态粒子很难加工。由于孔隙不足，增塑剂和稳定剂的摄取量极少，导致这些粒子在加工过程中不易胶化成型。这些颗粒的存在导致成品S-PVC表面出现可见的瑕疵，即所谓的“鱼眼”。这些无孔琉态颗粒的产生源于聚合反应内部有大量的引发剂液滴，取代了VCM液滴间的常规聚合。当引发剂在水介质中没有充分分散，较宽粒径分布的引发剂液滴形成。正常情况下，小的引发剂液滴会由于与更大的VCM液滴凝结而快速消失。然而，较大VCM液滴的出现是由于较小的VCM液滴与这些引发剂液滴的融合产生了相反的效果。少量VCM液滴和大量引发剂液滴的数量比决定了引发剂液滴内部的聚合变化和这些琉态粒子的形成。另一个存在的主要问题是这些琉态颗粒具有较差的热稳定性，这一现象极有可能是源于单体的缺乏造成引发剂碎片撞击聚合物链进而导致非饱和结构的产生。存在于PVC中的引发剂残留物也会影响加工过程中聚合物的降解。在加工所需的高温条件下，会形成活性自由基团，从聚合物链中提取H-进行脱氯化氢作用，造成PVC产品初期着色。如果过氧化物轻易被聚合反应体系中存在的水氢化(主要产生在聚合后期)，那么加工过程中PVC的降解会因材料中较少的引发剂残余而随之下降。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种用于聚氯乙烯的悬浮聚合制备方法的加料装置，通过该加料装置能够实现对于引发剂加入方式的控制，实现引发剂的即时连续加入。为达到上述目的，本技术提供了一种用于上述聚氯乙烯的悬浮聚合制备方法的加料装置，该加料装置包括：过氧化物容器、过氧化物贮存罐、氢氧化钠溶液容器、氢氧化钠溶液贮存罐、氯甲酸酯贮存桶、有机酸酐贮存桶、废液罐、洗涤塔、原料桶自动控制单元、原料水加入管；所述过氧化物溶液容器通过第一泵连接至所述过氧化物贮存罐，所述过氧化物溶液贮存罐通过第一加料泵连接至所述原料水加入管；所述氢氧化钠溶液容器通过第二泵连接至所述氢氧化钠溶液贮存罐，所述氢氧化钠溶液贮存罐通过第二加料泵连接至所述原料水加入管；所述氯甲酸酯贮存桶和所述有机酸酐贮存桶设于所述原料桶自动控制单元之中，所述原料桶自动控制单元设有排气通风设备、风机、立式泵；所述风机与所述洗涤塔连接，所述立式泵与所述废液罐连接；所述原料水加入管的一端用于输入原料水，另一端连接至该加料装置外部的反应釜顶部；所述氯甲酸酯贮存桶通过第三加料泵连接至所述原料水加入管，所述有机酸酐贮存桶通过第四加料泵连接至所述原料水加入管；所述洗涤塔的底部与所述废液罐连接；所述废液罐设有氢氧化钠输入管道；所述废液罐通过第四泵连接至该加料装置的外部。在上述加料装置中，优选地，所述洗涤塔顶部的管线连接至该加料装置外部的焚烧物收集处。在上述加料装置中，优选地，所述洗涤塔左侧的管线连接至该加料装置外部的废液处理装置。在上述加料装置中，优选地，所述废液罐通过第四泵连接至该加料装置外部的压滤装置。本技术所提供的加料装置主要用于向反应釜中加入引发剂复合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于聚氯乙烯的悬浮聚合制备方法的加料装置，其特征在于，该加料装置包括：过氧化物容器、过氧化物贮存罐、氢氧化钠溶液容器、氢氧化钠溶液贮存罐、氯甲酸酯贮存桶、有机酸酐贮存桶、废液罐、洗涤塔、原料桶自动控制单元、原料水加入管；所述过氧化物溶液容器通过第一泵连接至所述过氧化物贮存罐，所述过氧化物溶液贮存罐通过第一加料泵连接至所述原料水加入管；所述氢氧化钠溶液容器通过第二泵连接至所述氢氧化钠溶液贮存罐，所述氢氧化钠溶液贮存罐通过第二加料泵连接至所述原料水加入管；所述氯甲酸酯贮存桶和所述有机酸酐贮存桶设于所述原料桶自动控制单元之中，所述原料桶自动控制单元设有排气通风设备、风机、立式泵；所述风机与所述洗涤塔连接，所述立式泵与所述废液罐连接；所述原料水加入管的一端用于输入原料水，另一端连接至该加料装置外部的反应釜顶部；所述氯甲酸酯贮存桶通过第三加料泵连接至所述原料水加入管，所述有机酸酐贮存桶通过第四加料泵连接至所述原料水加入管；所述洗涤塔的底部与所述废液罐连接；所述废液罐设有氢氧化钠输入管道；所述废液罐通过第四泵连接至该加料装置的外部。

【技术特征摘要】
1.一种用于聚氯乙烯的悬浮聚合制备方法的加料装置，其特征在于，该加料装
置包括：过氧化物容器、过氧化物贮存罐、氢氧化钠溶液容器、氢氧化钠溶液贮存罐、
氯甲酸酯贮存桶、有机酸酐贮存桶、废液罐、洗涤塔、原料桶自动控制单元、原料水
加入管；
所述过氧化物溶液容器通过第一泵连接至所述过氧化物贮存罐，所述过氧化物溶
液贮存罐通过第一加料泵连接至所述原料水加入管；
所述氢氧化钠溶液容器通过第二泵连接至所述氢氧化钠溶液贮存罐，所述氢氧化
钠溶液贮存罐通过第二加料泵连接至所述原料水加入管；
所述氯甲酸酯贮存桶和所述有机酸酐贮存桶设于所述原料桶自动控制单元之中，
所述原料桶自动控制单元设有排气通风设备、风机、立式泵；所述风机与所述洗涤塔
连接，所述立式泵与所述废液罐连接；
所述原料水加入管的一端用于输入原料水...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉海，卓先振，
申请(专利权)人：青岛威德森贸易有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37