氯化聚乙烯生产系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种氯化聚乙烯生产系统，属于化工设备技术领域。包括依次相连的用于氯化反应的反应釜、用于水洗除酸的水洗釜、一次离心机、用于浸泡除酸的均化罐、二次离心机和沸腾干燥床；所述反应釜、水洗釜、均化罐、沸腾干燥床均内衬有耐酸性的内衬体；所述一次离心机、二次离心机的内部与物料接触的部分均采用耐酸性材料制成。本实用新型专利技术还通过设置盐酸储罐和线路改进，实现该系统的酸相法和水相法的切换。本实用新型专利技术采用该生产系统可以减少总用水量，缩短生产周期，从而降低生产成本，还能灵活处理副产物盐酸。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工设备
，具体涉及一种氯化聚乙烯生产系统。
技术介绍
氯化聚乙烯，化学名CPE，为饱和高分子材料，具有优良的稳定性、耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，广泛用于塑料、橡胶、建材、机电、汽车、军工等领域。目前，氯化聚乙烯(CPE)生产工艺有水相悬浮法、酸相悬浮法、固相法、以及溶液法。下面将普遍采用酸相悬浮法和水相悬浮法介绍如下:酸相悬浮法是将高密度聚乙烯(HighDensityPolyethylene，简称为“HDPE\)悬浮于浓度为10-20％的盐酸溶液中进行氯化，再用平面转盘真空过滤机连续脱酸、洗涤、出料，最后对脱酸后的湿料进出离心、干燥、以及研磨得CPE成品。该方法主要特点是三废排放小，工艺简单，产品质量稳定，所产生的盐酸浓度在28％以上，可以回收利用；但转盘真空过滤机、以及离心干燥设备投资费用很高，而且干燥步骤结束后的物料还比较粗，需要对其进行研磨，研磨过程是十分耗电的一个过程，大概一吨物料需要1000度电左右，因此，生产成本也较高。正是由于酸相悬浮法的设备投资费用太高，更多的厂家更愿意采用水相悬浮法。国内普遍采用的水相悬浮法主要包括氯化、脱酸、中和、脱碱、离心分离、干燥、粉碎和混合包装这几步。1、氯化:根据“氯化釜”的大小，加入适量的净水至“氯化釜”中，然后加入助剂和高密度聚乙烯(HighDensityPolyethylene，简称为“HDPE\)专用料，升温至一定温度后通入氯气进行反应(通常采用三段式通氯)，反应完后是保温和降温的过程。2、脱酸:是将氯化的物料转移至脱酸釜进行脱酸，脱酸的过程大致包括两种：(1)一遍遍的加水洗，即是把反应釜中转移过来的CPE物料，通过滤头把酸水放出，当放到一定水位后浆料己经很稠了，然后关闭滤头阀门，把水加至先前水位，反复多次水洗；(2)一边加水，一边放水。”，脱酸的过程实际上是一种稀释的过程，耗水量巨大，且产生大量低浓度盐酸废水。3、中和:通过升温加碱让碱进入CPE内部中和掉CPE物料内部的盐酸，直至试纸测试物料含酸极少时，此过程才算完成，此过程一般需要4小时以上，有时需要7-8个小时，甚至更长。中和完成后，再把物料转移至脱碱釜中。4、脱碱:跟脱酸过程相似，把碱液通过滤网放掉，加入清水清洗几次完成，再转移至离心机。此过程一般比脱酸时所用时间短很多，大概在1个小时左右。5、离心:离心工序是把物料和水份分离开，剩下CPE部分，再转移至沸腾干燥床中。此步骤中所采用的离心机一般为不锈钢材质，其耐酸性能较差。6、干燥:用沸腾干燥床对物料CPE进行干燥。此步骤中所采用的干燥床一般为不锈钢材质，其耐酸性能较差。7、混合包装:把干燥好的CPE半成品加入一定比例的隔离剂(碳酸钙)、在混料机中混合均匀，即可包装成CPE成品。水相悬浮法的主要优点是产品质量稳定、原料消耗低，设备投资相对小；但是，在氯化反应过程中产生的大量低浓度盐酸处理负担重，需要脱酸、中和、脱碱三个步骤来完成除酸目的，一般完成该三步骤需要9小时左右、耗水至少30吨。因此，现有水相悬浮法生产CPE存在生产周期长、水资源消耗量大、盐酸浓度稀，不能回收利用的问题。本申请人拥有的公开号为CN102863568B的中国专利，提供了一种水相悬浮制备氯化聚乙烯的方法，但该方法还是不能除尽物料所带的盐酸，产品性质也不够稳定，生产时偶尔也会出现物料发黄的现象。另外，目前国内的氯化聚乙烯的生产厂家都是单一地采用一套设备进行酸相悬浮法和水相悬浮法的生产，酸相悬浮法可以对盐酸进行回收利用，水相悬浮法由于盐酸浓度较低，只能作为废水处理掉，而盐酸的价格会随着市场的行情波动，当市场行情低迷时，酸相悬浮法对盐酸的回收利用也并不能产生足够的经济价值；盐酸价格较高时，水相悬浮法直接将稀酸当作废水处理，也是一种资源的浪费。
技术实现思路
本技术的专利技术目的之一是：针对目前氯化聚乙烯生产成本高、生产周期长、水资源消耗量大问题，提供一种氯化聚乙烯生产系统，采用该生产系统能保证最终的产品含酸量非常低甚至不含酸，且可以减少总用水量，缩短生产周期，从而降低生产成本。本技术的另一个目的是：针对目前氯化聚乙烯的生产厂家只能使用单一的方法开展生产，不能灵活处理副产物盐酸的问题，提供一种可以灵活根据盐酸的市场情况，灵活进行酸相法和水相法切换的氯化聚乙烯生产系统。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：氯化聚乙烯生产系统，包括依次相连的用于氯化反应的反应釜、用于水洗除酸的水洗釜、一次离心机、用于浸泡除酸的均化罐、二次离心机和沸腾干燥床；其中所述反应釜、水洗釜、均化罐、沸腾干燥床均内衬有耐酸性的内衬体；所述一次离心机、二次离心机的内部与物料接触的部分均采用耐酸性材料制成。采用上述生产装置来生产氯化聚乙烯，其工艺流程为：依次进行的氯化反应、水洗过滤、一次离心、浸出、离心、干燥的步骤；具体为首先向反应釜中加入水、高密度聚乙烯、分散剂、乳化剂、引发剂；升温至70℃后开始通入氯气进行氯化反应，反应温度90-135℃，反应时间3-4小时；然后将氯化反应后的物料降温至80-90℃后转移至水洗釜，用水洗涤1-2次后滤出水分得水洗物料；再采用一次离心机脱去水洗物料中的水分；接着将所述一次离心后的物料用水浸泡在均化罐中，浸泡3小时以上；接着采用耐酸性的离心分离机脱去浸泡后的物料中的水分；最后采用沸腾干燥床对物料进行干燥。本技术通过对设备进行改进，在生产时，使除酸的工艺得到改进，生产时首先采用水洗过滤除去产品表面的浮酸和其它杂质，这一步骤并不需要像传统水洗需要洗涤4-5次以上，可节约大量的水。水洗后经一次离心可除去物料所带水份和进一步除去浮酸。然后通过用水浸泡的方式，使氯化聚乙烯粒子内部的酸缓慢释放出来，传统的方法是用碱来中和氯化聚乙烯粒子内部的酸，并且需要加热，所用时间为4小时以上，有时需要7-8小时；而本技术采用浸泡的方式，将向内攻除氯化氢的方法改为通过渗透作用使其释放出来。在浸泡3小时以上后，将浸泡水放出，再用清水清洗一遍，即可将盐酸的含量降至0.5％以下；最后再经沸腾干燥床干燥，剩余的盐酸以氯化氢形式排放出，且由于浓度低不会致使氯化聚乙烯发黄，最终产品性能优异，品质高于国家标准。使用上述生产系统来进行生产，用水量更少，生产一釜(按12吨容量计算)氯化聚乙烯比传统工艺可以节约用水15吨以上。进一步地，由于氯化聚乙烯中间物料在各个工艺环节中容易出现结块的现象。物料产生了结块会造成产品损失，降低产量、增加生产成本，更为严重的是它为下一道工序的正常生产带来了很严重的影响，造成管道设备等堵塞，使后续的生产难以进行，因此，本技术还在在所述水洗釜和一次离心机之间还设置有过滤器。所述过滤器包括过滤室、第一过滤板、与第一过滤板相交的第二过滤板，所述过滤室由所述第一过滤板分隔成左右相邻的进料室、出料室；所述第二过滤板在进料室内倾斜设置，并将进料室分隔成上下相邻的上腔室和下腔室；所述上腔室设有与外界连通的进料口、冲水口和粗料出口，所述出料室设有与外界连通的出料口；所述粗料出口紧挨着第一过滤板的低端。由于氯化聚乙烯解块料具有其自身的特点，根据其大小和形状的特点，过滤板上通孔的大小也有一定的要求，通孔可以为边长为0.6-1.5cm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
氯化聚乙烯生产系统，其特征在于：包括依次相连的用于氯化反应的反应釜、用于水洗除酸的水洗釜、一次离心机、用于浸泡除酸的均化罐、二次离心机和沸腾干燥床；所述反应釜、水洗釜、均化罐、沸腾干燥床均内衬有耐酸性的内衬体；所述一次离心机、二次离心机的内部与物料接触的部分均采用耐酸性材料制成。

【技术特征摘要】
1.氯化聚乙烯生产系统，其特征在于：包括依次相连的用于氯化反应的反应釜、用于水洗除酸的水洗釜、一次离心机、用于浸泡除酸的均化罐、二次离心机和沸腾干燥床；所述反应釜、水洗釜、均化罐、沸腾干燥床均内衬有耐酸性的内衬体；所述一次离心机、二次离心机的内部与物料接触的部分均采用耐酸性材料制成。2.根据权利要求1所述的氯化聚乙烯生产系统，其特征在于：在所述水洗釜和一次离心机之间还设置有过滤器。3.根据权利要求2所述的氯化聚乙烯生产系统，其特征在于：所述水洗釜包括水洗釜本体和搅拌装置；在水洗釜本体的侧壁上设有与水洗釜本体内部相通的滤头；在水洗釜本体的底部设有水洗釜出料口；所述水洗釜出料口连接至过滤器，过滤器连接至一次离心机；所述滤头通过排污支管连接排污总管后连接至污水处理装置。4.根据权利要求3所述的氯化聚乙烯生产系统，其特征在于：所述生产系统还包括至少一个盐酸储罐；所述排污总管上设有三通阀，三通阀的旁路接口通过管道连接至所述盐酸储罐，盐酸储罐的出口连接至所述反应釜。5.根据权利要求4所述的氯化聚乙烯生产系统，其特征在于：所述均化罐内衬的耐酸性的内衬体为玻璃钢，所述均化罐包括均化罐本体和搅拌装置，在均化罐本体的侧壁上设有与均化罐本体内部相通的滤头；在均化罐本体的底部设有均化罐出料口；均化罐出料口连接至二次离心机。6.根据权利要求4或5所述的氯化聚乙烯生产系统，其特征在于：所述均化罐的容积为所述水洗釜容积的两倍以上。7.根据权利要求2所述的氯化聚乙烯生产系统，其特征在于：所述过滤器包括过滤室、第一过滤板、与第一过...

【专利技术属性】
技术研发人员：易东，
申请(专利权)人：广西锦华新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45