用于悬浮聚合的连续化生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于悬浮聚合的连续化生产装置，包括水泵、单体贮罐、含分散剂的水相贮罐、反应器和聚合体水相分离装置，其特征在于：反应器采用内壁光滑的圆管，沿水流方向保持水平或斜向上，其始端经水泵连接含分散剂的水相贮罐，其末端与聚合体水相分离装置连接，聚合体水相分离装置连接含分散剂的水相贮罐顶部，在反应器的始端侧壁上设有均粒分散装置，经送料泵接单体贮罐。单体经过均粒分散后进入管式反应器后，在管式反应器内水相和单体同向流动，在管的末端聚合体与水相分离，水相循环使用。使用本装置能够提高产率和均粒化程度，减少废水和废热的排放，减少单体的挥发对环境的污染，改善工作环境，易于实现自动化生产。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种用于悬浮聚合的连续化生产装置，属于化工反应设备

技术介绍
悬浮聚合是聚合物工业中广泛采用的聚合方法，无论从品种、从吨位来说都是如此。许多常用的热塑型树脂大多用悬浮法生产，如聚氯乙烯、氯乙烯的共聚树脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯的共聚树脂、聚偏氯乙烯、聚碳氟化和物，以及甲醛、乙烯、丙烯等的聚合物，都可以用悬浮法生产。悬浮聚合的优点很突出，它是比较经济的聚合方法，用最便宜的水做悬浮介质和传热介质，容易控制聚合反应的温度，聚合物的质量比较容易保证。悬浮聚合是采用反应釜进行的一种间歇性反应，利用搅拌浆旋转产生的剪切粒把单体分散到水相中。悬浮聚合过程对于搅拌的要求有两个方面首先，由于搅拌的剪切作用，是单体(油相)以一定的粒度分散在水相中；其次，使分散的液滴以至固体颗粒能够能够完全悬浮在水相中。为使单体得以保持稳定的分散状态，抑制液滴的撞合，尤其是当液滴的粘度随聚合进程而增大时的撞合和粘结，在进行悬浮聚合时，还必须加入明胶、聚乙烯醇、纤维素醚等一类悬浮稳定剂或一些物剂矿物粉末如碳酸钙、高岭土、滑石粉等分散剂。搅拌作用是分散和悬浮的原动力。采用间歇性悬浮聚合工艺有以下缺点(1)均粒性差，采用搅拌桨搅拌，在反应釜的同一平面上单体受到的剪切力存在差异，剪切力大的地方颗粒小，反之颗粒较大，甚至不能被分散到水中，因此粒径分布范围宽，相同工艺条件下，也会产生波动，每一批产品中都会有超出范围的大颗粒和小颗粒；(2)产率低，由于单体的密度小于水相的密度，单体总是悬浮于水相之上，与空气直接接触，聚合所需的时间长且操作温度高，单体的挥发性很强，因此，有一部分单体会因挥发而损失，同时在聚合的后期，聚合体的粘性很大，在搅拌力小的地方，会发生粘接，通常釜壁和搅拌轴上都会不同程度地粘有聚合物；(3)环境污染大，多数都是有毒有害物质，在悬浮聚合过程中，单体的挥发会对操作工的身体产生危害，同时散发到大气中也会对大气环境造成破坏；(4)物质和能量浪费大，反应釜内含有分散剂的水相只能使用一次，不能用于循环，造成了大量的水资源和分散剂的浪费，水相所含的热量也不能循环利用，产生大量的废热。(5)难于使生产连续化，产物要经过后处理，以除去添加剂。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能克服上述缺陷、提高产率和均粒化程度、减少废水和废热的排放、减少单体的挥发对环境的污染、改善工作环境、易于实现自动化生产的用于悬浮聚合的连续化生产装置。其技术方案为包括水泵、单体储罐、含分散剂的水相储罐、反应器和聚合体水相分离装置，其特征在于反应器采用内壁光滑的圆管，沿水流方向保持水平或斜向上，其始端经水泵连接含分散剂的水相储罐的底部，其末端与聚合体水相分离装置连接，聚合体水相分离装置连接含分散剂的水相储罐顶部，在反应器的始端侧壁上设有均粒分散装置，经送料泵接单体储罐。这样单体经过均粒分散后进入管式反应器后，在管式反应器内水相和单体同向流动，在管的末端聚合体与水相分离，水相循环使用，为了避免单体因悬浮聚集在管壁，管式反应器应该沿水流方向保持水平或斜向上。所述的用于悬浮聚合的连续化生产装置，反应器的长度大于20米，以便增加聚合体到达分离装置之前的聚合度，使单体在管式反应器内要有足够的停留时间，至少要在30分钟以上。所述的用于悬浮聚合的连续化生产装置，均粒分散装置采用孔径介于0.1mm至10mm的孔板或圆形细管，管式反应器是封闭的，单体经过均粒分散后进入管式反应器，以便生产出粒度均匀的聚合体，根据不同的粒度需要，采取的均粒分散装置的孔径要有所不同，由于采用了均粒分散装置也省略了搅拌装置。其工作原理为含分散剂的水相储罐的水加热到指定温度，按照工艺要求的流量用水泵送入管式反应器，当反应器内的水相达到工艺要求的温度和流量时，打开送料泵将储存在单体储罐内的单体按照一定的流量经过均粒分散装置，产生均匀的单一液滴，进入管式反应器，并被流动的水相带走，单体与水相进行热交换，液滴内发生聚合反应，当到管式反应器的末端时，聚合已经接近完成，经过聚合体水相分离装置与水相分开，水相循环使用。本技术与现有技术相比，具有如下优点(1)连续化生产，减少物质和能量的浪费；(2)提高产率，降低环境污染，减少对操作工人的健康的伤害；(3)均粒化程度提高，合格率高； (4)质量稳定，易于自动化生产。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是均粒分散装置实施例的结构示意图。具体实施方式1、含分散剂的水相储罐 2、水泵 3、控制阀 4、反应器 5、单体储罐 6、送料泵 7、聚合体水相分离装置 8、均粒分散装置 9、出料口 10、小孔在图1～2所示的实施例中反应器4采用内壁光滑的圆管沿水流方向保持水平或斜向上，其长度大于20米，含分散剂的水相储罐1，其顶部连接聚合体水相分离装置7，其底部经水泵2连接反应器4的始端，反应器4的末端与聚合体水相分离装置7连接，在反应器4的始端侧壁上设有均粒分散装置8经送料泵6接单体储罐5，，均粒分散装置8上均布有直径为1mm的小孔10，在聚合体水相分离装置7的底部设有出料口9。均粒分散装置6也可采用孔径介于0.1mm至10mm的圆形细管。权利要求1.一种用于悬浮聚合的连续化生产装置，包括水泵(2)、单体贮罐(5)、含分散剂的水相贮罐(1)、反应器(4)、送料泵(6)和聚合体水相分离装置(7)，其特征在于反应器(4)采用内壁光滑的圆管，沿水流方向保持水平或斜向上，其始端经水泵(2)连接含分散剂的水相贮罐(1)的底部，其末端与聚合体水相分离装置(7)连接，聚合体水相分离装置(7)连接含分散剂的水相贮储罐(1)顶部，在反应器(4)的始端侧壁上设有均粒分散装置(8)，经送料泵(6)接单体贮罐(5)。2.如权利要求1所述的用于悬浮聚合的连续化生产装置，其特征在于反应器(4)的长度大于20米。3.如权利要求1所述的用于悬浮聚合的连续化生产装置，其特征在于均粒分散装置(8)采用孔径介于0.1mm至10mm的孔板。4.如权利要求1所述的用于悬浮聚合的连续化生产装置，其特征在于均粒分散装置(8)采用孔径介于0.1mm至10mm的圆形细管。专利摘要本技术提供一种用于悬浮聚合的连续化生产装置，包括水泵、单体贮罐、含分散剂的水相贮罐、反应器和聚合体水相分离装置，其特征在于反应器采用内壁光滑的圆管，沿水流方向保持水平或斜向上，其始端经水泵连接含分散剂的水相贮罐，其末端与聚合体水相分离装置连接，聚合体水相分离装置连接含分散剂的水相贮罐顶部，在反应器的始端侧壁上设有均粒分散装置，经送料泵接单体贮罐。单体经过均粒分散后进入管式反应器后，在管式反应器内水相和单体同向流动，在管的末端聚合体与水相分离，水相循环使用。使用本装置能够提高产率和均粒化程度，减少废水和废热的排放，减少单体的挥发对环境的污染，改善工作环境，易于实现自动化生产。文档编号C08F2/12GK2628525SQ0321713公开日2004年7月28日 申请日期2003年5月13日 优先权日2003年5月13日专利技术者于如军, 刘秀清, 杨乃涛, 王发刚, 谭小耀, 王捷 申请人:山东理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于悬浮聚合的连续化生产装置，包括水泵（２）、单体贮罐（５）、含分散剂的水相贮罐（１）、反应器（４）、送料泵（６）和聚合体水相分离装置（７），其特征在于：反应器（４）采用内壁光滑的圆管，沿水流方向保持水平或斜向上，其始端经水泵（２）连接含分散剂的水相贮罐（１）的底部，其末端与聚合体水相分离装置（７）连接，聚合体水相分离装置（７）连接含分散剂的水相贮储罐（１）顶部，在反应器（４）的始端侧壁上设有均粒分散装置（８），经送料泵（６）接单体贮罐（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于如军，刘秀清，杨乃涛，王发刚，谭小耀，王捷，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]