一种聚合物脱挥装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种聚合物脱挥装置，包括：进料分布区、加热脱挥区、落条脱挥区、汽相集排区、降膜脱挥区、和物料收集区。进料分布区设置有进料口；加热脱挥区位于进料分布区下方且设置有用于将聚合物加热到脱挥温度的加热装置；落条脱挥区位于加热脱挥区下方且位于降膜脱挥区上方；汽相集排区与落条脱挥区并列设置于降膜脱挥区上方，汽相集排区设置有挥发分出口；降膜脱挥区设置有集液分布器，集液分布器通过转轴连接到脱挥装置外部的电机，落条脱挥区与汽相集排区分列于转轴两侧；物料收集区位于降膜脱挥区的下方且设置有出料口。采用上述技术方案后，脱挥装置能够对聚合物高效脱挥，同时可以显著减少挥发分气体排出时对液相聚合物的夹带。

A polymer devolatilization device

The invention provides a polymer devolatilization device, which comprises a feed distribution area, a heating devolatilization area, a stripping devolatilization area, a vapor phase gathering and draining area, a falling film devolatilization area and a material collection area. The feed distribution area is provided with a feed inlet; the heating devolatilization zone is located below the feed distribution area and a heating device is set for heating the polymer to the devolatilization temperature; the falling strip devolatilization zone is located below the heating devolatilization zone and above the falling film devolatilization zone; the vapor phase collector and the falling strip devolatilization zone are arranged side by side above the falling film devolatilization zone, and the vapor phase collector is provided with a volatile outlet; The collecting distributor is arranged in the area, and the collecting distributor is connected to the motor outside the swinging device through the rotating shaft. The stripping zone and the vapor phase collecting area are arranged on both sides of the rotating shaft. The material collecting area is located below the falling film swinging area and is provided with an outlet. With the above technical scheme, the devolatilization device can effectively devolatilize the polymer, and can significantly reduce the entrainment of liquid polymer when volatile gas is discharged.

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物脱挥装置
本专利技术涉及聚合物脱挥
，尤其涉及一种聚合物脱挥装置。
技术介绍
聚合物脱挥是一种从聚合物体系中分离低分子量组分的工艺过程，这些低分子量组分包括未反应的单体、溶剂及各种聚合反应副产物，通常被统称为挥发分，是聚合物中不应含有的组分。这些挥发分的含量最低只有百万分之几、最高可达数十个百分点。从聚合物本体中脱除挥发分的目的在于提高聚合物性能、满足健康和环境要求，去除异味和提高聚合度，改善和提高聚合物的机械性能，因此聚合物脱挥已经成为聚合物生产工艺流程的重要工序。按照有无机械搅拌或机械搅拌对挥发分从聚合物中分离是否重要，可以将工业脱挥设备分为静态型和动态型两大类。静态型脱挥设备往往结构简单、动力消耗低、可靠性高，适用于黏度低、易于流动的聚合物或聚合物溶液。动态型脱挥设备结构往往复杂、动力消耗高，能够为传质和传热提供大范围的表面更新，有助于物料的流动，适用于处理高黏度的聚合物或聚合物溶液。实际生产中聚合物种类繁多、物性跨度大、处理要求不一，为了使单一类型的脱挥设备满足实际多样的需求，通常的做法是采用管道将设备进行简单的串联来实现连续的多级式脱挥工艺，从而达到扩大设备使用范围的目的。这样无疑会导致设备购置费用的增加和装置占地面积的提高以及运行能耗的增加。为了能使得聚合物的挥发分残留尽量低，首先要将聚合物加热到给定的温度，往往加热器的体积就会很大。而如果加热器的加热效率不高，加之聚合物粘度高的特性，势必要增加加热介质的温度才能使聚合物达到脱挥所要求的温度，这样往往会在加热器内部易于形成局部高温的过热点，引起聚合物高温分解。因此，在保证将聚合物加热到给定温度的同时，还应该使加热器的体积尽量小，最好还能在有限的尽量小的设备体积(空间)内实现均匀的温度场分布。这样既将聚合物高效地加热到脱挥工艺要求的温度，又避免局部过热引起聚合物分解；同时尽量避免聚合物在设备中有残留的死区，死区内的聚合物会由于长期高温造成分解而影响聚合物的性能。同时，现有的部分脱挥装置在挥发分气体排出时对液相的聚合物物料夹带较多，造成聚合物产率降低，亦或在处理高挥发分含量的聚合物溶液脱挥时，挥发分汽速较高，挥发分气体将液相聚合物夹带到汽相出口管道中，造成汽相管道的堵塞。因此，亟待开发一种结构紧凑、体积小，挥发分气体排出时对聚合物夹带少，且能够在合适的工艺温度对聚合物进行静态、动态多级高效脱挥的集成型聚合物脱挥装置。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种结构紧凑、体积小，挥发分气体排出时对聚合物夹带少，且能够在合适的工艺温度对聚合物进行静态、动态多级高效脱挥的集成型聚合物脱挥装置。本专利技术公开了一种聚合物脱挥装置，所述脱挥装置设置有：进料分布区(1)、加热脱挥区(2)、落条脱挥区(3)、汽相集排区(4)、降膜脱挥区(5)、和物料收集区(7)；所述进料分布区(1)设置有进料口(9)；所述加热脱挥区(2)位于所述进料分布区(1)下方，所述加热脱挥区(2)设置有用于将所述聚合物加热到脱挥温度的加热装置；所述落条脱挥区(3)位于加热脱挥区(2)下方且位于降膜脱挥区(5)上方；所述汽相集排区(4)与所述落条脱挥区(3)并列设置于所述降膜脱挥区(5)上方，所述汽相集排区(4)的顶部或侧面设置有挥发分出口(13)；所述降膜脱挥区(5)设置有集液分布器(14)，集液分布器(14)固定连接到转轴(11)上，所述转轴(11)连接到所述脱挥装置外部的电机，所述落条脱挥区(3)与所述汽相集排区(4)分列于所述转轴(11)两侧；所述物料收集区(7)位于所述降膜脱挥区(5)的下方，所述物料收集区(7)设置有出料口(8)；所述聚合物从进料口(9)进入进料分布区(1)，之后进入所述加热脱挥区(2)，所述聚合物在加热脱挥区(2)被所述加热装置加热并进行第一级脱挥，之后进入落条脱挥区(3)进行第二级脱挥，然后落到降膜脱挥区(5)的集液分布器(14)上，集液分布器(14)在电机的带动下旋转，使所述聚合物在重力和离心力双重作用下在集液分布器(14)上形成向下流动的液膜，液膜在向下流动降落的过程中进行第三级脱挥，之后被甩出到脱挥装置的壳体壁面上，并沿着壳体壁面向下流动，进入所述物料收集区(7)，并从出料口(8)排出；所述聚合物中的挥发分从汽相集排区(4)的挥发分出口(13)排出。优选地，所述降膜脱挥区(5)和所述物料收集区(7)之间设置有破泡脱挥区(6)；所述破泡脱挥区(6)设置有多组刮板(15)，所述刮板(15)一端抵近所述破泡脱挥区(6)的壳体内表面，另一端固定连接到所述转轴(11)上；被所述集液分布器(14)甩出到脱挥装置的壳体壁面的聚合物沿着壳体壁面向下流动进入所述破泡脱挥区(6)，刮板(15)随转轴(11)转动而转动，推动所述聚合物在破泡脱挥区(6)的内壁上形成液膜，同时，已经存在于聚合物中的挥发分汽泡被刮板强制挤破，挥发分从聚合物液相中进入汽相中，完成第四级脱挥，之后，聚合物向下流动进入物料收集区(7)。优选地，所述破泡脱挥区(6)的壳体呈倒锥形，所述集液分布器(14)的下部为倒锥形连接段(20)，所述连接段(20)与转轴(11)固定连接，所述刮板(15)一端抵近所述破泡脱挥区(6)的壳体内壁面，另一端固定连接到所述连接段(20)。优选地，所述落条脱挥区(3)、汽相集排区(4)、降膜脱挥区(5)、破泡脱挥区(6)和物料收集区(7)的壳体外设置有独立的或者联合的夹套(17)，或者设置有电伴热装置，或者设置有保温层；所述夹套(17)内流通有换热介质。优选地，所述出料口(8)设置于所述物料收集区(7)的底面；所述电机设置于所述脱挥装置顶部，所述落条脱挥区(3)和汽相集排区(4)之间的壳体顶部设置有穿轴口(12)，所述转轴(11)穿过所述穿轴口(12)与脱挥装置顶部的所述电机连接。优选地，所述出料口(8)设置于所述物料收集区(7)的侧面；所述落条脱挥区(3)和汽相集排区(4)之间的壳体顶部设置有穿轴口(12)，所述转轴(11)穿过所述穿轴口(12)与脱挥装置顶部的所述电机连接；或者，所述物料收集区(7)的底面设置有穿轴口(12)，所述转轴(11)穿过所述穿轴口(12)与脱挥装置底部的所述电机连接。优选地，所述加热装置为管壳式换热器，所述管壳式换热器的管层包括多个上进下出的加热列管(10)；进入加热脱挥区(2)的聚合物沿着加热列管(10)内壁面向下流动，从加热列管(10)下端口流出进入落条脱挥区(3)。优选地，所述加热列管(10)内部为空或设置有内插件；所述内插件为至少两个相互连接的螺旋片，所述螺旋片自身呈180°扭转且在螺旋线方向上与加热列管(10)本体焊接，相邻的螺旋片的旋转方向相反，中心点相连接，互成90°。优选地，所述物料收集区(7)设置有用于推动所述聚合物向下移动的推料螺旋(16)，所述推料螺旋(16)与转轴(11)固定连接。优选地，所述集液分布器(14)为球形或者伞形。采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：1.本专利技术结构紧凑，集多级脱挥于一个单一装置中(壳装)，设备结构紧凑，体积小，物料加热时间短，传热、传质效率高，可有效防止装置内壁上结垢，避免聚合物物料残存在脱挥器里面导致聚合物长时间高温老化分解。2.本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物脱挥装置，其特征在于，所述脱挥装置设置有：进料分布区(1)、加热脱挥区(2)、落条脱挥区(3)、汽相集排区(4)、降膜脱挥区(5)、和物料收集区(7)；所述进料分布区(1)设置有进料口(9)；所述加热脱挥区(2)位于所述进料分布区(1)下方，所述加热脱挥区(2)设置有用于将所述聚合物加热到脱挥温度的加热装置；所述落条脱挥区(3)位于加热脱挥区(2)下方且位于降膜脱挥区(5)上方；所述汽相集排区(4)与所述落条脱挥区(3)并列设置于所述降膜脱挥区(5)上方，所述汽相集排区(4)的顶部或侧面设置有挥发分出口(13)；所述降膜脱挥区(5)设置有集液分布器(14)，集液分布器(14)固定连接到转轴(11)上，所述转轴(11)连接到所述脱挥装置外部的电机，所述落条脱挥区(3)与所述汽相集排区(4)分列于所述转轴(11)两侧；所述物料收集区(7)位于所述降膜脱挥区(5)的下方，所述物料收集区(7)设置有出料口(8)；所述聚合物从进料口(9)进入进料分布区(1)，之后进入所述加热脱挥区(2)，所述聚合物在加热脱挥区(2)被所述加热装置加热并进行第一级脱挥，之后进入落条脱挥区(3)进行第二级脱挥，然后落到降膜脱挥区(5)的集液分布器(14)上，集液分布器(14)在电机的带动下旋转，使所述聚合物在重力和离心力双重作用下在集液分布器(14)上形成向下流动的液膜，液膜在向下流动降落的过程中进行第三级脱挥，之后被甩出到脱挥装置的壳体壁面上，并沿着壳体壁面向下流动，进入所述物料收集区(7)，并从出料口(8)排出；所述聚合物中的挥发分从汽相集排区(4)的挥发分出口(13)排出。...

【技术特征摘要】
1.一种聚合物脱挥装置，其特征在于，所述脱挥装置设置有：进料分布区(1)、加热脱挥区(2)、落条脱挥区(3)、汽相集排区(4)、降膜脱挥区(5)、和物料收集区(7)；所述进料分布区(1)设置有进料口(9)；所述加热脱挥区(2)位于所述进料分布区(1)下方，所述加热脱挥区(2)设置有用于将所述聚合物加热到脱挥温度的加热装置；所述落条脱挥区(3)位于加热脱挥区(2)下方且位于降膜脱挥区(5)上方；所述汽相集排区(4)与所述落条脱挥区(3)并列设置于所述降膜脱挥区(5)上方，所述汽相集排区(4)的顶部或侧面设置有挥发分出口(13)；所述降膜脱挥区(5)设置有集液分布器(14)，集液分布器(14)固定连接到转轴(11)上，所述转轴(11)连接到所述脱挥装置外部的电机，所述落条脱挥区(3)与所述汽相集排区(4)分列于所述转轴(11)两侧；所述物料收集区(7)位于所述降膜脱挥区(5)的下方，所述物料收集区(7)设置有出料口(8)；所述聚合物从进料口(9)进入进料分布区(1)，之后进入所述加热脱挥区(2)，所述聚合物在加热脱挥区(2)被所述加热装置加热并进行第一级脱挥，之后进入落条脱挥区(3)进行第二级脱挥，然后落到降膜脱挥区(5)的集液分布器(14)上，集液分布器(14)在电机的带动下旋转，使所述聚合物在重力和离心力双重作用下在集液分布器(14)上形成向下流动的液膜，液膜在向下流动降落的过程中进行第三级脱挥，之后被甩出到脱挥装置的壳体壁面上，并沿着壳体壁面向下流动，进入所述物料收集区(7)，并从出料口(8)排出；所述聚合物中的挥发分从汽相集排区(4)的挥发分出口(13)排出。2.如权利要求1所述的脱挥装置，其特征在于，所述降膜脱挥区(5)和所述物料收集区(7)之间设置有破泡脱挥区(6)；所述破泡脱挥区(6)设置有多组刮板(15)，所述刮板(15)一端抵近所述破泡脱挥区(6)的壳体内表面，另一端固定连接到所述转轴(11)上；被所述集液分布器(14)甩出到脱挥装置的壳体壁面的聚合物沿着壳体壁面向下流动进入所述破泡脱挥区(6)，刮板(15)随转轴(11)转动而转动，推动所述聚合物在破泡脱挥区(6)的内壁上形成液膜，同时，已经存在于聚合物中的挥发分汽泡被刮板强制挤破，挥发分从聚合物液相中进入汽相中，完成第四级脱挥，...

【专利技术属性】
技术研发人员：单岩崑，马永明，李蒙，
申请(专利权)人：上海宥壹化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31