本发明专利技术公开了一种PVC树脂的聚合装置和方法，本装置包括聚合釜、冷水升温换热器、热水恒温换热器和热水罐，所述聚合釜顶部设置有第一进料口、第二进料口、进水口、高压水进口、终止剂口，所述进水口连接热水罐；聚合釜底部设置有出料口、高压进气口，外壁设置有温控夹套，内部设置有搅拌装置、喷淋装置和内冷管；对聚合装置和聚合热水入料方法改造后，聚合进完料后无需升温，大大缩短了辅助时间，提高了釜的生产效率；避免了低温反应，减少了大分子量的数量；减少了水中含氧量的带入，提高了PVC树脂的热稳定性，能生产出高质量的PVC树脂。
A polymerization device and method of PVC resin
【技术实现步骤摘要】
一种PVC树脂的聚合装置和方法
本专利技术一种PVC树脂的聚合装置和方法，属于聚氯乙烯生产
技术介绍
目前生产聚氯乙烯的48m3聚合釜入料工艺采用6台48m³悬浮法聚合釜技术，聚合加料系统为冷水入料，反应周期长，平均生产１批次ＰＶＣ时间约480min。2004年11月开车至2019年10月，该装置运行稳定，正常生产情况下每天6台聚合釜可生产14-15釜次ＰＶＣ，每釜产量为13吨，每天产量约190-200吨，该装置最大产能可达65000吨。具体生产步骤为：软水入釜（助剂伴随软水入釜）—单体入釜—升温（分解引发剂）—温控反应—终止反应—出料—涂壁。此操作步骤重复作业。冷水进料，蒸汽升温，通过DCS控制系统向釜内打入21.5m³的软水，软水温度为18-20℃、将备好的引发剂、分散剂以及助分散剂等加入釜内，打完水后、开启搅拌、将设定好量的单体送至聚合釜内、单体加完后、冷搅20分钟，冷搅完毕后通过蒸汽注入夹套将循环水加热，热循环水将釜内温度达控制温度、停止升温、反应过程中通过调节冷水调节阀的开度来保证聚合釜内反应的温度和压力不变。但现有生产工艺存在以下问题：（1）现有工艺入料后再进行升温，升温时间长，能耗大；（2）聚合温度几乎是决定聚氯乙烯树脂分子量的唯一因素，现有入料工艺中引发剂通过冷软水进入聚合釜内，当冷水入料完成后，氯乙烯单体加入聚合釜内，此时聚合釜温度未达到设定反应温度，由于引发剂的存在，氯乙烯单体在低于设定反应温度的条件下开始进行聚合反应，导致聚氯乙烯树脂产品分子量分布宽度增大，聚氯乙烯树脂的加工性能和制品的稳定性变差。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种PVC树脂的聚合装置和方法，能够确保操作条件稳定，反应平稳，能生产出高质量的ＰＶＣ树脂。本专利技术通过以下技术方案实现：一种PVC树脂的聚合装置，包括聚合釜、冷水升温换热器、热水恒温换热器和热水罐，所述聚合釜顶部设置有第一进料口、第二进料口、进水口、高压水进口、终止剂口，所述第一进料口连接有软水、引发剂、分散剂以及助分散剂管线，所述第二进料口连接回收和合成单元，所述高压水进口连接有高压水和压力变送器；所述进水口连接热水罐；终止剂口通过终止剂管道连接终止剂槽；所述聚合釜底部设置有出料口、高压进气口，出料口连接有出料过滤器，出料过滤器通往沉析槽，出料过滤器连接有消泡剂罐；所述高压进气口连接有高压氮气，并设置有安全阀；所述聚合釜外壁设置有温控夹套，所述温控夹套通过温控管道连接循环水池；所述聚合釜内部设置有搅拌装置、喷淋装置和内冷管，搅拌装置设置于聚合釜中心并连接有减速电机，所述喷淋装置设置于聚合釜内上部，通过喷淋管线连接涂釜罐，所述喷淋管线上还连接有蒸汽管和高压水管；所述内冷管设置于聚合釜内壁内侧，并连接冷却水槽；所述热水罐顶部设置有恒温进口、底部设置有热水出口，所述热水出口分支为两条管线，分别连接恒温循环水管和热水进料管，所述恒温循环水管连接恒温进口，所述恒温循环水管上设置有恒温循环泵和热水恒温换热器；所述热水进料管通过入料热水泵连接聚合釜的进水口；所述热水罐顶部还设置有一级水进口，所述一级水进口通过一级水管连接有聚合纯水，所述一级水管上设置有冷水升温换热器；所述冷水升温换热器和热水恒温换热器的热量均来源于聚合釜产生的热蒸汽和热水，所述热蒸汽和热水冷却后的冷凝水通往冷却水槽。所述热水罐顶部还设置有氮气进口，所述氮气进口的氮气来自于聚合釜反应所用氮气。所述热水罐底部还设置有排污口，所述排污口通往地沟。每个热水罐可以同时供给多台聚合釜进行聚合反应所需的热水；优选的，所述冷却水槽还设置有加水口。优选的，所述聚合釜顶还设置有冲压罐、防爆安全阀、助剂罐和总阀，所述总阀连接有水、空气、氮气，还连接有抽空管线和回收管线。优选的，所述喷淋管线、温控管道、终止剂管道、内冷管的入口管线、热水进料管、消泡剂罐出口管路上均设置有计量泵和调节阀。优选的，所述热水罐内和聚合釜内均设置有温度传感器。一种PVC树脂的合成方法，包括如下步骤：1）向聚合釜釜内打入冷水，将备好的引发剂、分散剂以及助分散剂加入釜内，打完水后，聚合釜内水温度为18-20℃；2）开启搅拌，将设定好量的单体送至聚合釜内，单体加完后，冷搅15-30分钟；3）冷搅完毕后，将经过加热和恒温得到的热水罐内热水100-135℃加入聚合釜内，冷水与热水的加入比例为1.2-1.4:1；4）调节聚合釜夹套内通蒸汽或内冷管内通冷却水的流量，对聚合釜内温度进行调控，开始聚合反应；5）反应完成后通过聚合釜底的出料口出料。优选的，所述热水加热和恒温的过程包括如下步骤：聚合釜产生的热蒸汽和聚合热水通过冷水升温换热器将冷水第一次加热，得到一级水，一级水温度为50-70℃；一级水送至热水罐，热水罐内的水通过热水恒温换热器加热到100-135℃，并通过恒温循环实现热水温度始终保持，得到二级水，再送至聚合釜内。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：１）聚合进完料后无需升温，大大缩短了辅助时间，提高了聚合釜的生产效率；２）避免了低温反应，减少了大分子量的数量，提高了分子量的集中度；３）减少了水中含氧量的带入，从而提高了ＰＶＣ树脂的热稳定性。附图说明图1为本专利技术聚合装置结构示意图；图2为本专利技术热水罐结构示意图；图3为本专利技术热水罐与聚合釜连接关系示意图。图中，1聚合釜、2冷水升温换热器、3热水恒温换热器，4热水罐，11第一进料口、12第二进料口、13进水口、14高压水进口、15终止剂口，16软水管线、17引发剂管线、18分散剂管线，19助分散剂管线，20回收单元，21合成单元，22高压水，23压力变送器，24终止剂槽，25出料口、26高压进气口，27出料过滤器，28沉析槽，29消泡剂罐，30高压氮气，31温控夹套，32循环水池，33搅拌装置、34喷淋装置、35内冷管，37涂釜罐，38蒸汽管，39高压水管，40冷却水槽，41恒温循环水管，42热水进料管，43热水恒温换热器，44一级水管，46冲压罐、47防爆安全阀、48助剂罐，49总阀，50抽空管线，51回收管线，52恒温循环泵，53排污口。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，但是本专利技术的保护范围并不限于这些实施例，凡是不背离本专利技术构思的改变或等同替代均包括在本专利技术的保护范围之内。PVC悬浮聚合原理将ＶＣＭ单体在连续的水相中，由搅拌机械分散成小液珠，并由分散剂将其分散保护，减少其合并机率，最后采用过氧化物引发剂进入ＶＣＭ单体分散相中产生反应自由基而引发单体进行加聚反应。反应为放热反应，反应热由通入釜夹套的冷却循环水移走，反应终点加入终止剂杀死活性自由基终止反应，聚合釜内未反应的ＶＣＭ经回收后进入压缩机增压后进行冷凝回收，回收的ＶＣＭ供下批次生产使用。一种PVC树脂的聚合装置，包括聚合釜1、冷水升温换热器2、热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PVC树脂的聚合装置，其特征在于，包括聚合釜、冷水升温换热器、热水恒温换热器和热水罐，所述聚合釜顶部设置有第一进料口、第二进料口、进水口、高压水进口、终止剂口，所述第一进料口连接有软水、引发剂、分散剂以及助分散剂管线，所述第二进料口连接回收和合成单元，所述高压水进口连接有高压水和压力变送器；所述进水口连接热水罐；终止剂口通过终止剂管道连接终止剂槽；所述聚合釜底部设置有出料口、高压进气口，出料口连接有出料过滤器，出料过滤器通往沉析槽，出料过滤器连接有消泡剂罐；所述高压进气口连接有高压氮气，并设置有安全阀；/n所述聚合釜外壁设置有温控夹套，所述温控夹套通过温控管道连接循环水池；所述聚合釜内部设置有搅拌装置、喷淋装置和内冷管，搅拌装置设置于聚合釜中心并连接有减速电机，所述喷淋装置设置于聚合釜内上部，通过喷淋管线连接涂釜罐，所述喷淋管线上还连接有蒸汽管和高压水管；所述内冷管设置于聚合釜内壁内侧，并连接冷却水槽；/n所述热水罐顶部设置有恒温进口、底部设置有热水出口，所述热水出口分支为两条管线，分别连接恒温循环水管和热水进料管，所述恒温循环水管连接恒温进口，所述恒温循环水管上设置有恒温循环泵和热水恒温换热器；所述热水进料管通过入料热水泵连接聚合釜的进水口；所述热水罐顶部还设置有一级水进口，所述一级水进口通过一级水管连接有聚合纯水，所述一级水管上设置有冷水升温换热器；所述冷水升温换热器和热水恒温换热器的热量均来源于聚合釜产生的热蒸汽和热水，所述热蒸汽和热水冷却后的冷凝水通往冷却水槽；/n所述热水罐顶部还设置有氮气进口，所述氮气进口的氮气来自于聚合釜反应所用氮气；所述热水罐底部还设置有排污口，所述排污口通往地沟；/n每个热水罐同时供给一台或多台聚合釜进行聚合反应所需的热水。/n...
【技术特征摘要】
1.一种PVC树脂的聚合装置，其特征在于，包括聚合釜、冷水升温换热器、热水恒温换热器和热水罐，所述聚合釜顶部设置有第一进料口、第二进料口、进水口、高压水进口、终止剂口，所述第一进料口连接有软水、引发剂、分散剂以及助分散剂管线，所述第二进料口连接回收和合成单元，所述高压水进口连接有高压水和压力变送器；所述进水口连接热水罐；终止剂口通过终止剂管道连接终止剂槽；所述聚合釜底部设置有出料口、高压进气口，出料口连接有出料过滤器，出料过滤器通往沉析槽，出料过滤器连接有消泡剂罐；所述高压进气口连接有高压氮气，并设置有安全阀；
所述聚合釜外壁设置有温控夹套，所述温控夹套通过温控管道连接循环水池；所述聚合釜内部设置有搅拌装置、喷淋装置和内冷管，搅拌装置设置于聚合釜中心并连接有减速电机，所述喷淋装置设置于聚合釜内上部，通过喷淋管线连接涂釜罐，所述喷淋管线上还连接有蒸汽管和高压水管；所述内冷管设置于聚合釜内壁内侧，并连接冷却水槽；
所述热水罐顶部设置有恒温进口、底部设置有热水出口，所述热水出口分支为两条管线，分别连接恒温循环水管和热水进料管，所述恒温循环水管连接恒温进口，所述恒温循环水管上设置有恒温循环泵和热水恒温换热器；所述热水进料管通过入料热水泵连接聚合釜的进水口；所述热水罐顶部还设置有一级水进口，所述一级水进口通过一级水管连接有聚合纯水，所述一级水管上设置有冷水升温换热器；所述冷水升温换热器和热水恒温换热器的热量均来源于聚合釜产生的热蒸汽和热水，所述热蒸汽和热水冷却后的冷凝水通往冷却水槽；
所述热水罐顶部还设置有氮气进口，所述氮气进口的氮气来自于聚合釜反应所用氮气；所述热水罐底部还设置有排污口，所述排污口通往地沟；
每个热水罐同时供给一台或多台聚合釜进行聚合反应所需的热水。
2.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍慧生，霍冰冰，苗泽慧，
申请(专利权)人：长治市霍家工业有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14
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