原位补充热能的超重力脱除聚合物中挥发分的方法技术

本发明专利技术公开了原位补充热能的超重力脱除聚合物中挥发分的方法，包括如下步骤：准备超重力脱挥装置；用闪蒸超重力反应器进行闪蒸；经闪蒸超重力反应器闪蒸后，气体用真空泵抽出，液体输送到超重力脱挥装置；利用超重力脱挥装置进行脱挥。其中，一级闪蒸超重力反应器用来初步脱除聚合物中的挥发分；二级原位加热超重力脱挥装置用来深度脱除聚合物中的挥发分，通过二级串联超重力反应器，强化了聚合物挥发分的脱出。本发明专利技术方法使用的超重力装置无需额外的加热装置，通过旋转机械能经磁力切割原位转化为热能，自动补充脱挥过程中挥发分气化带走的大量热量。化带走的大量热量。化带走的大量热量。

【技术实现步骤摘要】
原位补充热能的超重力脱除聚合物中挥发分的方法


[0001]本专利技术涉及一种脱除聚合物中挥发分的方法。更具体地，涉及一种原位补充热能的超重力脱除聚合物挥发分的方法。

技术介绍

[0002]聚合物广泛应用于食品包装、供水管道、汽车内饰件、水杯、厨具等方面，与人们的生活密切相关。聚烯烃是一种重要的聚合物。以聚烯烃为例，聚烯烃的原料及用其加工生产的制品所散发出的气味属于挥发性有机物(VOC)的范畴，聚烯烃的挥发分来源归纳为以下3个方面:(1)聚合工艺残留物质。聚烯烃的主要生产工艺包括淤浆聚合、溶液聚合和气相聚合。各工艺生产的产品中残留的单体、溶剂，如果不能脱除干净，就会对物料的气味产生影响；(2)加工以及使用过程中产生的气味。加工过程中，尤其在高温高剪切条件下，聚烯烃易于分解，同时在残余催化剂的金属离子催化作用下，高分子被加速氧化降解，散发出醛、酮，从而至嗅。聚烯烃中所含的低聚物，其分子链短，更容易因氧化降解，而成为低相对分子质量的VOC。因此低聚物含量高也是导致产生气味的重要因素。在实际聚烯烃挤出造粒过程中，向基料中加入不同量的低聚物，工作现场的异味浓度会明显上升。在聚烯烃产品的存储、使用过程中，随着使用时间的推移，抗氧剂及其他添加剂逐渐损耗并迁移，氧化并生成副产物，最终产生致嗅物质；(3)添加剂的影响。在聚烯烃中加入不恰当的抗氧剂、爽滑剂、各种色母粒、含有不同成分偶联剂的填充物等，也会导致聚烯烃产生异味。
[0003]以旋转填充床为核心装备的超重力技术是一种过程强化技术。近些年在脱挥领域，旋转填充床受到很大的关注。超重力的作用下，高粘度聚合物流体变成极细的小液滴、液膜，增大比表面积且表面快速更新，从而促进挥发份的快速逸出。超重力法脱挥技术优势在于停留时间短，微观混合均匀，反应效率高且可以进行连续性脱挥等。与传统的脱挥装置相比，其具有占地面积小，脱除效率高，良好的自清洁作用等优点。目前，传统的超重力脱挥工艺中(如中国专利ZL200710120712.7)，由于脱挥时气化带走了大量的热量，需要通过外壳夹套升温来维持超重力旋转床内空腔和转子的温度以补充脱挥气化带走的热量，在这个过程中，夹套升温首先加热空气，加热的空气然后给转子升温，其效率较低，导致能耗居高不下。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种原位补充热能的超重力脱除聚合物中挥发分的方法。该方法使用的超重力装置无需额外的加热装置，通过旋转机械能经磁力切割原位转化为热能，自动补充脱挥时VOC气化带走的大量热量，节约了能耗；经检测，使用本专利技术的方法，可以节约能耗20-50％。
[0005]本专利技术中的术语“脱除聚合物中挥发分”简称“脱挥”。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：
[0007]一种原位补充热能的超重力脱除聚烯烃中挥发分的方法，包括如下具体步骤：
[0008]S1、准备超重力脱挥装置
[0009]所述超重力脱挥装置包括壳体、电机、动磁力盘、转子填料、静磁力盘、固定环、液体进料口、气体出口和液体出料口；
[0010]所述电机的输出轴自壳体顶部穿过壳体延伸到壳体内，电机输出轴的下端头与动磁力盘上端面中心位置固定连接；
[0011]所述转子填料设置在动磁力盘上表面；电机输出轴与转子填料之间设有空腔；
[0012]所述动磁力盘的下方设置静磁力盘；
[0013]S2、将用氮气保护下的原料储罐内的原料液输送到闪蒸超重力反应器进行闪蒸；
[0014]S3、原料液经闪蒸超重力反应器闪蒸后，气体用真空泵抽出，液体输送到超重力脱挥装置的液体进料口；
[0015]S4、开启超重力脱挥装置，利用真空泵对超重力脱挥装置抽真空；调整动电机的转速使磁力盘给转子填料预热；自液体进料口进入的原料液喷射到转子填料上进行分散；
[0016]S5、脱挥后的原料液自超重力脱挥装置液体出料口处排出，挥发性气体自气体出口处排出。
[0017]优选地，步骤S1中，所述动磁力盘和静磁力盘均采用强力磁铁，磁力感应强度为10000-50000高斯。
[0018]优选地，步骤S1中，所述动磁力盘和静磁力盘之间的距离为0.5-5cm。
[0019]优选地，步骤S1中，所述动磁力盘的转速为0-3000r/min。
[0020]优选地，步骤S3中，所述闪蒸超重力反应器的预热温度为90-300℃。
[0021]优选地，步骤S4中，所述超重力脱挥装置抽真空的真空度为0.07-0.098MPa。
[0022]优选地，步骤S4中，所述动磁力盘和转子填料的转速为0-3000r/min。
[0023]优选地，步骤S4中，所述脱挥温度为100-250℃。
[0024]本专利技术所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
[0025]如无特殊说明，本专利技术中的各原料均可通过市售购买获得，本专利技术中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
[0026]与现有技术相比较，本专利技术具有如下有益效果：
[0027]本专利技术的有益效果如下：
[0028]本专利技术通过旋转磁场原位加热超重力脱除装置，可有效强化热量的产生，进而提高旋转床腔体内部的温度，弥补超重力聚合物中挥发分脱除时气化带走的热量，原位加热可实现持续性超重力脱挥。经检测，使用本专利技术的超重力脱挥装置，可以节约能耗20-50％。
[0029]同时，借助超重力技术，强化气液之间的传质，提高废气脱出率，从而实现挥发性有机化合物的处理，具有重要的环保、经济和社会效益。备体积小，处理量大，分离效率高。
附图说明
[0030]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明
[0031]图1为本专利技术使用的超重力脱挥装置的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术脱挥工艺流程示意图。
具体实施方式
[0033]为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0034]作为本专利技术的一个方面，
[0035]一种原位补充热能的超重力脱除聚合物中挥发分的方法，包括如下具体步骤：
[0036]S1、准备超重力脱挥装置
[0037]所述超重力脱挥装置100，包括壳体1、电机2、动磁力盘3、转子填料4、不锈钢疏水丝网5、静磁力盘6、固定环7、液体进料口8、气体出口9和液体出料口10；
[0038]所述电机2的输出轴自壳体1顶部穿过壳体1延伸到壳体1内，电机输出轴的下端头与动磁力盘3上端面中心位置固定连接；
[0039]所述转子填料4设置在动磁力盘3上表面；电机输出轴与转子填料4之间设有空腔；
[0040]所述转子填料4和壳体1之间的空腔内纵向设置不锈钢疏水丝网5；
[0041]所述动磁力盘3的下方设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.原位补充热能的超重力脱除聚合物中挥发分的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、准备超重力脱挥装置所述超重力脱挥装置包括壳体、电机、动磁力盘、转子填料、静磁力盘、固定环、液体进料口、气体出口和液体出料口；所述电机的输出轴自壳体顶部穿过壳体延伸到壳体内，电机输出轴的下端头与动磁力盘上端面中心位置固定连接；所述转子填料设置在动磁力盘上表面；电机输出轴与转子填料之间设有空腔；所述动磁力盘的下方设置静磁力盘；S2、将原料储罐内的原料液输送到闪蒸超重力反应器进行闪蒸；S3、原料液经闪蒸超重力反应器闪蒸后，气体用真空泵抽出，液体输送到超重力脱挥装置的液体进料口；S4、开启超重力脱挥装置，利用真空泵对超重力脱挥装置抽真空；调整动电机的转速使磁力盘给转子填料预热；自液体进料口进入的原料液喷射到转子填料上进行分散；S5、脱挥后的原料液自超重力脱挥装置液体出料口处排出，挥发性气体自气体出口处排出。2.根据权利要求1所述原位补充热能的超重力脱除聚合物中挥发分的方法，其特征在于：所述动磁力盘和静磁力盘均采用强力磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勇，陈建峰，初广文，邹海魁，孙宝昌，张亮亮，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：