一种超高分子量聚乙烯过滤干燥装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种超高分子量聚乙烯过滤干燥装置，过滤干燥装置底部设有过滤部；所述过滤干燥装置内部设有搅拌器。所述过滤部包括多个过滤器，所述过滤器至少包括一个套筒式过滤器，所述套筒式过滤器位于所述过滤干燥装置底部中心。所述搅拌器与水平方向呈45

【技术实现步骤摘要】
一种超高分子量聚乙烯过滤干燥装置


[0001]本技术属于干燥设备领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯过滤干燥装置。

技术介绍

[0002]淤浆聚合产物中超高分子量聚乙烯粉料约占15
‑
30％，其含有大量的溶剂和杂质需要过滤分离并干燥。现有超高分子量聚乙烯工业反应装置中，由于采用淤浆间歇聚合方法，主要采用圆盘干燥机、滚筒式干燥、釜式干燥等，其干燥方法时间周期长，效率低，因而严重制约聚乙烯的生产效率。
[0003]目前，淤浆聚合超高分子量聚乙烯(简称UHMWPE，是分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯)工艺方法中，是以己烷为反应溶剂，经淤浆聚合后，先采用沉降罐处理浆料，以使部分正己烷溶剂从溢流口流出，以实现淤浆的过滤分离。然后再采用圆盘式干燥机或滚筒式干燥机进行干燥。其中：在圆盘式干燥机中，伴随加热条件开启圆盘式搅拌，溶剂会缓慢挥发，以实现超高分子量聚乙烯粉料的干燥。或者采用滚筒式干燥机，随着滚筒的翻转，溶剂与聚乙烯粉料分离挥发，进而达到干燥效果。其中，采用沉降罐使超高分子量聚乙烯粉料与溶剂实现过滤分离的效率主要取决于超高分子量聚乙烯粉料的沉降速度，通常分离时间需达到数小时。且分离得到的超高分子量聚乙烯粉料仍含有约40～50％的溶剂。且上述工艺方法需要多个罐体或容器串联对淤浆进行处理，因而存在过滤效率低、干燥时间长等难题。如果采用釜式干燥机进行干燥，则现有螺带式搅拌器的搅拌桨叶底部呈近180
°
，几乎与水平面平行，因而搅拌阻力大、干燥效率低、且能耗高。且由于干燥效果差，生产出的超高分子量聚乙烯粉料中残留有溶剂、烷基铝等杂质，因而造成产品颜色发黄并带有气味。
[0004]申请号为CN201220201288.5的专利文献，公开了一种氮气循环使用的闭路超高分子量聚乙烯干燥装置，该装置虽然减少了氮气的消耗，但其能耗仍较高。同时该超高分子量聚乙烯干燥装置还需水洗工艺，因而势必会增加溶剂己烷的回收成本，且该干燥装置的成本较高。
[0005]顾欣，王辛幸，贾敏.超高分子量聚乙烯粉料水洗干燥成套技术开发[J].广州化工，2018，48(18)，104
‑
105，介绍了一种超高分子量聚乙烯粉料的水洗干燥成套技术，该技术是用热水对超高分子量聚乙烯产品粉料进行洗涤后干燥，从而减少粉料中的溶剂、催化剂等杂质的残留，达到降低粉料产品中的杂质含量。该技术包含洗涤干燥用关键设备—混合洗涤器和脱水机的开发和对应成套工艺技术的开发，其关键在于水洗设备的开发，而对超高分子量聚乙烯粉料的干燥效率并无明显改善。此外，由于需要对超高分子量聚乙烯粉料产品进行水洗，从而造成了溶剂回收能耗的显著增大。因此，如何开发成本低、能够对超高分子量聚乙烯产品粉料进行干燥，以达到降低粉料产品中溶剂、催化剂等杂质残留及含量，从而改善粉料颜色偏黄成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]为了改善上述技术问题，本技术提供一种超高分子量聚乙烯过滤干燥装置，
所述过滤干燥装置底部设有过滤部；所述过滤干燥装置内部设有搅拌器。
[0007]根据本技术的实施方案，所述过滤部为锥桶结构。
[0008]根据本技术的实施方案，所述过滤部包括多个过滤器，所述过滤器至少包括一个套筒式过滤器，所述套筒式过滤器位于所述过滤干燥装置底部中心。
[0009]根据本技术的实施方案，所述过滤器的数量可以为一个、两个、三个、四个或更多个。
[0010]优选地，当所述过滤器的数量为两个以上时，所述两个以上的过滤器周向分布于所述过滤干燥装置底部且各过滤器之间距离相等。对所述两个以上的过滤器的结构不做特定限定，其可以选用本领域已知结构。
[0011]优选地，所述过滤器的孔径可以为10～40μm，优选为15～30μm；示例性为10μm、15μm、20μm、30μm、40μm。
[0012]优选地，所述过滤器的直径可以各自独立地为100～300mm，优选为150～250mm，示例性为100mm、150mm、200mm、250mm、300mm。
[0013]优选地，所述套筒式过滤器采用SUS304不锈钢材质。
[0014]根据本技术的实施方案，所述搅拌器为螺带式搅拌器。优选地，所述螺带式搅拌器底部与水平方向呈45
°
～75
°
夹角，例如，45
°
、 50
°
、60
°
、70
°
、75
°
。
[0015]根据本技术的实施方案，所述搅拌器为锥形结构，用以与所述过滤部的锥桶结构相适配。
[0016]根据本技术的实施方案，所述过滤干燥装置还包括驱动部，用于调节所述搅拌器的搅拌速度。例如，所述驱动部为电机，所述驱动部位于所述过滤干燥装置顶部。
[0017]根据本技术的实施方案，所述过滤干燥装置为集过滤和干燥为一体的釜。优选地，釜体的外壁上设置夹套。
[0018]根据本技术的实施方案，所述过滤干燥装置的长径比为1:1～1:2，优选为1:1～1:1.5，示例性为1:1、1:1.2、1:1.3、1:1.5、1:2。
[0019]本技术中，所述过滤干燥装置过滤干燥超高分子量聚乙烯的方法，包括以下步骤：
[0020](1)将聚合反应结束后的聚乙烯浆液转移至所述过滤干燥装置内，正己烷溶剂由所述过滤部滤出；
[0021](2)采用夹套加热方式，开启搅拌器，对步骤(1)得到的超高分子量聚乙烯粉料进行干燥。
[0022]根据本技术的实施方案，所述聚合反应结束后聚乙烯浆液中，超高分子量聚乙烯粉料的浓度为20～35％，示例性为20％、25％、30％、 35％。
[0023]根据本技术的实施方案，步骤(1)中，由所述过滤部滤出后得到的超高分子量聚乙烯粉料的湿含量为25～35％，示例性为25％、 30％、35％。
[0024]根据本技术的实施方案，步骤(1)中，还包括对所述过滤部加压，以加快正己烷溶剂与超高分子量聚乙烯粉末的分离。优选地，采用氮气对所述过滤部加压。例如，加压至约0.2～0.5MPa，示例性为 0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa。
[0025]根据本技术的实施方案，步骤(2)中，所述过滤干燥装置的釜内温度为45～60℃，示例性为45℃、50℃、55℃、60℃。
[0026]根据本技术的实施方案，步骤(2)中，所述过滤干燥装置的釜内真空度为
‑
90～
‑
60kPa，示例性为
‑
90kPa、
‑
80kPa、
‑
70kPa、
‑
60kPa。
[0027]根据本技术的实施方案，步骤(2)中，所述搅拌的速度为30～60r/min，示例性为30r/min、50r/min、60r/min。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高分子量聚乙烯过滤干燥装置，其特征在于，所述过滤干燥装置底部设有过滤部；所述过滤干燥装置内部设有搅拌器，所述搅拌器为螺带式搅拌器，所述螺带式搅拌器底部与水平方向呈45
°
～75
°
夹角；所述过滤部包括多个过滤器，所述过滤器至少包括一个套筒式过滤器，所述套筒式过滤器位于所述过滤干燥装置底部中心。2.如权利要求1所述的过滤干燥装置，其特征在于，所述过滤部为锥桶结构；所述过滤器的数量为一个、两个、三个、四个或更多个。3.如权利要求2所述的过滤干燥装置，其特征在于，当所述过滤器的数量为两个以上时，所述两个以上的过滤器周向分布于所述过滤干燥装置底部且各过滤器之间距离相等。4.如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：许学翔，鲁立军，邓兆敬，李江涛，李琳琳，李克景，
申请(专利权)人：中化学科学技术研究有限公司，
类型：新型
国别省市：