本实用新型专利技术涉及全氟聚醚合成设备技术领域，具体是一种全氟聚醚聚合用含氟烷烃循环套用装置，包括利用循环回路连接的反应釜和膜分离器，所述循环回路和膜分离器的外部均包覆保冷层，所述膜分离器的顶端连接有惰性气体管路，与外部惰性气体气源连接。本装置通过在膜分离器和循环回路上包覆保冷层，确保循环套用过程中含氟烷烃不产生相变，显著降低了整体能耗；含氟烷烃由膜分离器循环至反应釜的动力由惰性气体提供，有效避免了现有技术中使用泵送导致的含氟烷烃易汽化的问题。导致的含氟烷烃易汽化的问题。导致的含氟烷烃易汽化的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种全氟聚醚聚合用含氟烷烃循环套用装置
[0001]本技术涉及全氟聚醚合成设备
，具体是一种全氟聚醚聚合用含氟烷烃循环套用装置。
技术介绍
[0002]全氟聚醚是一类比较特殊的全氟高分子化合物，其平均分子量在500
‑
15000不等，分子中仅有C、F、O三种元素，具有耐热、耐氧化、耐辐射、耐腐蚀、不燃等特性。由于氟元素具有较强吸电子效应而使聚合物不显醚得性能，使全氟聚醚具有很好的耐热性、化学稳定性、氧化安定性和完全不燃性。因其优良的特性，全氟聚醚在军事、航天、核工业等尖端领域长期作为可靠性润滑剂使用。目前，全氟聚醚已经广泛应用在化工、电子、电器、机械、核工业、航空航天等领域。
[0003]溶液聚合是一种常见的全氟聚醚聚合物合成方式，具有黏度低、传热均匀、反应温度易控、分子量及分子量分布可调等优势。溶液聚合使用的溶剂通常为烷烃类化合物，具体到全氟聚醚的聚合反应所用溶剂为含氟烷烃、主要是氟氯烃化合物、其分子量范围为50～200，有机溶剂的沸点低，易挥发，对溶液聚合中的有机溶剂进行分离回收十分必要。但现有装置如CN 203264698 U(申请号201320309819.7)公开了一种反应釜余液回收装置，该回收装置在反应釜上部设有与其连接的冷凝器，冷凝器下方设置一与其连通的集液箱，在集液箱上还设置一分支管道，分支管道另一端连接控制阀和泵，反应釜内若有多余的反应溶剂可通过泵产生的负压及时吸出并通过管道连接至反应釜进料口，将吸出的溶剂进行重复利用，此装置仅能回收利用多余的反应溶剂，并不能应用于全氟聚醚聚合反应，将含氟烷烃进行有效循环套用。
[0004]目前，常用的分离方法是利用全氟聚醚产物与溶剂的沸点差异进行气液分离，溶剂的去除和回收的方法主要为自然晾干法、直接加热蒸馏法等。但是现有方法在对含氟烷烃分离时会使含氟烷烃产生相变，使其无法立即再次加入反应釜中参与反应，因此不利于连续化生产。
[0005]因此，需要一种能够将含氟烷烃进行重复利用的装置，来满足实际生产的需要。
技术实现思路
[0006]本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种全氟聚醚聚合用含氟烷烃循环套用装置，通过在膜分离器和循环回路外部包覆保冷层，以确保含氟烷烃在循环套用过程中始终保持液态，解决了现有溶剂分离方式工艺复杂、能源消耗大且污染环境的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：
[0008]一种全氟聚醚聚合用含氟烷烃循环套用装置，包括反应釜和膜分离器，所述反应釜和膜分离器组成循环回路，所述循环回路和膜分离器的外部均包覆保冷层，所述膜分离器的顶端连接有惰性气体管路，与外部惰性气体气源连接。
[0009]在聚合反应结束后反应产物和含氟烷烃一起经循环回路自反应釜进入膜分离器内，在膜分离器中反应产物和含氟烷烃分离，分离后的含氟烷烃经循环回路回到反应釜中参与反应，膜分离器和循环回路外的保冷层有效保证含氟烷烃在分离和输送的过程中不产生相变、始终保持液体状态。本装置通过向膜分离器内部注入惰性气体为内部进行增压，不仅能提高过滤效率，而且也能为含氟烷烃沿回流管路重新回到反应釜中提供动力，现有技术中通常需要利用含氟烷烃沸点低的特性实现气液分离，然后将分离后的气相溶剂冷凝回收，整个过程经历两次相变，能耗较高。在膜分离技术中通常使用泵送来实现溶剂的回流，但泵送会使含氟烷烃容易汽化导致效率降低，本装置有效解决了现有含氟烷烃分离过程中能耗高的问题。
[0010]所述膜分离器内部固定有横向设置的滤膜层，膜分离器的内部被滤膜层分为上层空腔和下层空腔；滤膜层包括滤膜和用于支撑滤膜的多孔板，滤膜固定在多孔板的顶面上，滤膜和多孔板上分别开有滤孔和收集孔，滤孔的孔径为0.4～0.6μm且孔中心距为2～2.5μm，收集孔的孔径为4.0～25.0μm，孔中心距为60～80μm；优选的，滤膜的厚度为0.15～0.30μm，多孔板的厚度为100～150μm。
[0011]全氟聚醚的聚合反应所用溶剂为含氟烷烃，主要是氟氯烃化合物、其分子量范围为50～200，而全氟聚醚聚合反应的产物平均分子量在500
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15000不等，利用上述孔径的滤膜能将聚合反应产物与含氟烷烃有效分离。同时滤膜的厚度能保证过滤效果，多孔板的厚度能提供良好支撑，避免因惰性气体注入后产生的压力导致滤膜层被破坏。
[0012]所述循环回路包括出料管路和回流管路，出料管路连接反应釜的底端和膜分离器的顶端，回流管路连接膜反应器下层空腔的底端和反应釜的顶端。
[0013]所述保冷层由聚酯发泡、橡塑或其他能实现保冷功能的材料制成。
[0014]所述反应釜的顶端连接有进料管路，膜分离器的顶端设有压力变送器和安全阀，上层空腔的侧壁连接有用于将分离后聚合产物排出的产物管路，下层空腔的底部连接有放净管路；所述上层空腔和下层空腔的侧壁分别设有第一液位计和第二液位计；优选的，出料管路、回流管路、进料管路、产物管路、惰性气体管路和放净管路上均设有阀门，便于操作人员对各管路进行控制。
[0015]本技术的有益效果是：
[0016]本装置通过在膜分离器和循环回路上包覆保冷层，确保循环套用过程中含氟烷烃不产生相变，显著降低了整体能耗；含氟烷烃由膜分离器循环至反应釜的动力由惰性气体提供，有效避免了现有技术中使用泵送导致的含氟烷烃易汽化的问题。
附图说明
[0017]图1是本循环套用装置的结构示意图；
[0018]其中：1.反应釜；2.出料管路；3.惰性气体管路；4.膜分离器；5.上层空腔；6.滤膜层；7.产物管路；8.下层空腔；9.放净管路；10.回流管路；11.压力变送器；12.第一液位计；13.第二液位计；14.安全阀。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例对本技术进行进一步说明。
[0020]实施例
[0021]如图1所示，一种全氟聚醚聚合用含氟烷烃循环套用装置，包括反应釜1和膜分离器4，反应釜1和膜分离器4组成循环回路，循环回路还包括出料管路2和回流管路10，出料管路2连接反应釜1的底端和膜分离器4的顶端，回流管路10连接膜反应器下层空腔8的底端和反应釜1的顶端。所述循环回路和膜分离器4的外部均包覆保冷层，所述保冷层由聚酯发泡、橡塑或其他能实现保冷功能的材料制成。膜分离器4内部固定有滤膜层6，滤膜层6横向设置，膜分离器4的内部以滤膜层6为界分为上层空腔5和下层空腔8。所述滤膜层6包括滤膜和用于支撑滤膜的多孔板，滤膜固定在多孔板的顶面上，滤膜和多孔板上分别开有滤孔和收集孔，滤孔的孔径为0.4～0.6μm且孔中心距为2～2.5μm，收集孔的孔径为4.0～25.0μm，孔中心距为60～80μm；优选的，滤膜的厚度为0.15～0.30μm，多孔板的厚度为100～150μm。膜分离器4的顶端连接有惰性气体管路3，与外部惰性气体气源连接。
[0022]所述反应釜1的顶端连接有进料管路，膜分离器4的顶端设有压力变送器11和安全阀1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全氟聚醚聚合用含氟烷烃循环套用装置，包括反应釜(1)和膜分离器(4)，所述反应釜(1)和膜分离器(4)组成循环回路，其特征是，所述循环回路和膜分离器(4)的外部均包覆保冷层，所述膜分离器(4)的顶端连接有惰性气体管路(3)。2.如权利要求1所述的循环套用装置，其特征是，所述膜分离器(4)内部固定有横向设置的滤膜层(6)，膜分离器(4)的内部被滤膜层(6)分为上层空腔(5)和下层空腔(8)；滤膜层(6)包括滤膜和用于支撑滤膜的多孔板，滤膜固定在多孔板的顶面上，滤膜和多孔板上分别开有滤孔和收集孔，滤孔的孔径为0.4～0.6...
【专利技术属性】
技术研发人员：李金泽，张坚，孙宁发，张健坤，刘体建，
申请(专利权)人：山东东岳高分子材料有限公司，
类型：新型
国别省市：
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