本實用新型涉及高壓聚乙烯工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種復(fù)合助劑添加系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

上世紀四十年代，英國帝國化學工業(yè)(ICI)建成世界第一套100t/a高壓法生產(chǎn)低密度聚乙烯(LDPE)中試裝置，隨后大量萬噸級產(chǎn)能的高壓低密度聚乙烯及其共聚物工業(yè)化裝置在世界范圍內(nèi)建成、投產(chǎn)。目前，世界上工業(yè)化LDPE管式法裝置單線生產(chǎn)能力高達45萬噸/年。低密度聚乙烯及其共聚物在薄膜、涂層、電線電纜料等領(lǐng)域處于不可替代的地位，隨著全球經(jīng)濟快速增長，以及煤制烯烴的迅速發(fā)展，大量LDPE裝置將陸續(xù)建成以滿足市場對低密度聚乙烯及其共聚物的需求。因此仍然需要對其生產(chǎn)工藝進一步優(yōu)化升級，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。

高壓法生產(chǎn)低密度聚乙烯及其共聚物分為釜式法及管式法。典型的LDPE裝置主要包括壓縮單元、聚合單元、擠壓造粒及添加劑注入單元、高壓循環(huán)氣單元及低壓循環(huán)氣單元。壓縮單元將乙烯氣體及其共聚單體增壓至聚合反應(yīng)所需壓力，壓縮后的氣體進入管式或者釜式反應(yīng)器聚合形成熔融聚乙烯。高壓循環(huán)氣單元和低壓循環(huán)氣單元將未聚合反應(yīng)的乙烯氣體及其共聚單體與聚合生成的熔融狀態(tài)聚乙烯分離，實現(xiàn)循環(huán)使用。熔融聚乙烯及其共聚物進入擠壓造粒單元進行成型、儲存，并且根據(jù)需要添加所需的助劑改進產(chǎn)品性能。

釜式法和管式法生產(chǎn)低密度聚乙烯樹脂需要加入助劑以改進產(chǎn)品性能。工業(yè)上，通常使用抗氧劑以防止樹脂在使用過程中發(fā)生老化，提高制品壽命。使用爽滑劑和開口劑提高制品在加工過程中的脫模性能和膜料的開口性能。隨著高壓聚乙烯工業(yè)化裝置規(guī)模越來越大，助劑的添加量也在大幅度提高，而多種助劑單獨加入則造成設(shè)備投資增加，操作人員工作強度大。

因而，仍需要對現(xiàn)有技術(shù)進行改進，以提供一種低成本、低勞動強度的適合多種助劑添加的復(fù)合助劑添加系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種復(fù)合助劑添加系統(tǒng)，以降低現(xiàn)有技術(shù)在高壓聚乙烯造粒過程中添加多種助劑時的設(shè)備投資成本以及勞動力成本。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種復(fù)合助劑添加系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：吊掛裝置，用于對盛有復(fù)合助劑的包裝袋起吊至卸料位置，并將復(fù)合助劑的包裝袋進行懸掛固定；輸送裝置，按照復(fù)合助劑流動的方向設(shè)置在吊掛裝置的下游，用于將復(fù)合助劑的包裝袋打開并進行輸送；以及擠壓裝置，按照復(fù)合助劑流動的方向設(shè)置在輸送裝置的下游，用于對復(fù)合助劑進行熔融擠壓并將復(fù)合助劑添加到樹脂造粒裝置中。

進一步地，擠壓裝置包括按照復(fù)合助劑流動的方向依次設(shè)置的復(fù)合助劑儲罐、計量秤以及雙螺旋桿擠出機，復(fù)合助劑儲罐用于對輸送裝置輸送來的復(fù)合助劑進行儲存；計量秤用于對復(fù)合助劑的加入量進行計量；雙螺旋桿擠出機用于將復(fù)合助劑熔融成復(fù)合助劑流體并擠壓添加到樹脂造粒裝置中。

進一步地，擠壓裝置中還包括三通閥，三通閥設(shè)置在雙螺旋桿擠出機和樹脂造粒裝置之間的連接管線上。

進一步地，擠壓裝置在三通閥處設(shè)置有水槽，用于對雙螺旋桿擠出機熔融擠壓出的復(fù)合助劑流體進行冷卻固化。

進一步地，樹脂造粒裝置的筒體上設(shè)置有一個或多個復(fù)合助劑注入口。

進一步地，復(fù)合助劑注入口為多個，且復(fù)合助劑注入口沿樹脂造粒裝置的筒體對稱設(shè)置。

進一步地，樹脂造粒裝置上有兩個復(fù)合助劑注入口；且兩個復(fù)合助劑注入口沿樹脂造粒裝置筒體的水平方向?qū)ΨQ設(shè)置。

進一步地，在三通閥與各個復(fù)合助劑注入口之間的連接管線上還設(shè)置有切斷閥。

進一步地，復(fù)合助劑儲罐中還設(shè)置有氮氣吹掃單元，氮氣吹掃單元用于對復(fù)合助劑進行吹掃，以防止儲存的復(fù)合助劑發(fā)生氧化和粘連。

進一步地，在復(fù)合助劑儲罐的底部還設(shè)置有止流閥。

進一步地，擠壓裝置中還設(shè)置有加熱單元，用于對雙螺旋桿擠出機、樹脂造粒裝置以及連接管線進行加熱。

進一步地，加熱單元為蒸汽加熱單元或電加熱單元。

應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，通過增加諸如可電動提升的吊掛裝置，能夠降低多種助劑分別加入的設(shè)備投資和工人工作強度，便于采用機械設(shè)備對所欲添加的各種助劑進行起吊和懸掛。不僅便于將復(fù)合助劑以大包裝袋的形式進行運輸，而且便于提高復(fù)合助劑的混合效率。該改進的復(fù)合助劑添加系統(tǒng)投資成本低，操作靈活，適用不同的高壓聚乙烯聚合工藝易于實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例中的一種用于高壓聚乙烯造粒過程中的復(fù)合助劑添加系統(tǒng)的示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

1、吊掛裝置；2、輸送裝置；3、擠壓裝置；4、樹脂造粒裝置；

31、復(fù)合助劑儲罐；32、計量秤；33、雙螺旋桿擠出機；

34、三通閥；35、連接管線；36、切斷閥；

37、止流閥；41、復(fù)合助劑注入口。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

如背景技術(shù)部分所提到的，現(xiàn)有技術(shù)中，在采用高壓法進行聚乙烯樹脂生產(chǎn)造粒的過程中需要添加各種助劑以提高產(chǎn)品的性能，而各種助劑單獨包裝，需要單獨的裝置進行添加，不僅浪費設(shè)備成本，而浪費勞動力成本。

為改善上述狀況，在本實用新型一種典型的實施方式中，提供了一種復(fù)合助劑添加系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：吊掛裝置1，用于對盛有復(fù)合助劑的包裝袋起吊至卸料位置，并將復(fù)合助劑的包裝袋進行懸掛固定；輸送裝置2，按照復(fù)合助劑的流動方向設(shè)置在吊掛裝置的下游，用于將復(fù)合助劑的包裝袋打開并進行輸送；以及擠壓裝置3，按照復(fù)合助劑的流動方向設(shè)置在輸送裝置的下游，用于對復(fù)合助劑進行熔融擠壓并將復(fù)合助劑添加到樹脂造粒裝置4中。

本實用新型的上述復(fù)合助劑添加系統(tǒng)，通過增加諸如可電動提升的吊掛裝置，能夠降低多種助劑分別加入的設(shè)備投資和工人工作強度，便于采用機械設(shè)備對所欲添加的各種助劑進行起吊和懸掛。而且，為運輸便利以及提高混合效率，可以將各種助劑提前預(yù)混成復(fù)合助劑或者直接購買預(yù)混好的混合助劑，并將復(fù)合助劑以大包裝袋的形式進行運輸。該改進的復(fù)合助劑添加系統(tǒng)投資成本低，操作靈活，適用不同的高壓聚乙烯聚合工藝(管式法或者釜式法高壓生產(chǎn))，易于實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

上述優(yōu)選實施例中，根據(jù)產(chǎn)品牌號的不同，添加的復(fù)合助劑種類組份可以相同也可以不同。目前，通常所添加的復(fù)合助劑包括開口劑、爽滑劑和抗氧劑，其中，以高壓聚乙烯樹脂為基料，按照產(chǎn)品性能的不同，調(diào)整開口劑、爽滑劑和抗氧劑的比例。優(yōu)選采用質(zhì)量百分含量為70％的高壓聚乙烯樹脂為基料所形成的復(fù)合助劑。并采用相應(yīng)的大包裝袋(200～1500kg)進行吊裝。如果需要更換復(fù)合助劑的種類，只需將儲罐提前排空，將相應(yīng)的大包裝袋吊裝就位即可。

上述實施例中，擠壓裝置3包括按照復(fù)合助劑流動順序依次設(shè)置的復(fù)合助劑儲罐31、計量秤32以及雙螺旋桿擠出機33，復(fù)合助劑儲罐31用于對輸送裝置2輸送來的復(fù)合助劑進行儲存；計量秤32用于對復(fù)合助劑的加入量進行計量；雙螺旋桿擠出機33用于將復(fù)合助劑熔融成復(fù)合助劑流體并擠壓添加到樹脂造粒裝置4中。

上述添加系統(tǒng)中的雙螺旋桿擠出機33采用常用的擠出機即可。在本實用新型一種優(yōu)選的實施例中，雙螺旋桿擠出機33用于對復(fù)合助劑進行加熱熔融得到復(fù)合助劑流體并利用雙螺旋桿擠出機的剪切力對復(fù)合助劑流體進行擠壓進入樹脂造粒裝置4中進行擠壓造粒。

進一步地，擠壓裝置3中還包括三通閥34設(shè)置在雙螺旋桿擠出機33和樹脂造粒裝置4之間的連接管線35上。

上述實施例中，樹脂造粒裝置通常采用單螺旋桿擠出機或雙螺旋桿擠出機。為了與上述擠壓裝置進行區(qū)別，在此，將上述擠壓裝置3中的雙螺旋桿擠出機稱為輔助擠壓機，而樹脂造粒裝置4中的單螺旋桿擠出機或雙螺旋桿擠出機稱為主擠壓機。上述復(fù)合助劑添加系統(tǒng)，在樹脂造粒裝置4的主擠壓機之前設(shè)置三通閥34，以便于當主擠壓機異常停車時，可以將三通閥34切至就地排放，從而能夠防止輔助擠壓機系統(tǒng)超壓。優(yōu)選地，雙螺旋桿擠出機33在三通閥34處設(shè)置有水槽，用于對雙螺旋桿擠出機33熔融擠壓出的復(fù)合助劑流體進行冷卻固化。

當樹脂造粒裝置4(主擠壓機)發(fā)生停車或者在輔助擠壓機開車初期拉料時，三通閥34轉(zhuǎn)向就地排放位置，將輔助擠壓機物料排出并流入水槽中冷卻成固體處理，能夠避免操作人員燙傷。

進一步地，樹脂造粒裝置4的筒體上設(shè)置有一個或多個復(fù)合助劑注入口41；優(yōu)選地，當復(fù)合助劑注入口41為多個時，復(fù)合助劑注入口41沿樹脂造粒裝置4的筒體上對稱設(shè)置；更優(yōu)選，樹脂造粒裝置4的上有兩個樹脂造粒裝置4的筒體水平方向?qū)ΨQ設(shè)置的復(fù)合助劑注入口41。

在上述樹脂造粒裝置4上設(shè)置一個或多個復(fù)合助劑注入口41，便于熔融的復(fù)合助劑流體由輔助擠壓機經(jīng)連接管線35流入主擠壓機中。而且，當復(fù)合助劑注入口為多個時，將復(fù)合助劑注入口41沿樹脂造粒裝置4(主擠壓機)的筒體對稱設(shè)置，能夠提高復(fù)合助劑加入的穩(wěn)定性以及樹脂與復(fù)合助劑之間混合的均勻性。而且進一步便于設(shè)備檢修及操作。進一步地，為改善復(fù)合助劑與樹脂之間的混合效果，采用對稱設(shè)置兩個注入口的方式進行加料，可有效提高造粒后樹脂中助劑的均勻度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

在上述擠壓裝置3中，在三通閥34與各個復(fù)合助劑注入口41之間的連接管線35上還設(shè)置有切斷閥36。在各個復(fù)合助劑注入口41之前設(shè)置有切斷閥36，便于單獨切斷位于樹脂造粒裝置根部的切斷閥36，對各個注入嘴中的一個或者幾個進行隔離，便于檢修。

進一步地，上述復(fù)合助劑儲罐31中還設(shè)置有氮氣吹掃單元，氮氣吹掃單元用于對復(fù)合助劑進行吹掃，以防止儲存的復(fù)合助劑發(fā)生氧化和粘連。

進一步地，上述系統(tǒng)在復(fù)合助劑儲罐31的底部還設(shè)置有止流閥37。該止流閥37也稱為切斷閥，用于對復(fù)合助劑進行儲存時防止流入下游的管線及裝置中。而打開該閥，即可將復(fù)合助劑儲罐31中的復(fù)合助劑送至計量秤32中以精確計量復(fù)合助劑的加入量。

為了使進入螺旋桿擠出機的復(fù)合助劑進行熔融并保持流體狀從輔助擠壓機順利流入到主擠壓機中，在本實用新型一種優(yōu)選的實施例中，上述擠壓裝置3中還包括加熱單元，用于對雙螺旋桿擠出機33、樹脂造粒裝置4以及連接管線35進行加熱。加熱單元通過對輔助擠壓機和主擠壓機以及兩者之間的連接管線35進行加熱，利于復(fù)合助劑熔融或保持熔融的狀態(tài)。

在上述加熱單元中，加熱單元可以為蒸汽加熱單元或電加熱單元。具體地，在輔助擠出機筒體的各段采用蒸汽加熱或者電加熱，利于復(fù)合助劑發(fā)生熔融，復(fù)合助劑在加熱及雙螺桿的剪切雙重作用下，變?yōu)槿廴诘牧黧w，然后經(jīng)連接管線35流入到樹脂造粒裝置中。

為保證熔融的復(fù)合助劑順利注入，在本實用新型另一種更優(yōu)選的實施例中，在輔助擠壓機出口管線和各閥門處設(shè)置蒸汽伴熱或者電加熱單元，并包覆保溫層。

本實用新型提出的用于高壓聚乙烯樹脂生產(chǎn)造粒過程中的復(fù)合助劑添加系統(tǒng)，可以減少固定設(shè)備一次性投資，并且使用大包裝直接加入的方式，顯著降低操作人員勞動強度，有效降低人工成本。而且適用不同的聚合方法，易于實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

上述高壓聚乙烯造粒過程中的復(fù)合助劑添加系統(tǒng)可用于高壓管式法及高壓釜式法生產(chǎn)低密度聚乙烯及其共聚物樹脂的造粒過程。在本實用新型一種更優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，在該復(fù)合助劑添加系統(tǒng)中，1為大袋包裝的復(fù)合助劑的吊掛裝置，可選用技術(shù)成熟的電動提升裝置，比如電動葫蘆、卷揚機或桁車，由人工操作，在地面將大包裝袋復(fù)合助劑掛置在其懸掛機構(gòu)，吊裝至卸料位置。2為輸送裝置(助劑料斗)，將復(fù)合助劑包裝袋底部開口打開，使助劑進入料斗，借助料斗送入復(fù)合助劑儲罐31中。復(fù)合助劑儲罐31中，設(shè)置氮氣吹掃系統(tǒng)，防止存儲的復(fù)合助劑發(fā)生氧化及粘連。復(fù)合助劑儲罐31底部設(shè)置止流閥37，打開閥門可將復(fù)合助劑送至計量秤32，計量秤32可精確計量復(fù)合助劑的加入量，并在控制室中遠程設(shè)定。

復(fù)合助劑在經(jīng)過計量秤32控制流量后，進入輔助擠壓機(比如，雙螺旋桿擠出機33)的進料段筒體，筒體各段采用蒸汽加熱或者電加熱，利于復(fù)合助劑發(fā)生熔融。復(fù)合助劑在加熱及雙螺桿的剪切雙重作用下，變?yōu)槿廴诘牧黧w，經(jīng)過三通閥34和切斷閥36后經(jīng)設(shè)置在樹脂造粒裝置4(主擠壓機，如單螺桿擠出機)的筒體上的復(fù)合助劑注入口41注入到樹脂造粒裝置4的筒體中。

為保證熔融的復(fù)合助劑順利注入，在雙螺旋桿擠出機33(輔助擠壓機)出口管線和各閥門處設(shè)置蒸汽伴熱或者電加熱系統(tǒng)，并包覆保溫層。

在三通閥34處設(shè)置水槽，當發(fā)生樹脂造粒裝置4(主擠壓機)停車及雙螺旋桿擠出機33(輔助擠壓機)開車初期拉料時，三通閥34轉(zhuǎn)向就地排放位置，將雙螺旋桿擠出機33(輔助擠壓機)中的物料排出并流入水槽中冷卻成固體處理，避免操作人員燙傷。

從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果：本實用新型提出的用于高壓聚乙烯造粒過程中的復(fù)合助劑添加系統(tǒng)，投資成本低，操作簡便，適用不同聚合方法生產(chǎn)的高壓低密度聚乙烯樹脂，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，易于實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用?？衫卯斍斑\行的高壓低密度聚乙烯裝置現(xiàn)有設(shè)備進行改造，可減少設(shè)備投資。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。