專利名稱：聚合物溶液脫揮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種聚合物溶液脫揮裝置。
本體聚合是生產(chǎn)聚合物的常用方法。現(xiàn)代本體聚合流程中都設(shè)有脫揮裝置，以脫除對聚合物性能有不良影響的未反應(yīng)單體、惰性添加劑、溶劑性雜質(zhì)和低聚物，降低聚合物中揮發(fā)組份殘留量，達(dá)到提高聚合物質(zhì)量的目的。以往這些脫揮方法和裝置中，主要包括熱交換器和脫揮發(fā)器。例如CN1163897A、CN2209156Y均敘述了脫除聚合物體系中殘留揮發(fā)組份的方法和/或裝置，其脫揮方法是首先將該反應(yīng)物料經(jīng)過熱交換器預(yù)熱至150℃～300℃，使物料具有一定的溫度和粘度，然后進(jìn)入具有一定真空度的脫揮器中脫除絕大部分的揮發(fā)組份，從而得到揮發(fā)組份殘留量低于1000PPm以下的共聚物產(chǎn)品。這種方法和/或裝置結(jié)構(gòu)存在的問題是在揮發(fā)組份的脫揮冷凝過程中，脫揮組份經(jīng)過單級或多極冷凍設(shè)備冷凝后，仍然難以避免產(chǎn)生已脫除少量揮發(fā)組份單體的回流。由于脫揮管路的脫揮口直接位于入料區(qū)的上游，使得揮發(fā)組份冷凝產(chǎn)生的少量回流液直接進(jìn)入裝置入料區(qū)及脫揮體系。上述方法一方面會影響脫揮后的產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面這回流液還會引起脫揮口冒料，引起脫揮管路堵塞，使得該裝置不能達(dá)到令人滿意的脫揮效果。
文獻(xiàn)US3963558中闡述了一種從稀膠液中制取固態(tài)聚合物的設(shè)備和方法。該方法是將固含量為5～50％(重量)的稀膠液先在濃縮器中加熱閃蒸，得到30～80％(重量)固含量的膠液，然后進(jìn)入排氣擠出機(jī)中。該擠出機(jī)除了有后排氣口外，還在兩個前排氣口之前安裝了圓柱式限流元件，并有氣提劑加入口，螺桿出口處裝有背壓控制閥，因此雖然能耗較低，但整套設(shè)備相當(dāng)復(fù)雜。
文獻(xiàn)US4686279中闡述了一種從溶液中回收聚合物的設(shè)備和過程。在進(jìn)入雙螺桿之前先將聚合物預(yù)濃縮至80～99％(重量)，然后由閥門調(diào)節(jié)壓差來控制進(jìn)入雙螺桿的聚合液流量，并調(diào)節(jié)雙螺桿的轉(zhuǎn)速使聚合物在螺槽中處于半充滿狀態(tài)，從而使脫揮能有效地進(jìn)行。由于使用了預(yù)脫揮器，因此，雙螺桿的脫揮能力顯得十分有限。
文獻(xiàn)CN1187503A中提出了含苯乙烯-馬來酸酐共聚物的脫揮工藝，但從結(jié)果看，脫揮量僅為1～3千克/小時樹脂。
文獻(xiàn)CN2368848Y中提出了一種聚合物脫揮裝置，該裝置的特點是在脫揮器和抽真空單元之間有一個能夠接收揮發(fā)組份冷凝產(chǎn)生的回流液的容器，對于提高聚合物產(chǎn)品質(zhì)量、防止脫揮管道堵塞等有一定作用，但不能從根本上消除其他應(yīng)用引起的冒料。
本實用新型的目的是為了克服以上文獻(xiàn)中存在脫揮量小，脫揮效果差或易引起冒料的缺點，提供一種新的聚合物溶液脫揮裝置。該脫揮裝置具有脫揮處理能力大，脫揮效果好及不易引起冒料的特點。
本實用新型的目的是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種聚合物溶液脫揮裝置，主要由雙螺桿真空脫揮器和抽真空單元組成，抽真空單元和雙螺桿真空脫揮器的排氣口相連，雙螺桿真空脫揮器的排氣口采用2～7個螺紋塊，其中排氣段長度∶螺桿直徑為2～8，排氣段螺槽深度∶螺桿直徑為0.15～0.5。
上述技術(shù)方案中，雙螺桿真空脫揮器的排氣口優(yōu)選方案采用3～5個螺紋塊，排氣段長度∶螺桿直徑優(yōu)選范圍為2～6，排氣段螺槽深度∶螺桿直徑優(yōu)選范圍為0.15～0.35，抽真空單元優(yōu)選方案為真空泵。
本實用新型中，由于采用2～7個螺紋塊的組合，不僅保持了雙螺桿較好的混合、輸送能力，還使得脫揮能力大大增強(qiáng)。排氣口采用寬螺距和深螺槽的螺紋塊，使雙螺桿中排氣口間保持合適的壓力分布及脫揮比例，一方面使物料不易引起冒料，避免物料堆積，從而使脫揮量增加，同時經(jīng)脫揮后，得到了物料中揮發(fā)組份殘留量低于900PPm的聚合物，取得了較好的效果。


圖1為排氣式雙螺桿擠出機(jī)示意圖。
圖2為排氣段螺紋塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1為聚合液儲槽，2為高粘度泵，3為驅(qū)動電機(jī)，4為減速箱，5為進(jìn)料口，6為第一排氣口，7為第二排氣口，8為第三排氣口，其中三個排氣口均與抽真空單元真空泵相連，9為機(jī)筒，10為模頭。
圖2中，11為雙螺桿，12為擠出機(jī)筒體，13為排氣口簡體，14為排氣口，D為螺桿真徑，h為排氣段螺槽深度，Lv為排氣段長度。
下面通過實施例對本實用新型作進(jìn)一步的闡述。實施例1將固含量為45％的聚合物溶液用高粘齒輪泵以38.5千克/小時的速度加入本實用新型的螺桿結(jié)構(gòu)和排氣口的雙螺桿中，Lv/D＝6，h/D＝0.25，三個排氣口的溫度分別為170℃、225℃、240℃，真空度分別為0.040、0.070、0.096MPa，脫揮后的樹脂中苯乙烯殘單為879PPm，樹脂產(chǎn)量為17.3千克/小時。比較例1采用原有混煉型螺紋結(jié)構(gòu)及普通排氣口的雙螺桿，將固含量為45％的聚合物溶液用高粘齒輪泵以20千克/小時的速度加入雙螺桿中，三個排氣口的溫度分別為170℃、225℃、240℃，真空度分別為0.040、0.070、0.096MPa，脫揮后的樹脂中苯乙烯殘單為1298PPm，樹脂產(chǎn)量為9千克/小時，若提高處理量，則會發(fā)生冒料現(xiàn)象。實施例2～5均采用本實用新型排氣式擠出機(jī)進(jìn)行脫揮試驗，具體數(shù)據(jù)見表1。比較例2采用普通排氣擠出機(jī)進(jìn)行脫揮試驗，具體數(shù)據(jù)見表1。
表權(quán)利要求1.一種聚合物溶液脫揮裝置，主要由雙螺桿真空脫揮器和抽真空單元組成，抽真空單元和雙螺桿真空脫揮器的排氣口相連，其特征在于雙螺桿真空脫揮器的排氣口采用2～7個螺紋塊，其中排氣段長度∶螺桿直徑為2～8，排氣段螺槽深度∶螺桿直徑為0.15～0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚合物溶液脫揮裝置，其特征在于雙螺桿真空脫揮器的排氣口采用3～5個螺紋塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚合物溶液脫揮裝置，其特征在于排氣段長度∶螺桿直徑為2～6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚合物溶液脫揮裝置，其特征在于排氣段螺槽深度∶螺桿直徑為0.15～0.35。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚合物溶液脫揮裝置，其特征在于抽真空單元為真空泵。
專利摘要本實用新型涉及聚合物溶液脫揮裝置。主要解決以往文獻(xiàn)中存在脫揮量小,脫揮效果差或易引起冒料的問題,通過采用雙螺桿真空脫揮器的排氣口用2～7個螺紋塊,其中排氣段長度:螺桿直徑為2～8,排氣段螺槽深度:螺桿直徑為0.15～0.5的技術(shù)方案較好地解決了該問題,可用于聚合物脫揮工業(yè)裝置中。
文檔編號C08F6/00GK2474534SQ0123866
公開日2002年1月30日 申請日期2001年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月4日
發(fā)明者夏燕敏, 石正金, 王平, 華良 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院