本實(shí)用新型涉及高分子化學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于聚合物乳液后處理的方法以及設(shè)備。

背景技術(shù)：

高分子樹(shù)脂乳液泛指把油溶性單體通過(guò)乳化劑均勻分散在水相介質(zhì)中，由引發(fā)劑引發(fā)乳液聚合得到的聚合物乳液。最終要經(jīng)過(guò)后處理才能得到聚合物粉末或細(xì)顆粒的產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于乳液聚合得到的聚合物乳液，主要采用凝聚-離心-干燥的后處理方式來(lái)制備高分子樹(shù)脂產(chǎn)品。該方法凝聚過(guò)程需要大量脫鹽水、凝聚劑和分散劑等，所產(chǎn)生的廢水還要經(jīng)過(guò)多次處理后才能排放，造成生產(chǎn)成本很高。而且，用該方法形成的聚合物樹(shù)脂粉末顆粒形態(tài)不規(guī)則、流動(dòng)性能不好、粒度分布寬且堆密度小，并且有產(chǎn)品收率低等致命弱點(diǎn)。而現(xiàn)有的其它技術(shù)，諸如噴霧干燥、造粒洗滌等方法，不能高效除去聚合過(guò)程中殘留的雜質(zhì)或是會(huì)在后處理過(guò)程中引入新的雜質(zhì)，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的外觀造成了不同程度的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，其設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，能高效的除去聚合物乳液中的雜質(zhì)，高收率地獲得聚合物樹(shù)脂。

本實(shí)用新型的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，包括造粒塔和中和池，造粒塔內(nèi)設(shè)有封閉的腔體，腔體分為用于干燥聚合物乳液并形成聚合物顆粒的干燥腔和用于對(duì)聚合物顆粒進(jìn)行酸洗的酸洗腔，酸洗腔位于造粒塔的底部并與干燥腔連通，酸洗腔設(shè)有出料口，出料口與中和池連通。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，酸洗腔設(shè)置有酸度控制裝置，酸度控制裝置包括pH值檢測(cè)裝置和酸液補(bǔ)充裝置。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，中和池設(shè)置有堿度控制裝置，堿度控制裝置包括pH值檢測(cè)裝置和堿液補(bǔ)充裝置。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，酸洗腔的上部設(shè)有抽氣口，抽氣口設(shè)有防止聚合物顆粒被抽出的隔離裝置。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，圍成干燥腔的塔壁設(shè)有多個(gè)沖洗噴嘴組。

優(yōu)選地，多個(gè)沖洗噴嘴組沿造粒塔長(zhǎng)度方向排列的沖洗噴嘴組，每個(gè)沖洗噴嘴組包括多個(gè)沿造粒塔周向設(shè)置的沖洗噴嘴。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，多個(gè)沖洗噴嘴沿造粒塔的塔壁設(shè)置，并與造粒塔的塔壁抵接貼合。

優(yōu)選地，沖洗噴嘴朝向造粒塔的頂壁設(shè)置并與造粒塔的長(zhǎng)度方向形成30～60°的夾角。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，酸洗腔的底部設(shè)有多個(gè)混料噴嘴組。優(yōu)選地，每個(gè)混料噴嘴組包括多個(gè)環(huán)形陣列的混料噴嘴。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，混料噴嘴朝向造粒塔的頂壁設(shè)置且與酸洗腔的底壁形成30～60°的夾角。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，造粒塔頂部設(shè)有將聚合物乳液霧化的噴頭。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，中和池與離心機(jī)通過(guò)泵連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例的有益效果是：本實(shí)用新型所提出的一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，在造粒塔內(nèi)設(shè)有封閉的腔體，并且該腔體包括相互連通的干燥腔和酸洗腔，在干燥腔內(nèi)干燥形成的聚合物顆粒能夠直接落入酸洗腔中，能夠十分方便地通過(guò)酸洗去除聚合物顆粒中的雜質(zhì)，酸洗后得到的聚合物懸浮液直接連續(xù)地流入中和池中，可以高效的去除殘余的酸，避免酸對(duì)最終產(chǎn)品帶來(lái)的影響。該設(shè)備各部分之間連續(xù)緊湊，能保證聚合物乳液在后處理過(guò)程中的造粒、酸化和中和步驟連續(xù)進(jìn)行，避免更換設(shè)備造成的產(chǎn)品損失，提高了收率。該設(shè)備簡(jiǎn)單實(shí)用、操作方便，很好地提高了聚合物乳液后處理的效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于聚合物乳液后處理的設(shè)備的各部件連接關(guān)系示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于聚合物乳液后處理的設(shè)備的造粒塔的內(nèi)壁局部示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于聚合物乳液后處理的設(shè)備的酸洗腔的示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于聚合物乳液后處理的設(shè)備的酸洗腔的底壁的示意圖。

圖中標(biāo)記分別為：造粒塔110；酸洗腔111；沖洗噴嘴組112；沖洗噴嘴113；抽氣口114；混料噴嘴組115；混料噴嘴116；出料口117；中和池120；酸度控制裝置130；堿度控制裝置140；離心機(jī)150。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，術(shù)語(yǔ)“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語(yǔ)并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例提供一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，其包括造粒塔110和中和池120。

如圖1所示，造粒塔110整體為中空的圓柱狀結(jié)構(gòu)，包含一個(gè)用于對(duì)聚合物乳液進(jìn)行干燥的干燥腔(圖未示)，干燥腔的頂壁上設(shè)有能夠?qū)⒕酆衔锶橐红F化的噴頭(圖未示)，經(jīng)過(guò)噴頭的聚合物乳液將被分散成細(xì)小的液滴懸浮于干燥腔內(nèi)。參照?qǐng)D2所示，在圍成干燥腔的塔壁上設(shè)有多個(gè)沿造粒塔110長(zhǎng)度方向排列的沖洗噴嘴組112，多個(gè)沖洗噴嘴組112之間等間隙排列。值得注意的是，在本實(shí)用新型其它較佳實(shí)施例中，多個(gè)沖洗噴嘴組112之間的距離可以不完全相等，也可以根據(jù)聚合物顆粒的聚集程度來(lái)設(shè)置，在聚合物顆粒較為密集的上層可以將沖洗噴嘴組112設(shè)置得更緊密，而相應(yīng)的在下層將沖洗噴嘴組112設(shè)置的更稀疏。

如圖2所示，每個(gè)沖洗噴嘴組112包括多個(gè)沖洗噴嘴113，多個(gè)沖洗噴嘴113沿造粒塔110的周向設(shè)置并環(huán)繞造粒塔110內(nèi)壁一周，多個(gè)沖洗噴嘴113之間等間隙。值得注意的是，在本實(shí)用新型其他較佳實(shí)施例中，多個(gè)沖洗噴嘴113之間的距離也可以不完全相等，任何排列分布上的改變都應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。沖洗噴嘴113緊貼造粒塔110的內(nèi)壁，使得噴出的水蒸氣可以沿著造粒塔110內(nèi)壁運(yùn)行，每個(gè)沖洗噴嘴113朝斜上方與水平面成45°角設(shè)置，使得噴出的水蒸氣能夠向上運(yùn)行，并同時(shí)在橫向上覆蓋較大的區(qū)域，保證對(duì)造粒塔110內(nèi)壁盡可能大面積的沖掃防止聚合物顆粒粘壁，噴出的水蒸氣最終凝結(jié)成水流沿造粒塔110內(nèi)壁而下形成水幕，進(jìn)一步阻止聚合物顆粒粘壁。值得注意的是，45°角只是一個(gè)最為優(yōu)化的數(shù)值，但本實(shí)用新型的其它較佳實(shí)施例中沖洗噴嘴113與水平面的夾角并不局限于此，任何角度上的改變都應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

如圖1和圖3所示，在造粒塔110的底部設(shè)有酸洗腔111，酸洗腔111中的酸液采用pH為3～4的硫酸或鹽酸水溶液。在酸洗腔111的上部設(shè)有抽氣口114，抽氣口114連接真空泵，可以為體系提供負(fù)壓，在負(fù)壓存在下，造粒塔110中成型的聚合物可以會(huì)向下運(yùn)行，并最終落入酸洗腔111中。在抽氣口114處設(shè)有閥門，可以有效阻止聚合物顆粒被抽走。

如圖3和圖4所示，在酸洗腔111的底部設(shè)有多個(gè)混料噴嘴組115，每個(gè)混料噴嘴組115包括多個(gè)按環(huán)形陣列的混料噴嘴116。由多個(gè)混料噴嘴組115構(gòu)成的多個(gè)環(huán)形陣列，圍繞同一個(gè)圓心，并一層一層地向外發(fā)散，多個(gè)混料噴嘴組115之間等間隙分布。值得注意的是，在本實(shí)用新型的其它較佳實(shí)施例中，多個(gè)混料噴嘴組115之間不一定是等間隙分布，多個(gè)混料噴嘴組115之間的間距也可以是不完全相等，多個(gè)混料噴嘴組115構(gòu)成的多個(gè)環(huán)形陣列也并不一定是圍繞同一個(gè)圓心設(shè)置，可以圍繞各自的圓心相互獨(dú)立存在或是交叉存在，更進(jìn)一步，每個(gè)混料噴嘴組115包括的混料噴嘴116也不一定是環(huán)形陣列，矩形陣列或是其它陣列方式也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。每個(gè)混料噴嘴116朝斜上方設(shè)置，每個(gè)混料噴嘴116與水平面保持45°設(shè)置，保證從混料噴嘴116中噴出的水蒸氣能夠?qū)λ嵯辞?11保持豎直和水平兩個(gè)方向上的吹掃。值得注意的是，45°角只是一個(gè)最為優(yōu)化的數(shù)值，但本實(shí)用新型的其它較佳實(shí)施例中沖洗噴嘴113與水平面的夾角并不局限于此，任何角度上的改變都應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

如圖1和圖3所示，酸洗腔111還連接有酸度控制裝置130，酸度控制裝置130包括pH值檢測(cè)裝置和酸液補(bǔ)充裝置。能夠?qū)λ嵯辞?11中溶液的酸度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，酸液補(bǔ)充裝置中裝有和酸洗腔111中同樣的硫酸或鹽酸溶液，能夠根據(jù)pH值檢測(cè)裝置的信息反饋將酸洗腔111的pH值始終維持在3～4之間。酸洗腔111的上部還設(shè)有出料口117，出料口117在酸洗的初始階段位于酸液的液面之上，隨著聚合物顆粒、水蒸氣以及補(bǔ)充酸液的進(jìn)入，液面抬高，漫過(guò)出料口117的聚合物懸浮液會(huì)溢出并通過(guò)管道自流到中和池120中。

如圖1所示，中和池120中初始為pH在8～8.5之間的堿液，堿液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，但隨著中和的進(jìn)行，堿被消耗，并最終維持在pH為6～7。同樣地，中和池120也連接有堿度控制裝置140，堿度控制裝置140包括pH值檢測(cè)裝置和堿液補(bǔ)充裝置。能夠?qū)χ泻统?20中溶液的pH值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，堿液補(bǔ)充裝置中裝有pH在8～8.5，能夠根據(jù)pH值檢測(cè)裝置的信息反饋將中和池120的pH值始終維持在6～7之間。值得注意的是，為了達(dá)到更好的中和效果，堿液池可以采用機(jī)械攪拌或者跟酸洗腔111中一樣構(gòu)造的噴氣攪拌。

如圖1所示，中和池120連接有泥漿泵(圖未示)，并通過(guò)泥漿泵將中和后得到的聚合物懸浮液輸送到離心機(jī)150中。離心機(jī)150設(shè)有軟水噴淋系統(tǒng)(圖未示)，可以在對(duì)聚合物懸浮液離心分離的同時(shí)對(duì)分離得到的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行洗滌，使得到的聚合物產(chǎn)品純度更高。

綜上所述，本實(shí)用新型所提出的一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，在造粒塔的底物設(shè)有酸洗腔，經(jīng)過(guò)造粒塔干燥形成的聚合物顆粒能夠直接落入酸洗腔中，能夠十分方便地通過(guò)酸洗去除聚合物顆粒中的雜質(zhì)，酸洗后得到的聚合物懸浮液直接連續(xù)地流入中和池中，可以高效的去除殘余的酸，避免酸對(duì)最終產(chǎn)品帶來(lái)的影響。該設(shè)備各部分之間連續(xù)緊湊，能保證聚合物乳液在后處理過(guò)程中的造粒、酸化和中和步驟連續(xù)進(jìn)行，避免更換設(shè)備造成的產(chǎn)品損失，提高了收率。該設(shè)備簡(jiǎn)單實(shí)用、操作方便，很好地提高了聚合物乳液后處理的效率。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。