一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括依次相連的用于氯化反應(yīng)的反應(yīng)釜、用于過濾水洗的帶式真空過濾機(jī)、一次離心機(jī)、用于浸泡除酸的均化罐、二次離心機(jī)和沸騰干燥床；所述反應(yīng)釜、均化罐、沸騰干燥床均內(nèi)襯有耐酸性的內(nèi)襯體；所述帶式真空過濾機(jī)、一次離心機(jī)、二次離心機(jī)的內(nèi)部與物料接觸的部分均采用耐酸性材料制成。本發(fā)明還通過設(shè)置鹽酸儲(chǔ)罐和線路改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的酸相法和水相法的切換。本發(fā)明采用該生產(chǎn)系統(tǒng)能保證最終的產(chǎn)品含酸量非常低甚至不含酸，且可以減少總用水量，縮短生產(chǎn)周期，從而降低生產(chǎn)成本，還能靈活處理副產(chǎn)物鹽酸。
【專利說明】
一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線。【【背景技術(shù)】】
[0002]氯化聚乙烯，化學(xué)名CPE，為飽和高分子材料，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐侯性、耐臭氧、耐化學(xué)藥品及耐老化性能，廣泛用于塑料、橡膠、建材、機(jī)電、汽車、軍工等領(lǐng)域。目前，氯化聚乙烯(CPE)生產(chǎn)工藝有水相懸浮法、酸相懸浮法、固相法、以及溶液法。下面將普遍采用酸相懸浮法和水相懸浮法介紹如下:
[0003]酸相懸浮法是將高密度聚乙稀(High Density Polyethylene，簡稱為“HDPE〃)懸浮于濃度為10-20%的鹽酸溶液中進(jìn)行氯化，再用平面轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)連續(xù)脫酸、洗滌、出料，最后對(duì)脫酸后的濕料進(jìn)出離心、干燥、以及研磨得CPE成品。該方法主要特點(diǎn)是三廢排放小，工藝簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，所產(chǎn)生的鹽酸濃度在28%以上，可以回收利用;但轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)、以及離心干燥設(shè)備投資費(fèi)用很高，而且干燥步驟結(jié)束后的物料還比較粗，需要對(duì)其進(jìn)行研磨，研磨過程是十分耗電的一個(gè)過程，大概一噸物料需要1000度電左右，因此，生產(chǎn)成本也較高。
[0004]正是由于酸相懸浮法的設(shè)備投資費(fèi)用太高，更多的廠家更愿意采用水相懸浮法。國內(nèi)普遍采用的水相懸浮法主要包括氯化、脫酸、中和、脫堿、離心分離、干燥、粉碎和混合包裝這幾步。
[0005]1、氯化:根據(jù)“氯化爸”的大小，加入適量的凈水至“氯化爸”中，然后加入助劑和高密度聚乙稀(High Density Polyethylene，簡稱為“HDPE〃)專用料，升溫至一定溫度后通入氯氣進(jìn)行反應(yīng)(通常采用三段式通氯)，反應(yīng)完后是保溫和降溫的過程。
[0006]2、脫酸:是將氯化的物料轉(zhuǎn)移至脫酸釜進(jìn)行脫酸，脫酸的過程大致包括兩種:(I)一遍遍的加水洗，即是把反應(yīng)Il中轉(zhuǎn)移過來的CPE物料，通過濾頭把酸水放出，當(dāng)放到一定水位后漿料己經(jīng)很稠了，然后關(guān)閉濾頭閥門，把水加至先前水位，反復(fù)多次水洗；(2)—邊加水，一邊放水。”，脫酸的過程實(shí)際上是稀釋的過程，耗水量巨大，且產(chǎn)生大量低濃度鹽酸廢水。
[0007]3、中和:通過升溫加堿讓堿進(jìn)入CPE內(nèi)部中和掉CPE物料內(nèi)部的鹽酸，直至試紙測試物料含酸極少時(shí)，此過程才算完成，此過程一般需要4小時(shí)以上，有時(shí)需要7-8個(gè)小時(shí)，甚至更長。中和完成后，再把物料轉(zhuǎn)移至脫堿釜中。
[0008]4、脫堿:跟脫酸過程相似，把堿液通過濾網(wǎng)放掉，加入清水清洗幾次完成，再轉(zhuǎn)移至離心機(jī)。此過程一般比脫酸時(shí)所用時(shí)間短很多，大概在I個(gè)小時(shí)左右。
[0009]5、離心:離心工序是把物料和水份分離開，剩下CPE部分，再轉(zhuǎn)移至沸騰干燥床中。此步驟中所采用的離心機(jī)一般為不銹鋼材質(zhì)，其耐酸性能較差。
[0010]6、干燥:用沸騰干燥床對(duì)物料CPE進(jìn)行干燥。此步驟中所采用的干燥床一般為不銹鋼材質(zhì)，其耐酸性能較差。
[0011 ] 7、混合包裝:把干燥好的CPE半成品加入一定比例的隔離劑(碳酸鈣)、在混料機(jī)中混合均勻，即可包裝成CPE成品。
[0012]水相懸浮法的主要優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、原料消耗低，設(shè)備投資相對(duì)??；但是，在氯化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量低濃度鹽酸處理負(fù)擔(dān)重，需要脫酸、中和、脫堿三個(gè)步驟來完成除酸目的，一般完成該三步驟需要9小時(shí)左右、耗水至少30噸。因此，現(xiàn)有水相懸浮法生產(chǎn)CPE存在生產(chǎn)周期長、水資源消耗量大、鹽酸濃度稀，不能回收利用的問題。
[0013]本
【申請人】擁有的公開號(hào)為CN102863568B的中國專利，提供了一種水相懸浮制備氯化聚乙烯的方法，但該方法還是不能除盡物料所帶的鹽酸，產(chǎn)品性質(zhì)也不夠穩(wěn)定，生產(chǎn)時(shí)偶爾也會(huì)出現(xiàn)物料發(fā)黃的現(xiàn)象。
[0014]另外，目前國內(nèi)的氯化聚乙烯的生產(chǎn)廠家都是單一地采用一套設(shè)備進(jìn)行酸相懸浮法和水相懸浮法的生產(chǎn)，酸相懸浮法可以對(duì)鹽酸進(jìn)行回收利用，水相懸浮法由于鹽酸濃度較低，只能作為廢水處理掉，而鹽酸的價(jià)格會(huì)隨著市場的行情波動(dòng)，當(dāng)市場行情低迷時(shí)，酸相懸浮法對(duì)鹽酸的回收利用也并不能產(chǎn)生足夠的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;鹽酸價(jià)格較高時(shí)，水相懸浮法直接將稀酸當(dāng)作廢水處理，也是一種資源的浪費(fèi)。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0015]本發(fā)明的發(fā)明目的之一是:針對(duì)目前氯化聚乙烯生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)周期長、水資源消耗量大問題，提供一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，采用該生產(chǎn)系統(tǒng)能保證最終的產(chǎn)品含酸量非常低甚至不含酸，且可以減少總用水量，縮短生產(chǎn)周期，從而降低生產(chǎn)成本。
[0016]本發(fā)明的另一個(gè)目的是:針對(duì)目前氯化聚乙烯的生產(chǎn)廠家只能使用單一的方法開展生產(chǎn)，不能靈活處理副產(chǎn)物鹽酸的問題，提供一種可以靈活根據(jù)鹽酸的市場情況，靈活進(jìn)行酸相法和水相法切換的用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0018]一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，包括依次相連的用于氯化反應(yīng)的反應(yīng)釜、用于過濾水洗的帶式真空過濾機(jī)、一次離心機(jī)、用于浸泡除酸的均化罐、二次離心機(jī)和沸騰干燥床;所述反應(yīng)釜、均化罐、沸騰干燥床均內(nèi)襯有耐酸性的內(nèi)襯體;所述帶式真空過濾機(jī)、一次離心機(jī)、二次離心機(jī)的內(nèi)部與物料接觸的部分均采用耐酸性材料制成。
[0019]采用上述生產(chǎn)裝置來生產(chǎn)氯化聚乙烯，其工藝流程為:依次進(jìn)行的氯化反應(yīng)、過濾水洗、一次離心、浸出、離心、干燥的步驟;具體為首先向反應(yīng)釜中加入水、高密度聚乙烯、分散劑、乳化劑、引發(fā)劑;升溫至70 °C后開始通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度90-135°C，反應(yīng)時(shí)間3-4小時(shí);然后將氯化反應(yīng)后的物料降溫至80-90°C后轉(zhuǎn)移至帶式真空過濾機(jī)進(jìn)行固液分離和洗滌;再采用一次離心機(jī)脫去帶式真空過濾機(jī)處理后物料中的水分;接著將所述一次離心后的物料用水浸泡在均化罐中，浸泡3小時(shí)以上;接著采用耐酸性的離心分離機(jī)脫去浸泡后的物料中的水分;最后采用沸騰干燥床對(duì)物料進(jìn)行干燥。
[0020]本發(fā)明通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，在生產(chǎn)時(shí)，使除酸的工藝得到改進(jìn)，生產(chǎn)時(shí)首先采用帶式真空過濾機(jī)進(jìn)行固液分離和洗滌除去產(chǎn)品表面的浮酸和其它雜質(zhì)，這一步驟并不需要像傳統(tǒng)水洗需要洗滌4-5次以上，可節(jié)約大量的水。過濾后經(jīng)一次離心可除去物料所帶水份和進(jìn)一步除去浮酸。然后通過用水浸泡的方式，使氯化聚乙烯粒子內(nèi)部的酸緩慢釋放出來，傳統(tǒng)的方法是用堿來中和氯化聚乙烯粒子內(nèi)部的酸，并且需要加熱，所用時(shí)間為4小時(shí)以上，有時(shí)需要7-8小時(shí)；而本發(fā)明采用浸泡的方式，將向內(nèi)攻除氯化氫的方法改為通過滲透作用使其釋放出來。在浸泡3小時(shí)以上后，將浸泡水放出，再用清水清洗一遍，即可將鹽酸的含量降至0.5%以下；最后再經(jīng)沸騰干燥床干燥，剩余的鹽酸以氯化氫形式排放出，且由于濃度低不會(huì)致使氯化聚乙烯發(fā)黃，最終產(chǎn)品性能優(yōu)異，品質(zhì)高于國家標(biāo)準(zhǔn)。使用上述生產(chǎn)系統(tǒng)來進(jìn)行生產(chǎn)，用水量更少，生產(chǎn)一釜(按12噸容量計(jì)算)氯化聚乙烯比傳統(tǒng)工藝可以節(jié)約用水15噸以上。
[0021]進(jìn)一步地，所述帶式真空過濾機(jī)與一次離心機(jī)之間連接設(shè)有待料槽，便于生產(chǎn)中的中轉(zhuǎn)。
[0022]進(jìn)一步地，由于氯化聚乙烯中間物料在各個(gè)工藝環(huán)節(jié)中容易出現(xiàn)結(jié)塊的現(xiàn)象。物料產(chǎn)生了結(jié)塊會(huì)造成產(chǎn)品損失，降低產(chǎn)量、增加生產(chǎn)成本，更為嚴(yán)重的是它為下一道工序的正常生產(chǎn)帶來了很嚴(yán)重的影響，造成管道設(shè)備等堵塞，使后續(xù)的生產(chǎn)難以進(jìn)行，因此，本發(fā)明還在在所述待料槽和一次離心機(jī)之間還連接設(shè)有過濾器。所述過濾器包括過濾室、第一過濾板、與第一過濾板相交的第二過濾板，所述過濾室由所述第一過濾板分隔成左右相鄰的進(jìn)料室、出料室;所述第二過濾板在進(jìn)料室內(nèi)傾斜設(shè)置，并將進(jìn)料室分隔成上下相鄰的上腔室和下腔室;所述上腔室設(shè)有與外界連通的進(jìn)料口、沖水口和粗料出口，所述出料室設(shè)有與外界連通的出料口；所述粗料出口緊挨著第一過濾板的低端。由于氯化聚乙烯解塊料具有其自身的特點(diǎn)，根據(jù)其大小和形狀的特點(diǎn)，過濾板上通孔的大小也有一定的要求，通孔可以為邊長為0.6-1.5cm的菱形通孔，長軸為1.0-1.5cm、短軸為0.6-1.2cm的橢圓通孔，孔徑為0.6-1.5cm的圓形通孔，邊長為0.6-1.5cm矩形通孔中的一種或多種的組合。采用該過濾器能夠去除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粗料，避免管道的堵塞，且結(jié)塊粗料的放出也十分快捷省力。
[0023]另外，為了實(shí)現(xiàn)酸相法和水相法的生產(chǎn)切換，本發(fā)明還對(duì)一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線進(jìn)改進(jìn)，具體為增加設(shè)置至少一個(gè)鹽酸儲(chǔ)罐;而帶式真空過濾機(jī)包括固液分離機(jī)構(gòu)、濾帶清洗機(jī)構(gòu)，固液分離機(jī)構(gòu)具有排液口，排液口通過排液管連接至污水處理裝置，排液管上還設(shè)有三通閥，三通閥的旁路接口通過管道連接至所述鹽酸儲(chǔ)罐，鹽酸儲(chǔ)罐的出口連接至所述反應(yīng)釜。
[0024]在鹽酸行情較好時(shí)，采用水相法生產(chǎn)鹽酸后，打開排液管上三通閥的旁路閥門將反應(yīng)得到鹽酸廢水(鹽酸濃度為8-10%)送至鹽酸儲(chǔ)罐儲(chǔ)存起來，水相懸浮生產(chǎn)計(jì)劃完成后，將鹽酸儲(chǔ)罐內(nèi)的鹽酸廢水通過栗送至反應(yīng)釜中，進(jìn)行酸相懸浮法反應(yīng)，將反應(yīng)得到的鹽酸廢水(鹽酸濃度25-28 % )通過市價(jià)售出。本生產(chǎn)系統(tǒng)中各設(shè)備材質(zhì)均為可耐酸性的，故能滿足酸相懸浮法的生產(chǎn)要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，在進(jìn)行酸相和水相的改換時(shí)，只需更換助劑體系即可。
[0025]進(jìn)一步地，所述均化罐內(nèi)襯的耐酸性的內(nèi)襯體為玻璃鋼，所述均化罐包括均化罐本體和攪拌裝置，在均化罐本體的側(cè)壁上設(shè)有與均化罐本體內(nèi)部相通的濾頭;在均化罐本體的底部設(shè)有均化罐出料口；均化罐出料口連接至二次離心機(jī)。
[0026]進(jìn)一步地，所述均化罐的容積為所述水洗釜容積的兩倍以上。
[0027]進(jìn)一步地，所述沸騰干燥床包括干燥床本體、進(jìn)熱風(fēng)裝置、旋風(fēng)分離器和排風(fēng)裝置;所述進(jìn)熱風(fēng)裝置包括鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)加熱器，所述熱風(fēng)加熱器通過進(jìn)風(fēng)管道與所述干燥床的底部連通;所述排風(fēng)裝置包括引風(fēng)機(jī)、出風(fēng)管道和引風(fēng)管道，所述干燥床本體的上部通過所述出風(fēng)管道與旋風(fēng)分離器連通，所述引風(fēng)機(jī)通過所述引風(fēng)管道與旋風(fēng)分離器連通;所述干燥床本體的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)料口和出料口，干燥床本體內(nèi)設(shè)有篩板，所述干燥床還包括攪拌打散裝置，所述攪拌打散裝置包括設(shè)置在干燥床本體下方的攪拌動(dòng)力裝置、設(shè)置在干燥床本體內(nèi)部的攪拌葉片以及連接攪拌動(dòng)力裝置和攪拌葉片的轉(zhuǎn)軸;所述攪拌葉片位于篩板的上方，與篩板的垂直距離為0.5-50mm。
[0028]進(jìn)一步地，所述攪拌葉片的表面設(shè)有毛刷或若干個(gè)均勻分布的凸起物。
[0029]—般來說，氯化聚乙烯氯化反應(yīng)、水洗、均化可以采用內(nèi)襯搪瓷的設(shè)備，然而內(nèi)襯搪瓷的設(shè)備使用壽命短，且容易損壞，不適用作沸騰干燥床。由于生產(chǎn)對(duì)沸騰干燥床有耐腐蝕性和抗靜電性的要求，本發(fā)明優(yōu)選使用的沸騰干燥床由玻璃鋼制成，包括防腐內(nèi)層、中間增強(qiáng)結(jié)構(gòu)層和外表抗老化外層;所述防腐內(nèi)層由膠液噴射在模具上后固化形成;所述中間增強(qiáng)結(jié)構(gòu)層是由膠液與玻璃纖維布交替覆蓋粘結(jié)復(fù)合而成;所述外表抗老化外層是由膠液與抗老化劑按照質(zhì)量比為100:2-3混合后噴射在中間增強(qiáng)結(jié)構(gòu)層表面后固化形成；
[0030]其中所述膠液包括以下重量份的原料:乙烯基樹脂60-80份、糠醇樹脂15-20份、聚異丁烯6-10份、海泡石纖維30-45份、聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物2-3份、二氨基二苯甲烷3-5份、I，4-丁二醇二縮水甘油醚15-25份、硼改性酚醛樹脂膠粘劑6-8份、石墨粉0.5-0.8份;所述的硼改性酚醛樹脂膠粘劑是由以下重量份的原材料制作而成的:苯酚90-110份、甲醛20-30份、硼酸鋅5-8份、氫氧化鋇3-5份、苯胺2-3份、A151硅烷偶聯(lián)劑2-3份、增粘樹脂4-6份。
[0031 ]進(jìn)一步地，所述硼改性酚醛樹脂膠粘劑的制作方法為:按重量份準(zhǔn)備好苯酚90-110份、甲醛20-30份、硼酸鋅5-8份、氫氧化鋇3-5份、苯胺2-3份、A151硅烷偶聯(lián)劑2-3份、增粘樹脂4-6份;將苯酚90-110份、甲醛5-8份和硼酸鋅5-8份加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊在反應(yīng)釜加入氫氧化鋇3-5份和苯胺2-3份作復(fù)合催化劑，攪拌15-20分鐘;然后將反應(yīng)釜升溫至75-800C反應(yīng)50-60min ；再升溫至85 °C，加入剩余部分的甲醛，反應(yīng)20-30分鐘；然后停止加熱，用草酸調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)的pH值為中性，待反應(yīng)釜內(nèi)的溫度下降至40°C以下時(shí)，加入A151硅烷偶聯(lián)劑2-3份、增粘樹脂4-6份攪拌20-30min，然后過濾出料，即得到硼改性酚醛樹脂膠粘劑。
[0032]進(jìn)一步地，所述抗老化劑為苯二甲酸與苯并三唑按照重量比為1-2:1組成
[0033]上述對(duì)干燥床的材料改進(jìn)通過膠液原料的選取和配合，并調(diào)節(jié)膠液中乙稀基樹月旨、糠醇樹脂、聚異丁烯、海泡石纖維、抗靜電劑、固化劑、樹脂稀釋劑、硼改性酚醛樹脂膠粘劑、石墨粉之間的重量比例，可以使干燥床整體的抗腐蝕性、抗靜電能力、耐高溫性能、強(qiáng)度和韌性均滿足生產(chǎn)需求。且其所用的硼改性樹脂是通過酚醛樹脂改性得到的，具有粘度高、粘結(jié)性強(qiáng)、耐腐蝕和耐高溫的性能，其與聚異丁烯一起添加可以各原料之間具有良好的融合性，提升玻璃鋼的均一性和整體性能。
[0034]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0035]1、本發(fā)明通過改變氯化聚乙烯的生產(chǎn)系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的中和釜、脫堿釜取消，采用均化罐來實(shí)現(xiàn)鹽酸的浸出，能保證最終的產(chǎn)品含酸量非常低甚至不含酸，且能夠減少水洗、脫堿的用水量，生產(chǎn)一釜(按12噸容量計(jì)算)氯化聚乙烯比傳統(tǒng)工藝可以節(jié)約用水15噸以上，且能夠縮短生產(chǎn)時(shí)間。
[0036]2、本發(fā)明通過設(shè)置均化罐，均化罐的容積大于反應(yīng)釜的兩倍以上，甚至為反應(yīng)釜的8-10倍，具體生產(chǎn)線布置時(shí)，可以布置4套反應(yīng)設(shè)備(每套反應(yīng)設(shè)備包括反應(yīng)釜、帶式真空過濾機(jī)、過濾器和一次離心機(jī))對(duì)應(yīng)一個(gè)均化罐，將4套反應(yīng)設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)均化罐，還能起到均化各批次產(chǎn)品性能的作用，提高產(chǎn)品的均一性，更受客戶歡迎。
[0037]3、本發(fā)明通過生產(chǎn)系統(tǒng)的改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)酸相法和水相法的生產(chǎn)切換，可以根據(jù)鹽酸的行情對(duì)鹽酸廢水進(jìn)行回收或直接排放，從而實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0038]4、本發(fā)明中所用的過濾器的設(shè)計(jì)科學(xué)合理，能夠去除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粗料，避免管道的堵塞，且結(jié)塊粗料的放出也十分快捷省力。
[0039]5、本發(fā)明在沸騰干燥床內(nèi)設(shè)置攪拌裝置，通過攪拌葉片的打散作用，阻止物料在篩板上凝結(jié)從而堵住篩板上的通孔或粘結(jié)在篩板上，從而減少清理篩板的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。由于沸騰干燥床一般高度較高，而篩板位于干燥床下部，所以將攪拌器的動(dòng)力裝置設(shè)置在沸騰干燥床的下方，從而使攪拌轉(zhuǎn)軸不會(huì)過長，可節(jié)省一部分動(dòng)力。
【【附圖說明】】
[0040]圖1為本發(fā)明的用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線的連接關(guān)系示意圖；
[0041 ]圖2為本發(fā)明中沸騰干燥床的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖3為本發(fā)明中過濾器的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖4為本發(fā)明中過濾器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]其中，1-反應(yīng)釜，2-帶式真空過濾機(jī)，21-固液分離機(jī)構(gòu)，22-濾帶清洗機(jī)構(gòu)，2a_待料槽，3-過濾器，31-出料室，32-進(jìn)料口，33-沖水口，34-進(jìn)料室，35-上腔室，36-下腔室，37-粗料出口，38-第一過濾板，39-第二過濾板;4-一次離心機(jī)，5-均化罐，6-二次離心機(jī)，7-沸騰干燥床，71-干燥床本體，72-鼓風(fēng)機(jī)，73-攪拌動(dòng)力裝置，74-攪拌葉片，75-篩板，76-轉(zhuǎn)軸，77-旋風(fēng)分離器，78-引風(fēng)機(jī)，79-熱風(fēng)加熱器，8-鹽酸儲(chǔ)罐，9-污水處理裝置。
【【具體實(shí)施方式】】
[0045]以下通過【具體實(shí)施方式】并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0046]如圖1所示，為本發(fā)明的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線的示意圖，圖中的生產(chǎn)線，包括依次相連的用于氯化反應(yīng)的反應(yīng)釜1、用于過濾水洗的帶式真空過濾機(jī)2、待料槽2a、過濾器3、一次離心機(jī)4、用于浸泡除酸的均化罐5、二次離心機(jī)6和沸騰干燥床7;其中所述反應(yīng)釜1、均化罐5、沸騰干燥床7均內(nèi)襯有耐酸性的內(nèi)襯體;所述帶式真空過濾機(jī)2、一次離心機(jī)4、二次離心機(jī)6的內(nèi)部與物料接觸的部分均采用耐酸性材料制成。
[0047]如圖1所示，所述均化罐5內(nèi)襯的耐酸性的內(nèi)襯體為玻璃鋼，所述均化罐5包括均化罐本體和攪拌裝置，在均化罐本體的側(cè)壁上設(shè)有與均化罐本體內(nèi)部相通的濾頭;在均化罐本體的底部設(shè)有均化罐出料口；均化罐出料口連接至二次離心機(jī)6。均化罐5的容積為所述反應(yīng)釜I容積的兩倍以上，甚至為反應(yīng)釜I的8-10倍，具體生產(chǎn)線布置時(shí)，可以布置4套反應(yīng)設(shè)備(每套反應(yīng)設(shè)備包括反應(yīng)釜1、帶式真空過濾機(jī)2、過濾器3和一次離心機(jī)4)對(duì)應(yīng)一個(gè)均化罐5，將4套反應(yīng)設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)均化罐5，還能起到均化各批次產(chǎn)品性能的作用。
[0048]如圖1和圖2所示，所述沸騰干燥床包括干燥床本體71、進(jìn)熱風(fēng)裝置、旋風(fēng)分離器77和排風(fēng)裝置;所述進(jìn)熱風(fēng)裝置包括鼓風(fēng)機(jī)72、熱風(fēng)加熱器79，所述熱風(fēng)加熱器79通過進(jìn)風(fēng)管道與所述干燥床本體71的底部連通;所述排風(fēng)裝置包括引風(fēng)機(jī)78、出風(fēng)管道和引風(fēng)管道，所述干燥床本體71的上部通過所述出風(fēng)管道與旋風(fēng)分離器77連通，所述引風(fēng)機(jī)78通過所述引風(fēng)管道與旋風(fēng)分離器77連通;所述干燥床本體I的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)料口和出料口，干燥床本體內(nèi)設(shè)有篩板75，所述干燥床還包括攪拌打散裝置，所述攪拌打散裝置包括設(shè)置在干燥床本體下方的攪拌動(dòng)力裝置73、設(shè)置在干燥床本體內(nèi)部的攪拌葉片74以及連接攪拌動(dòng)力裝置和攪拌葉片74的轉(zhuǎn)軸76;所述攪拌葉片74位于篩板75的上方，與篩板75的垂直距離為0.5-50_。更優(yōu)選地，可以在所述攪拌葉片74的表面設(shè)有毛刷或若干個(gè)均勻分布的凸起物，從而攪拌打散的效果更好。更優(yōu)選地，在所述旋風(fēng)分離器和引風(fēng)機(jī)之間還設(shè)置有酸氣處理裝置。
[0049]如圖3和圖4所示，為過濾器3的外部結(jié)構(gòu)示意圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。所述過濾器3包括過濾室、第一過濾板38、與第一過濾板38相交的第二過濾板39，所述過濾室由所述第一過濾板38分隔成左右相鄰的進(jìn)料室34、出料室31;所述第二過濾板39在進(jìn)料室內(nèi)傾斜設(shè)置，并將進(jìn)料室34分隔成上下相鄰的上腔室35和下腔室36;所述上腔室35設(shè)有與外界連通的進(jìn)料口 32、沖水口 33和粗料出口 37，所述出料室31設(shè)有與外界連通的出料口(圖中未示出)；所述粗料出口 37緊挨著第一過濾板38的低端。由于氯化聚乙烯解塊料具有其自身的特點(diǎn)，根據(jù)其大小和形狀的特點(diǎn)，過濾板上通孔的大小也有一定的要求，通孔可以為邊長為0.6-1.5cm的菱形通孔，長軸為1.0-1.5cm、短軸為0.6-1.2cm的橢圓通孔，孔徑為0.6-1.5cm的圓形通孔，邊長為0.6-1.5cm矩形通孔中的一種或多種的組合。采用該過濾器3能夠去除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粗料，避免管道的堵塞，且結(jié)塊粗料的放出也十分快捷省力。
[0050]采用上述生產(chǎn)系統(tǒng)來生產(chǎn)氯化聚乙烯，其工藝流程為:依次進(jìn)行氯化反應(yīng)、水洗過濾、一次離心、浸出、離心、干燥的步驟;具體為首先向反應(yīng)釜I中加入水、高密度聚乙烯、分散劑、乳化劑、引發(fā)劑;升溫至70 °C后開始通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度90-135°C，反應(yīng)時(shí)間3-4小時(shí)；然后將氯化反應(yīng)后的物料降溫至80-90°C后轉(zhuǎn)移至帶式真空過濾機(jī)2進(jìn)行固液分離和洗滌;經(jīng)過濾器3除去粗料后，再采用一次離心機(jī)4脫去帶式真空過濾機(jī)2處理后物料中的水分;接著將所述一次離心后的物料用水浸泡在均化罐5中，浸泡3小時(shí)以上;接著采用耐酸性的二次離心機(jī)6脫去浸泡后的物料中的水分;最后采用沸騰干燥床7對(duì)物料進(jìn)行干燥即得成品。
[0051]本發(fā)明通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，在生產(chǎn)時(shí)，使除酸的工藝得到改進(jìn)，生產(chǎn)時(shí)首先采用帶式真空過濾機(jī)進(jìn)行固液分離和洗滌除去產(chǎn)品表面的浮酸和其它雜質(zhì)，這一步驟并不需要像傳統(tǒng)水洗需要洗滌4-5次以上，可節(jié)約大量的水。過濾后經(jīng)一次離心可除去物料所帶水份和進(jìn)一步除去浮酸。然后通過用水浸泡的方式，使氯化聚乙烯粒子內(nèi)部的酸緩慢釋放出來，傳統(tǒng)的方法是用堿來中和氯化聚乙烯粒子內(nèi)部的酸，并且需要加熱，所用時(shí)間為4小時(shí)以上，有時(shí)需要7-8小時(shí)；而本發(fā)明采用浸泡的方式，將向內(nèi)攻除氯化氫的方法改為通過滲透作用使其釋放出來。在浸泡3小時(shí)以上后，將浸泡水放出，再用清水清洗一遍，即可將鹽酸的含量降至0.5%以下；最后再經(jīng)沸騰干燥床干燥，剩余的鹽酸以氯化氫形式排放出，且由于濃度低不會(huì)致使氯化聚乙烯發(fā)黃，最終產(chǎn)品性能優(yōu)異，品質(zhì)高于國家標(biāo)準(zhǔn)。使用上述生產(chǎn)系統(tǒng)來進(jìn)行生產(chǎn)，用水量更少，生產(chǎn)一釜(按12噸容量計(jì)算)氯化聚乙烯比傳統(tǒng)工藝可以節(jié)約用水15噸以上。
[0052]為了實(shí)現(xiàn)酸相法和水相法的生產(chǎn)切換，本發(fā)明還對(duì)該生產(chǎn)線進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，具體見圖1，在生產(chǎn)系統(tǒng)中增加設(shè)置至少一個(gè)鹽酸儲(chǔ)罐8;且?guī)秸婵者^濾機(jī)2包括固液分離機(jī)構(gòu)21、濾帶清洗機(jī)構(gòu)22，固液分離機(jī)構(gòu)具有排液口，排液口通過排液管連接至污水處理裝置9，排液管上還設(shè)有三通閥，三通閥的旁路接口通過管道連接至所述鹽酸儲(chǔ)罐，鹽酸儲(chǔ)罐的出口連接至所述反應(yīng)釜。
[0053]在鹽酸行情較好時(shí)，采用水相法生產(chǎn)鹽酸后，打開排液管所連接的三通閥的旁路閥門將反應(yīng)得到鹽酸廢水(鹽酸濃度為8-10%)送至鹽酸儲(chǔ)罐8儲(chǔ)存起來，水相懸浮生產(chǎn)計(jì)劃完成后，將鹽酸儲(chǔ)罐8內(nèi)的鹽酸廢水通過栗送至反應(yīng)釜I中，進(jìn)行酸相懸浮法反應(yīng)，不僅利用了水相懸浮法的廢酸，還能將酸相懸浮法反應(yīng)得到的鹽酸廢水(鹽酸濃度25-28%)通過市價(jià)售出，獲得經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本生產(chǎn)系統(tǒng)中各設(shè)備材質(zhì)均為可耐酸性的，故能滿足酸相懸浮法的生產(chǎn)要求。
[0054]本發(fā)明雖然改進(jìn)部分并不復(fù)雜，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，該改進(jìn)克服了傳統(tǒng)的思想觀念，打破了工廠只能進(jìn)行單一的水相懸浮法和酸性懸浮法的格局，而且在節(jié)電、節(jié)水、回收利用資源、省時(shí)方面都優(yōu)于現(xiàn)有的設(shè)備和方法，是具有創(chuàng)新性的發(fā)明創(chuàng)造。
[0055]—般來說，氯化聚乙烯氯化反應(yīng)、水洗、均化可以采用內(nèi)襯搪瓷的設(shè)備，然而內(nèi)襯搪瓷的設(shè)備使用壽命短，且容易損壞，不適用作沸騰干燥床。本發(fā)明所用沸騰干燥床可以采用以下材料制作。
[0056]實(shí)施例1
[0057]通過以下方法制得的耐酸性抗靜電的玻璃鋼沸騰干燥床，特別適合在本發(fā)明中應(yīng)用。其具體制作方法為:
[0058](I)配制硼改性酚醛樹脂膠粘劑
[0059]硼改性酚醛樹脂膠粘劑是由以下重量份的原材料制作而成的:按重量份準(zhǔn)備好苯酚90份、甲醛20份、硼酸鋅5份、氫氧化鋇3份、苯胺2份、A151硅烷偶聯(lián)劑2份、增粘樹脂EVA 4份;將苯酚90份、甲醛5份和硼酸鋅5份加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊在反應(yīng)釜加入氫氧化鋇3份和苯胺2份作復(fù)合催化劑，攪拌15分鐘;然后將反應(yīng)釜升溫至75 °C反應(yīng)50min;再升溫至85°C，加入剩余部分的甲醛，反應(yīng)20分鐘;然后停止加熱，用草酸調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)的pH值為中性，待反應(yīng)釜內(nèi)的溫度下降至40°C以下時(shí)，加入A151硅烷偶聯(lián)劑2份、增粘樹脂SBS 4份攪拌20min，然后過濾出料，即得到硼改性酚醛樹脂膠粘劑。所得硼改性酚醛樹脂膠粘劑的游離酚少于8%，游離甲醛少于1.2%。
[0060](2)按重量份比例準(zhǔn)備膠液原料:乙烯基樹脂60份、糠醇樹脂15份、聚異丁烯6份、海泡石纖維30份、抗靜電劑聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物2份、二氨基二苯甲烷3份、樹脂稀釋劑樹脂稀釋劑為環(huán)氧丙烷鄰甲苯基醚15份、硼改性酚醛樹脂膠粘劑6份、石墨粉0.5份;用高速分散機(jī)以15m/s的線速度攪拌5min，得膠液。將膠液按內(nèi)層、中間層和外層的需求量分成3份，分別為內(nèi)層膠液、中間層膠液和外層膠液，向外層膠液中按照膠液與抗老化劑的質(zhì)量比為100:2混合均勻備用，其中，抗老化劑為苯二甲酸與苯并三唑按照重量比為1:1組成。
[0061](3)采用噴射的方式制作干燥床防腐內(nèi)層，內(nèi)層的厚度為0.均可，本實(shí)施例為Imm;然后將中間層膠液放入浸漬槽中，待內(nèi)層膠液固化后，采用纏繞機(jī)組，用玻璃纖維布一邊浸漬膠液一邊交錯(cuò)纏繞的方式制作成中間增強(qiáng)結(jié)構(gòu)層;最后在中間增強(qiáng)結(jié)構(gòu)層表面噴射一層膠液與抗老化劑的混合物，待固化后形成外表抗老化外層，外層的厚度為0.5mm-2mm均可，本實(shí)施例為1mm。
[0062]實(shí)施例2
[0063]通過以下方法制得的耐酸性抗靜電的玻璃鋼沸騰干燥床，特別適合在本發(fā)明中應(yīng)用。其具體制作方法為:
[0064](I)配制硼改性酚醛樹脂膠粘劑
[0065]硼改性酚醛樹脂膠粘劑是由以下重量份的原材料制作而成的:按重量份準(zhǔn)備好苯酚110份、甲醛30份、硼酸鋅8份、氫氧化鋇5份、苯胺3份、A151硅烷偶聯(lián)劑3份、增粘樹脂EVA6份;將苯酚110份、甲醛8份和硼酸鋅8份加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊在反應(yīng)釜加入氫氧化鋇5份和苯胺3份作復(fù)合催化劑，攪拌20分鐘；然后將反應(yīng)釜升溫至80°C反應(yīng)50min;再升溫至85 V，加入剩余部分的甲醛，反應(yīng)30分鐘；然后停止加熱，用草酸調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)的pH值為中性，待反應(yīng)釜內(nèi)的溫度下降至40°C以下時(shí)，加入A151硅烷偶聯(lián)劑3份、增粘樹脂6份攪拌30min，然后過濾出料，即得到硼改性酚醛樹脂膠粘劑。所得硼改性酚醛樹脂膠粘劑的游離酚少于8%，游離甲醛少于1.2%。
[0066](2)按重量份比例準(zhǔn)備膠液原料:乙烯基樹脂80份、糠醇樹脂20份、聚異丁烯10份、海泡石纖維45份、抗靜電劑聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物3份、二氨基二苯甲烷5份、樹脂稀釋劑樹脂稀釋劑為聚丙二醇二縮水甘油醚25份、硼改性酚醛樹脂膠粘劑8份、石墨粉0.8份；用高速分散機(jī)以22m/s的線速度攪拌lOmin，得膠液。將膠液按內(nèi)層、中間層和外層的需求量分成3份，分別為內(nèi)層膠液、中間層膠液和外層膠液，向外層膠液中按照膠液與抗老化劑的質(zhì)量比為10: 3混合均勻備用，其中，抗老化劑為苯二甲酸與苯并三唑按照重量比為2:1組成。
[0067](3)采用噴射的方式制作干燥床防腐內(nèi)層，內(nèi)層的厚度為0.均可;然后將中間層膠液放入浸漬槽中，待內(nèi)層膠液固化后，采用纏繞機(jī)組，用玻璃纖維布一邊浸漬膠液一邊交錯(cuò)纏繞的方式制作成中間增強(qiáng)結(jié)構(gòu)層;最后在中間增強(qiáng)結(jié)構(gòu)層表面噴射一層膠液與抗老化劑的混合物，待固化后形成外表抗老化外層。
[0068 ]實(shí)施例1 - 2中，所制得的玻璃鋼干燥床的各項(xiàng)指標(biāo)均較異，體積電阻值約為18Ω.cm，滿足抗靜電的需求。耐腐蝕試驗(yàn)以25%高濃度的鹽酸浸泡20天來進(jìn)行，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過干燥物料中的鹽酸濃度，試驗(yàn)結(jié)果是玻璃鋼沒有明顯變化，證明其具有很好的耐酸腐蝕性。另外其強(qiáng)度和韌性都滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:包括依次相連的用于氯化反應(yīng)的反應(yīng)釜、用于過濾水洗的帶式真空過濾機(jī)、一次離心機(jī)、用于浸泡除酸的均化罐、二次離心機(jī)和沸騰干燥床;所述反應(yīng)釜、均化罐、沸騰干燥床均內(nèi)襯有耐酸性的內(nèi)襯體;所述帶式真空過濾機(jī)、一次離心機(jī)、二次離心機(jī)的內(nèi)部與物料接觸的部分均采用耐酸性材料制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:所述帶式真空過濾機(jī)與一次離心機(jī)之間連接設(shè)有待料槽。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:在所述待料槽和一次離心機(jī)之間還連接設(shè)有過濾器。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:所述生產(chǎn)系統(tǒng)還包括至少一個(gè)鹽酸儲(chǔ)罐;所述帶式真空過濾機(jī)包括固液分離機(jī)構(gòu)、濾帶清洗機(jī)構(gòu)，固液分離機(jī)構(gòu)具有排液口，排液口通過排液管連接至污水處理裝置，排液管上還設(shè)有三通閥，三通閥的旁路接口通過管道連接至所述鹽酸儲(chǔ)罐，鹽酸儲(chǔ)罐的出口連接至所述反應(yīng)簽O5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:所述均化罐內(nèi)襯的耐酸性的內(nèi)襯體為玻璃鋼，所述均化罐包括均化罐本體和攪拌裝置，在均化罐本體的側(cè)壁上設(shè)有與均化罐本體內(nèi)部相通的濾頭;在均化罐本體的底部設(shè)有均化罐出料口；均化罐出料口連接至二次離心機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:所述均化罐的容積為所述水洗釜容積的兩倍以上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:所述過濾器包括過濾室、第一過濾板、與第一過濾板相交的第二過濾板，所述過濾室由所述第一過濾板分隔成左右相鄰的進(jìn)料室、出料室;所述第二過濾板在進(jìn)料室內(nèi)傾斜設(shè)置，并將進(jìn)料室分隔成上下相鄰的上腔室和下腔室;所述上腔室設(shè)有與外界連通的進(jìn)料口、沖水口和粗料出口，所述出料室設(shè)有與外界連通的出料口；所述粗料出口緊挨著第一過濾板的低端。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:所述沸騰干燥床包括干燥床本體、進(jìn)熱風(fēng)裝置、旋風(fēng)分離器和排風(fēng)裝置;所述進(jìn)熱風(fēng)裝置包括鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)加熱器，所述熱風(fēng)加熱器通過進(jìn)風(fēng)管道與所述干燥床本體的底部連通;所述排風(fēng)裝置包括引風(fēng)機(jī)、出風(fēng)管道和引風(fēng)管道，所述干燥床本體的上部通過所述出風(fēng)管道與旋風(fēng)分離器連通，所述引風(fēng)機(jī)通過所述引風(fēng)管道與旋風(fēng)分離器連通;所述干燥床本體的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)料口和出料口，干燥床本體內(nèi)設(shè)有篩板，所述干燥床還包括攪拌打散裝置，所述攪拌打散裝置包括設(shè)置在干燥床本體下方的攪拌動(dòng)力裝置、設(shè)置在干燥床本體內(nèi)部的攪拌葉片以及連接攪拌動(dòng)力裝置和攪拌葉片的轉(zhuǎn)軸;所述攪拌葉片位于篩板的上方，與篩板的垂直距離為0.5_50mm。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:所述攪拌葉片的表面設(shè)有毛刷或若干個(gè)均勻分布的凸起物。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于生產(chǎn)氯化聚乙烯的生產(chǎn)線，其特征在于:所述第一過濾板、第二過濾板上開設(shè)有通孔，所述通孔為邊長為0.6-1.5cm的菱形通孔，長軸為1.Ο-?.5cm、短軸為0.6-1.2cm的橢圓通孔，孔徑為0.6-1.5cm的圓形通孔，邊長為0.6-1.5cm矩形通孔中的一種或多種的組合。
【文檔編號(hào)】C08L71/14GK105837712SQ201610372582
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】易東
【申請人】廣西錦華新材料科技有限公司