CN101759819B - 气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置 - Google Patents

Abstract

一种气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置，其特征在于，它包括流化床反应器、原料料仓和成品料仓，流化床反应器内设有紫外光源、搅拌器和气体分布板，在流化床反应器上部连接设有进料管路，进料管路上设有送料风机，原料料仓与进料管路连接；在流化床反应器的下部连接设有出料管路，出料管路与成品料仓连接，在出料管路上设有送料风机；在流化床反应器上还连接设有混合气封闭循环回路，混合气封闭循环回路的进气端和出气端分别连接在流化床反应器底部和顶部上，混合气封闭循环回路上设有增压风机、换热装置和酸雾扑集器，在混合气封闭循环回路上还连接设有进气管路和排气管路，在进气管路上设有气体预热器。其结构简单合理，可保证反应的顺利进行。

Description

气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置

技术领域

本发明涉及一种制备氯磺化聚乙烯的装置，特别是一种气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置。

背景技术

氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和少量氯磺化后的弹性体，属高性能橡胶品种，具有优异的综合性能，良好的耐热性、耐候性、抗氧化性、抗化学腐蚀性、抗离子辐射性以及色泽稳定性，主要应用于建筑材料、电子电气、汽车工业制品、救生器材和制鞋等领域，用途十分广泛。

氯磺化聚乙烯主要生产工艺有溶液法和固相法。目前工业生产普遍采用溶液法生产工艺。如：US287926公开了较完善的溶剂法制备氯磺化聚乙烯的方法、US3299041提出了溶剂法的间歇式工艺方法、US3542747则提出了溶剂法的连续式生产工艺方法。但此工艺能耗高，且采用四氯化碳作为溶剂，带来了严重的环保问题，且产品中有残存四氯化碳，目前仍没有办法解决，发展受到很大限制。

固相法工艺，与溶液法相比在环保上存在明显的优势，同时具有反应时间短、成本低、污染小、工艺简单等优点。如：CN1167120公开了一种在釜式反应器内采用固态共混法制备方法、US4584351公开了一种采用流化床，利用紫外光引发的固相法制备、CN1164538则公开了一种不用紫外光照射，采用流化床进行固态共混法制备方法。其中，釜式反应器固相共混法由于其存在气固混合不均匀，散热困难，很难实现大规模生产。采用流化床反应器可方便散热，但以上制备方法都采用单进单出的进气模式，浪费严重，不适合大规模生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构更为合理、操作方便、能有效利用能源的气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置，其特点是，它包括流化床反应器、原料料仓和成品料仓，流化床反应器内设有紫外光源、搅拌器和气体分布板，在流化床反应器上部连接设有进料管路，进料管路上设有送料风机，原料料仓与进料管路连接；在流化床反应器的下部连接设有出料管路，出料管路与成品料仓连接，在出料管路上设有送料风机；在流化床反应器上还连接设有混合气封闭循环回路，混合气封闭循环回路的进气端和出气端分别连接在流化床反应器底部和顶部上，混合气封闭循环回路上设有增压风机、换热装置和酸雾扑集器，在混合气封闭循环回路上还连接设有进气管路和排气管路，在进气管路上设有气体预热器。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置，其特点是在原料料仓与进料管路之间还连接设有原料处理器，通过原料处理器对原料进行除水与/或除氧处理。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置，所述的流化床反应器为单台或者为多台(2台或2台以上)流化床反应器并联使用的流化床反应器组。

本发明气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置采用封闭的循环系统，它以氯化聚乙烯聚合物为原料，反应时利用增压风机提供动力，使反应气流(氯气、二氧化硫及氮气的混合气)在整个系统内进行循环流动。混合气体从反应器底部的进气端进入，使氯化聚乙烯固体粉料在反应器内实现流态化，同时在紫外光的照射下，通过换热装置调节系统的温度在25-100℃左右，控制反应的进行，同时通过酸雾扑集器吸收循环气中的酸雾，以净化反应气体。

氯化聚乙烯颗粒疏松多孔，氯气和二氧化硫气体的氯磺化反应在氯化聚乙烯颗粒外部和内部均有发生。随着反应的进行，氯化聚乙烯颗粒温度上升，极易引起颗粒粘结，发生团聚现象的出现，严重时可出现结块碳化现象。本发明的流化床反应器的下部设气体分布板，利于气体的均匀流动，可实现固体物料的正常流态化；同时反应器下部设计搅拌装置，防止反应物料局部的团聚；另外通过换热装置可以有效地控制反应的速度，使其平缓进行，防止反应后期结块现象的发生。

本发明装置采用封闭的循环气体方式，降低了单进单出模式下反应气体严重过量浪费的问题，同时减少废气的产生，降低了废气的后处理的生产成本，适合大规模生产的要求。

与现有技术相比，本发明装置结构简单合理，可保证反应的顺利进行。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1。参照图1。一种气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置，它包括流化床反应器1、原料料仓3和成品料仓8，流化床反应器1内设有紫外光源16、搅拌器17和气体分布板18，在流化床反应器1上部连接设有进料管路2，进料管路2上设有送料风机4，原料料仓3与进料管路2连接；在流化床反应器1的下部连接设有出料管路7，出料管路7与成品料仓8连接，在出料管路7上设有送料风机5；在流化床反应器1上还连接设有混合气封闭循环回路9，混合气封闭循环回路9的进气端和出气端分别连接在流化床反应器1底部和顶部上，混合气封闭循环回路9上设有增压风机6、换热装置12和酸雾扑集器14，在混合气封闭循环回路9上还连接设有进气管路10和排气管路13，在进气管路10上设有气体预热器11。

使用时，选取颗粒度为70-450μ、含水量小于1％的氯化聚乙烯聚合物为原料，原料通过原料料仓3、进料管路2进入流化床反应器1内；所述的氯化聚乙烯聚合物为分子量为50,000-200,000的聚乙烯直接氯化得到，它的氯重量百分含量为10-60％；向流化床反应器1内通入氮气，对流化床反应器1进行氮气置换；置换完毕后向流化床反应器1内通入混和气至流化床反应器1内压力达到0.3-1.0bar后，混和气通过混合气循环回路9采用封闭的循环气流方式循环使用，且保持流化床反应器1内压力为0.3-1.0bar，所述的混合气由氯气、二氧化硫和氮气组成，且氯气、二氧化硫和氮气的体积比为1∶0.1-10∶0.11-9.9，同时在流化床反应器1内进行紫外灯照射，控制流化床反应器1内的反应温度为25-100℃，反应5-30分钟后，将流化床反应器1泄压至常压，并排出反应废气，停止紫外灯照射，通入氮气净化反应器，净化结束后，出料即得氯磺化聚乙烯。

实施例2。实施例1所述的气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置中，在原料料仓3与进料管路2之间还连接设有原料处理器15，通过原料处理器15对原料进行除水与/或除氧处理。

实施例3。实施例1或2所述的气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置中，所述的流化床反应器1为单台使用的流化床反应器1。

实施例4。实施例1或2所述的流化床反应器1为多台流化床反应器1并联使用的流化床反应器组。

Claims (3)

1.一种气固相法制备氯磺化聚乙烯的装置，其特征在于，它包括流化床反应器(1)、原料料仓(3)和成品料仓(8)，流化床反应器(1)内设有紫外光源(16)、搅拌器(17)和气体分布板(18)，在流化床反应器(1)上部连接设有进料管路(2)，进料管路(2)上设有送料风机(4)，原料料仓(3)与进料管路(2)连接；在流化床反应器(1)的下部连接设有出料管路(7)，出料管路(7)与成品料仓(8)连接，在出料管路(7)上设有送料风机(5)；在流化床反应器(1)上还连接设有混合气封闭循环回路(9)，混合气封闭循环回路(9)的进气端和出气端分别连接在流化床反应器(1)底部和顶部上，混合气封闭循环回路(9)上设有增压风机(6)、换热装置(12)和酸雾扑集器(14)，在混合气封闭循环回路(9)上还连接设有进气管路(10)和排气管路(13)，在进气管路(10)上设有气体预热器(11)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在原料料仓(3)与进料管路(2)之间还连接设有原料处理器(15)，通过原料处理器(15)对原料进行除水与/或除氧处理。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的流化床反应器(1)为单台或者为多台流化床反应器(1)并联使用的流化床反应器组。

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