CN103505977B - 一种pvdc树脂聚合尾气的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVDC树脂聚合尾气的综合回收系统，包括依次相连的泡沫捕集器（1）、尾气过滤器（2）、一级冷凝器(4)、混液槽（6）、二级冷凝器(5)、尾气吸收塔（7），所述的尾气吸收塔（7）塔釜出口与循环泵（8）、循环冷却器（9）、尾气吸收塔（7）循环液进口依次连接。本发明还提供使用上述系统进行PVDC树脂聚合尾气回收的方法。本发明具有工艺简单、易操作、单体回收利用率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及尾气的综合回收系统及方法，具体涉及一种PVDC树脂聚合尾气的回收方法。
背景技术
PVDC树脂是偏氯乙烯(VDC)与氯乙烯(VC)、丙烯睛、丙烯酸酯类等其他单体共聚合所得的一种阻隔性高、韧性强以及化学稳定性良好的理想包装材料，广泛应用于肉制品、药品以及五金制品等需要隔氧防腐、隔味保香等高阻隔产品包装上。
目前，由于PVDC树脂聚合系统反应转化率只能达到95％的转化率，因此在聚合出料过程中未反应的5％共聚单体以及细小树脂颗粒会夹带水蒸汽从气相带出。按照以往的尾气回收工艺，其出料气相尾气靠自身的压力通过尾气冷凝器进行冷凝，70％的气相被冷凝成冷凝液，作废品处理。而30％左右的气相则会从冷凝器排气口排出大气，对生产造成不安全，也造成了环境污染。同时由于常规的回收工艺依靠气相尾气自身压力作原动力，导致PVDC树脂颗粒内部的未反应单体无法完全脱除，操作现场单体气味大，影响后系统的离心干燥工艺，同时树脂表面容易吸附VDC单体，给下游的客户使用带来不便，限制了PVDC树脂产品的应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种工艺简单、易操作、单体回收利用率高的PVDC树脂聚合尾气的回收方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种PVDC树脂聚合尾气的回收方法，回收系统包括依次相连的泡沫捕集器、尾气过滤器、压缩机、一级冷凝器、混液槽、二级冷凝器、尾气吸收塔，所述的尾气吸收塔塔釜出口与循环泵、循环冷却器、尾气吸收塔循环液进口依次连接，所述压缩机进口与所述尾气过滤器相连，出口与所述一级冷凝器连接，所述的尾气吸收塔内上部设置有喷淋分布器，中部设置有填料塔盘，底部设置有分布管，所述分布管通过支架固定于尾气吸收塔内的底部，具体包括以下步骤：
(a)PVDC树脂聚合尾气经尾气管进入泡沫捕集器，经泡沫捕集器缓冲沉降后，再进入尾气过滤器中去除小颗粒树脂；
(b)将尾气过滤器出来的尾气进入到一级冷凝器、二级冷凝器进行冷却，当尾气过滤器(2)出来的尾气压力小于0.05MPa时，将尾气经压缩机(3)加压至大于或等于0.05MPa后，再进入到一级冷凝器(4)、二级冷凝器(5)进行冷却，所述的一级冷凝器(4)和二级冷凝器(5)的温度控制为5～20℃，冷凝后的VDC单体、共聚单体以及冷凝水构成液相混合液集中到混液槽中；
(c)从二级冷凝器气相排放的尾气进入到尾气吸收塔内的分布管，在填料塔盘中与吸收剂充分接触吸收，所述的吸收剂为氯化钙或氯化钠水溶液，其质量百分比浓度为20～30％，吸收了尾气后的吸收剂经分层后，得到上层有机相和下层无机相，上层有机相溢流至混液槽中，下层无机相经循环泵、循环冷却器回到尾气吸收塔循环液进口，所述的循环冷却器(9)的温度控制为-20～-15℃，经喷淋分布器，依次循环吸收，从尾气吸收塔顶部排放的不凝性惰性气体达标排放。
作为本发明的优选方案，可将混液槽中的液体静置分层后得到无机相和有机相，将有机相精馏后循环利用。
PVDC树脂聚合尾气中，PVDC树脂小颗粒会悬浮在尾气中带入到尾气系统，本发明增设了泡沫捕集器和尾气过滤器，实现尾气中PVDC树脂小颗粒在泡沫捕集器中的的沉降。经缓冲减速后的尾气在尾气过滤器中再次过滤，实现了小颗粒树脂的分离。尾气过滤器中可装填不锈钢金属滤网，优选使用300～360目的不锈钢金属滤网。
本发明中，可根据尾气的压力，采取不同的操作，当尾气压力大于或等于0.05MPa时，尾气直接进入到一级冷凝器、二级冷凝器进行冷却。当尾气压力小于0.05MPa时，则启动压缩机，对尾气进行压缩，压缩后的尾气再进入一级冷凝器、二级冷凝器进行冷却，一级冷凝器、二级冷凝器采用的冷媒温度优选为5～20℃，以更好的脱除尾气中的VDC和VC单体。
从二级冷凝器气相排放口出来的尾气再进入到尾气吸收塔内的分布管，与吸收塔内的吸收剂充分接触吸收。尾气吸收塔中部设置有填料塔盘，为气相单体与吸收剂提供有效的接触面积。吸收剂优选为氯化钙、氯化钠水溶液，其质量百分比浓度优选为20～30％。通过控制循环冷却器的冷冻盐水温度，实现吸收剂的吸收和解吸，本发明中循环冷却器的温度优选为-20～-15℃。吸收了单体的吸收剂经静止分层后，上层的单体溢流至混液槽中，下层的吸收剂可继续循环利用。从吸收塔顶部排放出的气体为不凝性的惰性气体，将其达标排放。
混液槽内的液相单体、水静置分层后，下层的水相进行集中处理。上层有机相为VDC和VC的混合单体，将有机相经过常规的精馏操作后，得到纯度为99.90％的VC单体和纯度为92％的VDC单体，将VC单体回送到VC工序中作VDC生产原料使用，将VDC单体回送到VDC精馏系统精制后可以重新作聚合原料用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、工艺简单、易操作，实现了生产装置的安全稳定运行；
2、单体回收利用率高，处理后尾气中无VDC单体，共聚单体VC含量在0.02ppm以下(国家大气污染物排放标准：VC≤0.036ppm)；
3、回收的VDC和VC单体经精馏处理后可循环利用，进一步降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为尾气吸收塔的结构示意图。
如图所示：1为泡沫捕集器、2为尾气过滤器、3为压缩机、4为一级冷凝器；5为二级冷凝器、6为混液槽、7为尾气吸收塔、8为循环泵、9为循环冷却器、10为喷淋分布器、11为填料塔盘、12为分布管、13为支架。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
参照附图1，一种PVDC树脂聚合尾气的综合回收系统，包括依次相连的泡沫捕集器1、尾气过滤器2、一级冷凝器4、混液槽6、二级冷凝器5、尾气吸收塔7，所述的尾气吸收塔7塔釜出口与循环泵8、循环冷却器9、尾气吸收塔7循环液进口依次连接。本发明的PVDC树脂聚合尾气的综合回收系统，还包括压缩机3，所述压缩机3进口与尾气过滤器2相连，出口与一级冷凝器4连接。所述的尾气吸收塔内上部设置有喷淋分布器10，中部设置有填料塔盘11，底部设置有分布管12。所述的分布管12通过支架13固定于尾气吸收塔内的底部。
以下通过附图和实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明并不仅限于所述的实施例。
实施例1
使用上述系统进行PVDC树脂聚合尾气的回收方法，包括以下步骤：
(a)PVDC树脂聚合尾气经尾气管进入泡沫捕集器1，经泡沫捕集器1缓冲沉降后，再进入尾气过滤器2中去除小颗粒树脂，尾气过滤器2中装填有规格为360目的不锈钢金属滤网；
(b)步骤(a)处理得到的尾气压力为0.06MPa，直接进入到一级冷凝器4、二级冷凝器5进行冷却，控制一级冷凝器4、二级冷凝器5的温度为5℃，冷凝后的VDC单体、共聚单体以及冷凝水构成液相混合液集中到混液槽6中；
(c)从二级冷凝器5气相排放的尾气进入到尾气吸收塔7内的分布管12，在填料塔盘11中与质量百分比浓度为20％的氯化钙水溶液充分接触吸收，吸收了尾气后的氯化钙水溶液经分层后，得到上层有机相和下层无机相；上层有机相溢流至混液槽6中，在混液槽6中经静置分层后，得到含VDC和VC混合单体的上层有机相和下层水相，下层水相排放到污水池中进行集中处理，含VDC和VC混合单体的上层有机相经过精馏操作后，得到纯度为99.90％的VC单体和纯度为92％的VDC单体，将VC单体回送到VC工序中作VDC生产原料使用，将VDC单体回送到VDC精馏系统精制后可以重新作聚合原料用。下层的无机相为氯化钙水溶液，经循环泵8、循环冷却器9回到尾气吸收塔7循环液进口，经喷淋分布器10，依次循环吸收，控制循环冷却器9的温度为-20℃，从尾气吸收塔7顶部排放的不凝性惰性气体达标排放，从不凝性惰性气体抽样检测，未检测到VDC单体，共聚单体VC含量为0.018ppm。
实施例2
使用上述系统进行PVDC树脂聚合尾气的回收方法，包括以下步骤：
(a)PVDC树脂聚合尾气经尾气管进入泡沫捕集器1，经泡沫捕集器1缓冲沉降后，再进入尾气过滤器2中去除小颗粒树脂，尾气过滤器2中装填有规格为300目的不锈钢金属滤网；
(b)步骤(a)处理得到的尾气压力为0.04MPa，先将尾气经压缩机3加压至0.1MPa后，再进入到一级冷凝器4、二级冷凝器5进行冷却，控制一级冷凝器4、二级冷凝器5的温度为15℃，冷凝后的VDC单体、共聚单体VC以及冷凝水构成液相混合液集中到混液槽6中；
(c)从二级冷凝器5气相排放的尾气进入到尾气吸收塔7内的分布管12，在填料塔盘11中与质量百分比浓度为22％的氯化钙水溶液充分接触吸收，吸收了尾气后的氯化钙水溶液经分层后，得到有机相和无机相；上层有机相溢流至混液槽6中，在混液槽6中经静置分层后，得到含VDC和VC混合单体的上层有机相和下层水相，下层水相排放到污水池中进行集中处理，含VDC和VC混合单体的上层有机相经过精馏操作后，得到纯度为99.90％的VC单体和纯度为92％的VDC单体，将VC单体回送到VC工序中作VDC生产原料使用，将VDC单体回送到VDC精馏系统精制后可以重新作聚合原料用。下层的无机相为氯化钙水溶液，经循环泵8、循环冷却器9回到尾气吸收塔7循环液进口，经喷淋分布器10，依次循环吸收，控制循环冷却器9的温度为-15℃，从尾气吸收塔7顶部排放的不凝性惰性气体达标排放。从不凝性惰性气体抽样检测，未检测到VDC单体，共聚单体VC含量为0.008ppm。
实施例3
使用上述系统进行PVDC树脂聚合尾气的回收方法，包括以下步骤：
(a)PVDC树脂聚合尾气经尾气管进入泡沫捕集器1，经泡沫捕集器1缓冲沉降后，再进入尾气过滤器2中去除小颗粒树脂，尾气过滤器2中装填有规格为360目的不锈钢金属滤网；
(b)步骤(a)处理得到的尾气压力为0.05MPa，直接进入到一级冷凝器4、二级冷凝器5进行冷却，控制一级冷凝器4和二级冷凝器5的温度为10℃，冷凝后的VDC单体、共聚单体VC以及冷凝水构成液相混合液集中到混液槽6中；
(c)从二级冷凝器5气相排放的尾气进入到尾气吸收塔7内的分布管12，在填料塔盘11中与质量百分比浓度为25％的氯化钠水溶液充分接触吸收，吸收了尾气后的氯化钠水溶液经分层后，得到有机相和无机相；上层有机相溢流至混液槽6中，在混液槽6中经静置分层后，得到含VDC和VC混合单体的上层有机相和下层水相，下层水相排放到污水池中进行集中处理，含VDC和VC混合单体的上层有机相经过精馏操作后，得到纯度为99.90％的VC单体和纯度为92％的VDC单体，将VC单体回送到VC工序中作VDC生产原料使用，将VDC单体回送到VDC精馏系统精制后可以重新作聚合原料用。下层的无机相为氯化钠水溶液，经循环泵8、循环冷却器9回到尾气吸收塔7循环液进口，经喷淋分布器10，依次循环吸收，控制循环冷却器9的温度为-17℃，从尾气吸收塔7顶部排放的不凝性惰性气体达标排放。从不凝性惰性气体抽样检测，未检测到VDC单体，共聚单体VC含量为0.014ppm。
实施例4
使用上述系统进行PVDC树脂聚合尾气的回收方法，包括以下步骤：
(a)PVDC树脂聚合尾气经尾气管进入泡沫捕集器1，经泡沫捕集器1缓冲沉降后，再进入尾气过滤器2中去除小颗粒树脂，尾气过滤器2中装填有规格为300目的不锈钢金属滤网；
(b)步骤(a)处理得到的尾气压力为0.03MPa，先将尾气经压缩机3加压至0.12MPa后，再进入到一级冷凝器4、二级冷凝器5进行冷却，控制一级冷凝器4和二级冷凝器5的温度为18℃，冷凝后的VDC单体、共聚单体以及冷凝水构成液相混合液集中到混液槽6中；
(c)从二级冷凝器5气相排放的尾气进入到尾气吸收塔7内的分布管12，在填料塔盘11中与质量百分比浓度为26％的氯化钠水溶液充分接触吸收，吸收了尾气后的氯化钠水溶液经分层后，得到有机相和无机相；上层有机相溢流至混液槽6中，在混液槽6中经静置分层后，得到含VDC和VC混合单体的上层有机相和下层水相，下层水相排放到污水池中进行集中处理，含VDC和VC混合单体的上层有机相经过精馏操作后，得到纯度为99.90％的VC单体和纯度为92％的VDC单体，将VC单体回送到VC工序中作VDC生产原料使用，将VDC单体回送到VDC精馏系统精制后可以重新作聚合原料用。下层的无机相为氯化钠水溶液，经循环泵8、循环冷却器9回到尾气吸收塔7循环液进口，经喷淋分布器10，依次循环吸收，控制循环冷却器9的温度为-16℃，从尾气吸收塔7顶部排放的不凝性惰性气体达标排放。从不凝性惰性气体抽样检测，未检测到VDC单体，共聚单体VC含量为0.01ppm。
实施例5
使用上述系统进行PVDC树脂聚合尾气的回收方法，包括以下步骤：
(a)PVDC树脂聚合尾气经尾气管进入泡沫捕集器1，经泡沫捕集器1缓冲沉降后，再进入尾气过滤器2中去除小颗粒树脂，尾气过滤器2中装填有规格为300目的不锈钢金属滤网；
(b)步骤(a)处理得到的尾气压力为0.07MPa，直接进入到一级冷凝器4、二级冷凝器5进行冷却，控制一级冷凝器4和二级冷凝器5的温度为8.5℃，冷凝后的VDC单体、共聚单体以及冷凝水构成液相混合液集中到混液槽6中；
(c)从二级冷凝器5气相排放的尾气进入到尾气吸收塔7内的分布管12，在填料塔盘11中与质量百分比浓度为28％的氯化钠水溶液充分接触吸收，吸收了尾气后的氯化钠水溶液经分层后，得到有机相和无机相；上层有机相溢流至混液槽6中，在混液槽6中经静置分层后，得到含VDC和VC混合单体的上层有机相和下层水相，下层水相排放到污水池中进行集中处理，含VDC和VC混合单体的上层有机相经过精馏操作后，得到纯度为99.90％的VC单体和纯度为92％的VDC单体，将VC单体回送到VC工序中作VDC生产原料使用，将VDC单体回送到VDC精馏系统精制后可以重新作聚合原料用。下层的无机相为氯化钠水溶液，经循环泵8、循环冷却器9回到尾气吸收塔7循环液进口，经喷淋分布器10，依次循环吸收，控制循环冷却器9的温度为-10℃，从尾气吸收塔7顶部排放的不凝性惰性气体中抽样检测，未检测到VDC单体，共聚单体VC含量为0.015ppm。
实施例6
使用上述系统进行PVDC树脂聚合尾气的回收方法，包括以下步骤：
(a)PVDC树脂聚合尾气经尾气管进入泡沫捕集器1，经泡沫捕集器1缓冲沉降后，再进入尾气过滤器2中去除小颗粒树脂，尾气过滤器2中装填有规格为360目的不锈钢金属滤网；
(b)步骤(a)处理得到的尾气压力为0.02MPa，先将尾气经压缩机3加压至0.15MPa后，再进入到一级冷凝器4、二级冷凝器5进行冷却，控制一级冷凝器4和二级冷凝器5的温度为25℃，冷凝后的VDC单体、共聚单体以及冷凝水构成液相混合液集中到混液槽6中；
(c)从二级冷凝器5气相排放的尾气进入到尾气吸收塔7内的分布管12，在填料塔盘11中与质量百分比浓度为25％的氯化钙水溶液充分接触吸收，吸收了尾气后的氯化钙水溶液经分层后，得到有机相和无机相；上层有机相溢流至混液槽6中，在混液槽6中经静置分层后，得到含VDC和VC混合单体的上层有机相和下层水相，下层水相排放到污水池中进行集中处理，含VDC和VC混合单体的上层有机相经过精馏操作后，得到纯度为99.90％的VC单体和纯度为92％的VDC单体，将VC单体回送到VC工序中作VDC生产原料使用，将VDC单体回送到VDC精馏系统精制后可以重新作聚合原料用。下层的无机相为氯化钙水溶液，经循环泵8、循环冷却器9回到尾气吸收塔7循环液进口，经喷淋分布器10，依次循环吸收，控制循环冷却器9的温度为-18℃，从尾气吸收塔7顶部排放的不凝性惰性气体中抽样检测，未检测到VDC单体，共聚单体VC含量为0.018ppm。
Claims (2)
1.一种PVDC树脂聚合尾气的回收方法，回收系统包括依次相连的泡沫捕集器(1)、尾气过滤器(2)、压缩机(3)、一级冷凝器(4)、混液槽(6)、二级冷凝器(5)、尾气吸收塔(7)，所述的尾气吸收塔(7)塔釜出口与循环泵(8)、循环冷却器(9)、尾气吸收塔(7)循环液进口依次连接，所述压缩机(3)进口与所述尾气过滤器(2)相连，出口与所述一级冷凝器(4)连接，所述的尾气吸收塔内上部设置有喷淋分布器(10)，中部设置有填料塔盘(11)，底部设置有分布管(12)，所述的分布管(12)通过支架(13)固定于尾气吸收塔内的底部，其特征在于具体包括以下步骤：
(a)PVDC树脂聚合尾气经尾气管进入泡沫捕集器(1)，经泡沫捕集器(1)缓冲沉降后，再进入尾气过滤器(2)中去除小颗粒树脂；
(b)将尾气过滤器(2)出来的尾气进入到一级冷凝器(4)、二级冷凝器(5)进行冷却，当尾气过滤器(2)出来的尾气压力小于0.05MPa时，将尾气经压缩机(3)加压至大于或等于0.05MPa后，再进入到一级冷凝器(4)、二级冷凝器(5)进行冷却，所述的一级冷凝器(4)和二级冷凝器(5)的温度控制为5～20℃，冷凝后的VDC单体、共聚单体以及冷凝水构成液相混合液集中到混液槽(6)中；
(c)从二级冷凝器(5)气相排放的尾气进入到尾气吸收塔(7)内的分布管(12)，在填料塔盘(11)中与吸收剂充分接触吸收，所述的吸收剂为氯化钙或氯化钠水溶液，其质量百分比浓度为20～30％，吸收了尾气后的吸收剂经分层后，得到上层有机相和下层无机相，上层有机相溢流至混液槽(6)中，下层无机相经循环泵(8)、循环冷却器(9)回到尾气吸收塔(7)循环液进口，所述的循环冷却器(9)的温度控制为-20～-15℃，经喷淋分布器(10)，依次循环吸收，从尾气吸收塔(7)顶部排放的不凝性惰性气体达标排放。
2.根据权利要求1所述的PVDC树脂聚合尾气的回收方法，其特征在于将混液槽(6)中的液体静置分层后得到无机相和有机相，将有机相精馏后循环利用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |