CN103755845B - 氯化聚乙烯的清洁生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化聚乙烯的清洁生产方法，采用盐酸相悬浮法工艺，包括以下步骤：制备悬浮溶液、氯化工艺、脱酸工艺和离心与干燥工艺。所述脱酸工艺为两级过滤脱酸，氯化聚乙烯浆料经第一级过滤后，所述浆料内含有的浓盐酸滤出进入浓酸储罐，之后经第二级过滤，所述浆料内残余酸经水冲洗滤出后形成的稀盐酸进入稀酸储罐。本发明的有益效果是：通过两级过滤脱酸，不仅实现了氯化反应后浆料内的浓盐酸完全回收循环利用和出售，而且实现了反应后浆料洗涤产生的稀盐酸的完全回收循环利用，从而实现了氯化反应后及过滤洗涤过程中酸水的零排放，节能减排效果明显，生产成本进一步降低，生产工艺高效、清洁、环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种氯化聚乙烯的清洁生产方法。
背景技术
氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯经氯化取代反应制得的高分子材料，主要用作树脂抗冲改性剂和合成橡胶。
目前，国内外生产氯化聚乙烯的主要方法是悬浮法，悬浮法生产氯化聚乙烯有水相悬浮法和盐酸相悬浮法两种生产工艺。水相悬浮法其缺点是用水作为氯化介质，氯化反应后，吸收副产氯化氢而形成重量浓度为5%-6%的稀盐酸，由于盐酸浓度低，回收利用困难，废水排放量大，环境污染重；盐酸相悬浮法生产工艺使用重量浓度20%左右的盐酸配制成盐酸相悬浮液，氯化反应完成后脱出的浓盐酸部分循环利用，部分作为商品出售，虽然废水排放量减少，但是脱完浓酸后的浆料需要进一步洗涤，在进一步洗涤过程中仍会产生部分浓度较低的稀酸排掉。
公开号为CN101831019A的中国发明，公开了一种高电气性能橡胶型氯化聚乙烯的制备方法，采用酸相悬浮法工艺通过去离子水提高氯化聚乙烯的绝缘性能；中国专利CN101698687B公开了一种高刚性氯化聚乙烯的制备方法，采用酸相悬浮法工艺生产，但这些都与本发明所要解决的技术问题不同。如何改进工艺实现氯化反应后及过滤洗涤过程中酸水的零排放，最大程度的节能减排，降低生产成本，减少环境污染，是本领域的攻克难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上不足提供一种氯化反应后及过滤洗涤过程中酸水零排放的氯化聚乙烯的清洁生产方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：氯化聚乙烯的清洁生产方法，采用盐酸相悬浮法工艺，包括以下步骤：
（1）制备悬浮溶液：按重量份计，将高密度聚乙烯50～180份、分散剂0.005～0.5份和防粘剂0.5～3份加入盛有1000份盐酸溶液的氯化釜中，搅拌均匀，制备成悬浮溶液；
（2）氯化工艺：向所述悬浮溶液中通入液氯进行氯化反应，通氯量为所述高密度聚乙烯重量的50～130%，反应温度30～130℃，反应时间2.5～5小时，得到氯化聚乙烯浆料；
（3）脱酸工艺：所述氯化聚乙烯浆料进入过滤器进行脱酸；
（4）离心与干燥工艺：经过滤脱酸后的氯化聚乙烯浆料进入离心机脱水，然后干燥得到氯化聚乙烯产品；
所述脱酸工艺为两级过滤脱酸，氯化聚乙烯浆料经第一级过滤后，所述浆料内含有的浓盐酸滤出进入浓酸储罐，之后经第二级过滤，所述浆料内残余酸经水冲洗滤出后形成的稀盐酸进入稀酸储罐。
作为优选的技术方案，所述过滤器为转盘过滤器，包括转动的滤盘和过滤控制器，通过所述转动的滤盘与过滤控制器的同步配合，将所述过滤器分成两个区间，实现对所述浆料的两级过滤脱酸，第一级过滤区间为主过滤段，所述浆料内含有的盐酸滤出，通过过滤控制器的浓酸出口进入浓酸储罐，第二级过滤区间设有冲洗装置，为冲洗洗涤段，所述浆料内残余酸经水冲洗形成的稀盐酸滤出，通过过滤控制器的稀酸出口进入稀酸储罐。
作为对上述技术方案的改进，所述步骤（1）中盐酸溶液浓度为16～25wt%。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述的分散剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮或丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物中的一种或两种以上的复配分散体系。
作为对上述技术方案的更进一步改进，所述的防粘剂为滑石粉或无定形二氧化硅。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过两级过滤脱酸，不仅实现了氯化反应后浆料内的浓盐酸完全回收循环利用和出售，而且实现了反应后浆料洗涤产生的稀盐酸的完全回收循环利用，从而实现了氯化反应后及过滤洗涤过程中酸水的零排放，节能减排效果明显，生产成本进一步降低，生产工艺高效、清洁、环保。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，以下描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
实施例一：
在12.5m3氯化反应器中，注入浓度17wt%的盐酸溶液9720Kg，加入高密度聚乙烯1100Kg、脂肪醇聚氧乙烯醚0.6Kg和滑石粉12Kg，搅拌5分钟，制备成悬浮溶液，将反应器密封。
向反应器中的悬浮溶液中通入900Kg液氯进行氯化反应，反应温度50～130℃，反应时间3.5小时，得到氯化聚乙烯浆料。
降温后将氯化聚乙烯浆料浆料输送到过滤洗涤器，通过所述转动的滤盘与过滤控制器的同步配合，将所述过滤器分成两个区间，实现对所述浆料的两级过滤脱酸，氯化聚乙烯浆料经过第一级过滤区间，氯化聚乙烯浆料内含有的浓盐酸滤出，通过过滤控制器的浓酸出口进入浓酸储罐，循环利用和出售；随后氯化聚乙烯浆料进入第二级过滤区间，在第二级过滤区间内氯化聚乙烯浆料经冲洗水冲洗，浆料内残余酸形成的稀盐酸滤出，通过过滤控制器的稀酸出口进入稀酸储罐，供配料循环使用。氯化反应后及过滤洗涤过程中形成的浓酸和稀酸全部回收循环利用。
经两级过滤脱酸后的氯化聚乙烯浆料进入离心机脱水，然后干燥得到氯化聚乙烯产品。
实施例二：
在60m3氯化反应器中，注入浓度22wt%的盐酸溶液43200Kg，加入高密度聚乙烯5500Kg、聚乙烯吡咯烷酮1.5Kg和无定形二氧化硅55Kg，搅拌10分钟，制备成悬浮溶液，将反应器密封。
向反应器中的悬浮溶液中通入4800Kg液氯进行氯化反应，反应温度30～130℃，反应时间5小时，得到氯化聚乙烯浆料。
降温后将氯化聚乙烯浆料浆料输送到过滤洗涤器，通过所述转动的滤盘与过滤控制器的同步配合，将所述过滤器分成两个区间，实现对所述浆料的两级过滤脱酸，氯化聚乙烯浆料经过第一级过滤区间，氯化聚乙烯浆料内含有的浓盐酸滤出，通过过滤控制器的浓酸出口进入浓酸储罐，循环利用和出售；随后氯化聚乙烯浆料进入第二级过滤区间，在第二级过滤区间内氯化聚乙烯浆料经冲洗水冲洗，浆料内残余酸形成的稀盐酸滤出，通过过滤控制器的稀酸出口进入稀酸储罐，供配料循环使用。氯化反应后及过滤洗涤过程中形成的浓酸和稀酸全部回收循环利用。
经两级过滤脱酸后的氯化聚乙烯浆料进入离心机脱水，然后干燥得到氯化聚乙烯产品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.氯化聚乙烯的清洁生产方法，采用盐酸相悬浮法工艺，包括以下步骤：
（1）制备悬浮溶液：按重量份计，将高密度聚乙烯50～180份、分散剂0.005～0.5份和防粘剂0.5～3份加入盛有1000份盐酸溶液的氯化釜中，搅拌均匀，制备成悬浮溶液；
（2）氯化工艺：向所述悬浮溶液中通入液氯进行氯化反应，通氯量为所述高密度聚乙烯重量的50～130%，反应温度30～130℃，反应时间2.5～5小时，得到氯化聚乙烯浆料；
（3）脱酸工艺：所述氯化聚乙烯浆料进入过滤器进行脱酸；
（4）离心与干燥工艺：经过滤脱酸后的氯化聚乙烯浆料进入离心机脱水，然后干燥得到氯化聚乙烯产品；
其特征在于：所述脱酸工艺为两级过滤脱酸，氯化聚乙烯浆料经第一级过滤后，所述浆料内含有的浓盐酸滤出进入浓酸储罐，之后经第二级过滤，所述浆料内残余酸经水冲洗滤出后形成的稀盐酸进入稀酸储罐；所述过滤器为转盘过滤器，包括转动的滤盘和过滤控制器，通过所述转动的滤盘与过滤控制器的同步配合，实现对所述浆料的两级过滤脱酸，第一级过滤区间为主过滤段，所述浆料内含有的盐酸滤出，通过过滤控制器的浓酸出口进入浓酸储罐，第二级过滤区间设有冲洗装置，为冲洗洗涤段，所述浆料内残余酸经水冲洗形成的稀盐酸滤出，通过过滤控制器的稀酸出口进入稀酸储罐。
2.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的清洁生产方法，其特征在于：所述步骤（1）中盐酸溶液浓度为16～25wt%。
3.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的清洁生产方法，其特征在于：所述的分散剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮或丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物中的一种或两种以上的复配分散体系。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述的氯化聚乙烯的清洁生产方法，其特征在于：所述的防粘剂为滑石粉或无定形二氧化硅。
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