CN105797669A - 一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置，属于化工设备技术领域，包括罐体和搅拌装置；所述罐体外部设有加热冷却夹套，所述罐体内壁设有耐高温、耐腐蚀层，所述加热冷却夹套上设置有加热冷却介质输入口和加热冷却介质输出口，在所述罐体上、离罐体底部1/6‑1/4的位置开设有滤头；所述搅拌装置包括设在罐体外的搅拌电机、设在罐体内的搅拌叶片和连接搅拌电机和搅拌叶片的转轴，所述转轴、搅拌叶片的表层均涂覆有一层耐高温、耐腐蚀层。本发明装置可将氯化聚乙烯制备过程中除酸过程的脱酸、中和、脱碱三步综合在该装置中依次进行，可减少生产设备及其维护成本，减少生产占地面积，节省物料的转移时间，缩短生产周期，提高生产效率。

Description

一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置
【技术领域】
本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置。
【背景技术】
氯化聚乙烯(CPE)是一种饱和高分子材料，具有优良的耐候性、耐臭性、耐化学药品及耐老化性能，且具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能；其韧性良好，与其他高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高。氯化聚乙烯以其特有的优势，已被广泛应用于塑料、树胶、建材、机电、汽车、军工等领域，成为重要的生产和生活材料。
目前生产氯化聚乙烯的方法主要包括溶剂法和水相悬浮法，其中，水相悬浮法最为常见。水相悬浮法制备氯化聚乙烯的过程中，通常是将聚乙烯粉体悬浮于水中或盐酸介质中，在有机过氧化物引发剂或紫外光存在下通入氯气，再经脱酸、中和、水洗、离心、干燥等工序，最终获得氯化聚乙烯成品。该方法生产氯化聚乙烯，产品质量稳定、原料消耗低、设备投资相对小，但在氯化反应过程中产生大量低浓度盐酸，处理负担重，需要依次经过脱酸、中和、脱碱三个步骤进行脱除，而这个步骤通常需要在三个不同的反应釜(脱酸釜、中和釜、脱碱釜)中进行，其中，脱酸釜的脱酸过程是采用水洗方式除去物料表面的酸性物质，由于物料中带有大量低浓度盐酸，而脱酸过程不需加热，故一般要求设备耐酸性腐蚀、不作耐高温的要求；中和釜的中和过程是通过加碱升温的方式中和物料内部的酸性物质，故设备需耐碱性、耐高温，目前通常采用玻璃钢材质，中和反应结束后通常直接通过出料口将物料压送至脱碱釜，故中和釜通常不设置滤头；脱碱釜的脱碱过程也是采用水洗的方式进行脱碱，由于从中和釜中压送过来的物料中含有大量的碱，脱碱过程无需加热，故脱碱釜要求耐碱性、无需耐高温。采用不同的设备依次进行脱酸、中和、脱碱，这样的方式虽然对各个设备的要求不高，但使用的设备多，增加生产占地面积和设备维护成本，并且增加物料转移时间，延长整个氯化聚乙烯生产周期，降低生产效率。
【发明内容】
鉴于以上内容，本发明提供一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其可将氯化聚乙烯制备过程中，氯化反应之后物料的除酸处理——脱酸、中和、脱碱三个步骤，综合在本发明处理装置中依次进行，这相对于传统的采用不同设备分别处理的方式而言，减少了生产设备，进而相应地减少生产占地面积和设备维护成本，并省掉了物料的转移时间，从而缩短了整个氯化聚乙烯的生产周期，改善现有的工艺结构，提高生产效率。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置，所述综合处理装置包括罐体和搅拌装置；其中，所述罐体的外部设有加热冷却夹套，所述罐体内壁设有耐高温、耐腐蚀层，所述加热冷却夹套上设置有加热冷却介质输入口和加热冷却介质输出口，在所述罐体上、离罐体底部1/6-1/4的位置开设有滤头；所述搅拌装置包括设在所述罐体外的搅拌电机、设在罐体内的搅拌叶以及连接搅拌电机和搅拌叶片的转轴，所述转轴、搅拌叶片的表层均涂覆有一层耐高温、耐腐蚀层。
进一步地，所述耐高温、耐腐蚀层为玻璃纤维增强聚醚醚酮层、碳化硅增强聚醚醚酮层或碳纤维增强聚醚醚酮层。
进一步地，所述耐高温、耐腐蚀层的厚度为10-20mm。
进一步地，所述加热冷却夹套为螺旋盘管夹套。
进一步地，所述螺旋盘管夹套由半圆形管制作，盘管上升段与水平成10-20°。
进一步地，所述搅拌电机设置在所述罐体上端外部。
进一步地，所述罐体上均匀布置有多个所述滤头，所有所述滤头布置在同一水平上。
进一步地，所述罐体的顶部开设有进料口，所述罐体的底部开设有出料口。
进一步地，所述罐体的顶部还开设有人孔。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其结构简单，制作方便，造价低，设备维修方便；其中，所述罐体的内壁、所述搅拌装置的转轴和搅拌叶片均采用耐高温、耐腐蚀性材料制成，能保证设备可承受除酸处理过程中脱酸、中和、脱碱三步的酸碱腐蚀和高温；除酸处理的三个步骤可综合在本发明处理装置中依次进行，相对于需采用三个设备分别处理的传统方式而言，本发明减少了生产设备，相应地减少了生产占地面积和设备维护成本，并省去了物料转移时间，进而缩短了整个氯化聚乙烯的生产周期，改善现有的工艺结构，提高生产效率。
【附图说明】
图1为本发明一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置的一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式的附图标号说明：
罐体1 搅拌装置2 搅拌电机21
转轴22 搅拌叶片23 加热冷却夹套3
加热冷却介质输入口31 加热冷却介质输出口32 滤头4
进料口5 出料口6 人孔7
盘管8
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施例对本发明一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置作进一步说明。
图1和图2分别示出本发明一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置的两种实施方式的结构示意图。
本发明一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置的一种实施方式，如图1和图2所示所示，该综合处理装置包括罐体1和搅拌装置2，其中，如图1所示，所述罐体1的外部设有加热冷却夹套3，所述加热冷却夹套3上设置有加热冷却介质输入口31和加热冷却介质输出口32，用于通入输出加热冷却介质对待加热冷却物料进行加热冷却，而图如2所示，所述加热冷夹套可设置成螺旋盘管夹套8，优选为半圆形，且其上升段与水平成10-20°；在所述罐体1上，离罐体底部1/6-1/4的位置布置有滤头4，优选在同一水平上均匀布置多个所述滤头4，以更便于洗涤废液的排出；所述罐体1的内壁设有耐高温、耐腐蚀层，如玻璃纤维增强聚醚醚酮层、碳化硅增强聚醚醚酮层或碳纤维增强聚醚醚酮层，以保证所述罐体1可承受洗涤除酸过程中脱酸、中和、脱碱三步的酸碱腐蚀和高温，优选地，所述耐高温、耐腐蚀层的厚度为10-20mm；所述搅拌装置2包括设在所述罐体1外的搅拌电机21、设在罐体1内的搅拌叶片23和连接搅拌电机21和搅拌叶片23的转轴22，优选地，将所述搅拌电机21设于所述罐体1的上端外部，所述转轴22和所述搅拌叶片23的表层均涂覆有一层耐高温、耐腐蚀层，如玻璃纤维增强聚醚醚酮层、碳化硅增强聚醚醚酮层或碳纤维增强聚醚醚酮层，以保证所述转轴22和所述搅拌叶片23在使用过程中可承受物料中的腐蚀性物质以及耐得住高温，优选地，所述耐高温、耐腐蚀层的厚度为10-20mm。另外，所述罐体1的顶部开设有进料口5，用于物料和洗涤液的送入；所述罐体1的底部开设有出料口6，用于洗涤除酸后物料的排出；所述罐体1的顶部还开设有人孔7，以便于设备的安装和维修以及所述罐体的通风。
该综合处理装置可将氯化聚乙烯制备过程中，氯化反应之后物料的除酸处理过程的脱酸、中和、脱碱三个步骤综合在该装置中依次进行，其具体操作过程如下：
脱酸处理时，可采用一遍一遍反复多次加清水洗涤的方式进行洗涤脱酸，即先关闭所述出料口6和所述滤头4，通过所述进料口5将氯化反应所得的CPE物料送入所述罐体1，而后加清水至一定水位，加入量最好为所述罐体1内的物料总量小于所述罐体1有效体积的2/3,再启动所述搅拌装置2，所述搅拌电机21带动所述转轴22旋转，进一步带动所述搅拌叶片22转动，搅拌所述罐体1内的物料，进行搅拌洗涤，洗涤结束，打开所述滤头4将酸水放出，而后再关闭所述滤头4，再加清水至一定水位，搅拌洗涤，如此反复多次，直至大致把CPE物料表面的盐酸脱除；也可采用一边加水一边放水的方式进行洗涤脱酸，即关闭所述出料口6，打开所述滤头4，通过所述进料口5将氯化反应所得的CPE物料送入所述罐体1，加入量最好小于所述罐体1的有效体积的2/3,而后加清水，清水的加入量最好与酸水排出量平衡，开启所述搅拌装置2，进行搅拌洗涤，直至大致把CPE物料表面的盐酸脱除，停止加水，产生的酸水通过所述滤头4放出，脱酸处理结束，随后进行下一步中和处理。
中和处理时，所述出料口6保持关闭状态，关闭所述滤头4，加入碱液，再通过图1所述综合处理装置的所述加热冷却介质输入口31往所述加热冷却夹套3中通入加热介质，或通过图2所示综合处理装置的螺旋盘管夹套2通入冷加热介质，通过升温煮碱的形式，让碱液进入CPE物料的内部从而中和掉其中的盐酸，中和完成后，打开所述滤头4放出废液，再进行下一步脱碱处理。
脱水处理的操作与脱酸处理相似，采用加清水洗涤的方式将CPE物料中的碱液脱除，脱碱结束，整个除酸处理过程完成后，打开所述出料口6，将除酸后的CPE物料送入下一工序的处理装置进行处理。
本发明制备氯化聚乙烯的综合处理装置结构简单，制作方便，造价低，设备维修方便。其中，所述罐体1的内壁、所述搅拌装置2的所述转轴22和所述搅拌叶片23均采用耐高温、耐腐蚀性材料制成，能保证设备可承受除酸处理过程中脱酸、中和、脱碱三步的酸碱腐蚀和高温；除酸处理的三个步骤可综合在本发明处理装置中依次进行，相对于需采用三个设备分别处理的传统方式而言，本发明减少了生产设备，相应地减少了生产占地面积和设备维护成本，并省去了物料转移时间，进而缩短了整个氯化聚乙烯的生产周期，改善现有的工艺结构，提高生产效率。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (9)

1.一种制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于：所述综合处理装置包括罐体和搅拌装置；其中，所述罐体的外部设有加热冷却夹套，所述罐体内壁设有耐高温、耐腐蚀层，所述加热冷却夹套上设置有加热冷却介质输入口和加热冷却介质输出口，在所述罐体上、离罐体底部1/6-1/4的位置设有滤头，所述搅拌装置包括设在所述罐体外的搅拌电机、设在罐体内的搅拌叶片以及连接搅拌电机和搅拌叶片的转轴；所述转轴、搅拌叶片的表层均涂覆有一层耐高温、耐腐蚀层。
2.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于：所述耐高温、耐腐蚀层为玻璃纤维增强聚醚醚酮层、碳化硅增强聚醚醚酮层或碳纤维增强聚醚醚酮层。
3.根据权利要求2所述的制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于：所述耐高温、耐腐蚀层的厚度为10-20mm。
4.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于：所述加热冷却夹套为螺旋盘管夹套。
5.根据权利要求4所述的制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于：所述螺旋盘管夹套由半圆形管制作，盘管上升段与水平成10-20°。
6.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于：所述搅拌电机设置在所述罐体上端外部。
7.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于：所述罐体上均匀布置有多个所述滤头，所有所述滤头布置在同一水平上。
8.根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于，所述罐体的顶部开设有进料口，所述罐体的底部开设有出料口。
9.根据权利要求6所述的制备氯化聚乙烯的综合处理装置，其特征在于：所述罐体的顶部还开设有人孔。
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