CN108970213A - 一种含氟聚合乳液过滤装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含氟聚合乳液过滤装置及方法。所述含氟聚合乳液过滤装置包括一种振动筛，所述振动筛包括壳体和从上往下依次设有进料口、若干个过滤机构、乳液出口管道；所述乳液出口管道设置于壳体底部侧壁上；所述过滤机构包括废渣出口管道、滤网和支撑筛板；所述废渣出口管道设置于滤网上方的壳体侧壁上；所述支撑筛板设置于滤网下方，二者可拆卸连接。本发明所提供的振动筛显著提高了含氟聚合乳液的过滤效率以及成品的品质，且避免了漏液问题、减少了物料损耗；同时，当其开始运行时，料渣从废渣出口管道自动下至收集桶，无需一边下乳液，一边冲洗料渣，实现了料渣的收集自动化，避免人为引入杂质。
Description
技术领域
本发明涉及乳液过滤技术领域，具体地，涉及一种含氟聚合乳液过滤装置及方法。
背景技术
由于含氟聚合物中含有氟侧链基团，因此其表面自由能较低，从而具有良好的拒水、据油性和耐候性，可用作表面活性剂、织物处理剂、皮革防污剂、纸张施胶剂、文物保护剂、金属文物防锈涂料等。随着经济的发展和环保的要求，水性环保含氟乳液的应用领域逐步扩展，其制备与应用也成为研究的热点。目前含氟乳液的制备方法主要包括以下几种：有机溶剂聚合法、乳液聚合法、超临界CO2法、原子转移自由基聚合方法等。其中，乳液聚合法制备得到的乳液中含有较多的残渣，包括反应团聚物、气相反应物、反应釜壁上掉落的块状料等，因此需要去除乳液中的杂质。目前，为了解决这一问题，常采用以下两种装置去除聚合乳液中的杂质，但效果均不理想。
（1）圆柱体型袋式过滤器。具体除杂步骤包括：聚合反应后的乳液，由反应釜下至中转料槽，待乳液降至一定温度后，再从中转料槽经乳液过滤器过滤后下至洗涤釜，最后，由洗涤釜打上板框压滤机进行洗料。其中乳液过滤器（内部设有滤袋）对乳液进行过滤，除去其中的杂质。但是袋式过滤器往往以下缺点：①过滤时间长，过滤效率低，每吨乳液过滤时间约为3小时；②过滤器滤袋易堵塞，乳液过滤器需要拆开封头，才能清洗或更换滤袋，清理困难，增加了后处理人员的工作量；③过滤器滤袋易破损，更换麻烦，同时也增加了设备维护成本，每条滤袋平均成本约为200元，平均寿命约为1～2天；④过滤效果差，过滤后的乳液中残留杂质多，影响后续工序的处理，增加后序洗涤处理用水量；⑤物料损耗多，由于过滤时间长，造成破乳料增多，破乳料难以通过滤袋，只能作为废料处理，每釜损耗量约为7%。
（2）长方形振动筛。具体除杂步骤包括：聚合反应后的乳液，由反应釜下至中转料槽，待乳液降至一定温度后，再从中转料槽经振动筛过滤后下至洗涤釜，最后，由洗涤釜打上板框压滤机进行洗料。其中振动筛对乳液进行过滤，除去其中的杂质。振动筛整体框架为长方形，内部双层滤网起过滤作用。但是长方形振动筛往往以下缺点：①长方形振动筛占用空间体积大；②长方形振动筛滤网两侧用不锈钢片压紧并用螺丝紧固，但两侧的不锈钢片容易造成漏液，且紧固螺丝多，滤网更换不方便；③滤网下部缺少支撑结构，滤网容易破裂，需要频繁更换滤网；④过滤乳液时，第一层滤网容易堆积料渣，需频繁清理，一般需采用敞开式操作，人工一边下料，一边冲洗滤网，但此操作会加大纯水用量，存在人为引入杂质的隐患；否则，滤网堵塞，过滤效率下降，破乳料增多，造成物料损耗；⑤由于长方形为了加大过滤效率，常采用加长滤网长度的方式，但此方式料渣容易堆积，需开大振动频率进行清理，但此操作因振动大易造成乳液破乳，加大物料损耗。
因此，急需开发一种能高效过滤含氟聚合乳液的方法或装置，从而解决现有过滤装置过滤效率低，物料损耗大，过滤器易堵塞破损，过滤效果差等问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，提供一种振动筛，所述振动筛整体形状为封闭式的圆柱体型，内部设有过滤机构，每层过滤机构包括一个滤网与一个支撑筛板，可增加过滤效果并防止滤网受力破裂，从而达到高效过滤乳液的目的。
本发明的另一目的在于提供一种包含上述振动筛的含氟聚合乳液过滤装置。
本发明的另一目的在于提供一种含氟聚合乳液过滤方法。
为了实现上述目的，本发明是通过以下方案予以实现的：
一种振动筛，包括壳体和从上往下依次设有进料口、若干个过滤机构、乳液出口管道；所述乳液出口管道设置于壳体底部侧壁上；所述过滤机构包括废渣出口管道、滤网和支撑筛板；所述废渣出口管道设置于滤网上方的壳体侧壁上；所述支撑筛板设置于滤网下方，二者可拆卸连接。
所述振动筛整体框架为密封的柱型，优选地，为圆柱体型；并通过设置若干个过滤机构，将其分隔成多层结构，可减少占用空间。通过在滤网下方设置支撑筛板，可增加过滤效果并防止滤网受力破裂。
优选地，所述振动筛设有2个过滤机构。
优选地，所述滤网的材质选用316L不锈钢。
优选地，所述支撑筛板的中央向上凸起一定角度，当振动筛开启，乳液残渣自动从中间向四周扩散，并沿着边缘运动，最后下至废渣收集桶。
更优选地，所述支撑筛板的中央向上凸起10°。
优选地，所述滤网和支撑筛板的两侧通过设置密封垫和卡箍可拆卸连接，避免了四周侧边易漏液的问题，物料损耗量减少，损耗量由7%下降至2%。
优选地，可根据聚合乳液的特性，采用合适的滤网目数、变频设计、震动形式、过滤形式等。
优选地，从上往下依次设置的若干个过滤机构中滤网的目数依次增大。
更优选地，从上往下设置的第一个过滤机构中滤网的目数为30～150目，最后一个过滤机构中滤网的目数为150～350目。
优选地，所述振动筛的底部设有倾斜机构；所述倾斜机构朝向乳液出口管道的一端比远离乳液出口管道的一端低，便于过滤后的乳液流向乳液出口管道。
更优选地，所述倾斜机构的倾斜角度为5～45度。
优选地，所述乳液出口管道上方设有负压装置；所述乳液出口管道与负压装置之间通过管道固定连接。通过设置负压装置，抽走振动筛内部的空气，使整个密封的振动筛内部压强小于外界环境压强，加快过滤速度，节约过滤时间。
优选地，所述振动筛的下方还设有可拆卸连接的支撑机构。
本发明还请求保护一种含氟聚合乳液过滤装置，包括依次相连的反应釜、中转料槽、振动筛、管道磁力架、洗涤桶、隔膜泵和板框压滤机。
其中，管道磁力架与振动筛的乳液出口管道相连，进一步除去过滤后乳液中由动设备磨损产生的铁屑等微量磁性物质。
本发明还请求保护一种含氟聚合乳液过滤方法，采用上述含氟聚合乳液过滤装置进行过滤，具体步骤如下：聚合乳液由反应釜流向至中转料槽，冷却至一定温度后再流向振动筛；聚合乳液依次流经振动筛的进料口、过滤机构，经乳液出口管道流出至管道磁力架；再经管道磁力架吸收聚合乳液中的微量磁性物质后，流向洗涤桶；用隔膜泵将聚合乳液从洗涤桶中压入板框压滤机进行洗涤后，即得。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明所述振动筛在同等过滤面积情况下，其过滤效果比传统长方形振动筛、乳液袋式过滤器要高，且占用空间小。
（2）本发明所述振动筛避免了长方形振动筛的漏液问题，物料损耗量减少，损耗量由7%下降至2%。
（3）本发明所述振动筛解决了长方形振动筛敞开式操作的问题，当振动筛开启，料渣自动下至收集桶，无需一边下乳液，一边冲洗料渣，实现了料渣的收集自动化，且消除了人为引入杂质的隐患；且节约了人工成本。
（4）与乳液袋式过滤器、长方形振动筛相比，本发明所述振动筛的过滤效果最好，后期板框压滤机洗涤时间缩短1～2小时，因此，节约了纯水用量，每吨产品节约用水25吨左右，大大节约了生产成本；此外最后的成品品质提高，成品黄变提高一个等级，由5提高至4。
附图说明
图1为实施例1所述振动筛的结构示意图。
图2为实施例2所述含氟聚合乳液过滤装置的结构示意图。
附图标记：1-进料口；2-第一过滤机构；21-第一废渣出口管道；22-第一滤网；23-第一支撑筛板；3-第二过滤机构；31-第二废渣出口管道；32-第二滤网；33-第二支撑筛板；4-乳液出口管道；5-倾斜机构；6-负压装置；7-支撑机构；8-反应釜；9-中转料槽；10-管道磁力架；11-洗涤桶；12-隔膜泵；13-板框压滤机。
具体实施方式
下面结合说明书附图及具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1 一种振动筛
一种振动筛，如图1所示，包括壳体和从上往下依次设有进料口1、第一过滤机构2、第二过滤机构3、乳液出口管道4；所述乳液出口管道4设置于壳体底部侧壁上；所述第一过滤机构2包括第一废渣出口管道21、第一滤网22和第一支撑筛板23；所述第二过滤机构3包括第二废渣出口管道31、第二滤网32和第二支撑筛板33；所述第一废渣出口管道21和第二废渣出口管道31分别设置于第一滤网22和第二滤网32上方的壳体侧壁上；所述第一支撑筛板23设置于第一滤网22下方，二者之间通过设置密封垫和卡箍可拆卸连接；所述第二支撑板33设置于第二滤网32下方，二者之间通过设置密封垫和卡箍可拆卸连接，避免了四周侧边易漏液的问题，物料损耗量减少，损耗量由7%下降至2%。
所述振动筛整体框架为密封的圆柱体型，并通过设置第一过滤机构2和第二过滤机构3将其分隔成上中下三层的结构，可减少占用空间。通过分别在第一滤网22以及第二滤网32的下方设置第一支撑筛板23和第二支撑筛板33，可增加过滤效果并防止滤网受力破裂。
所述第一滤网22与第二滤网32的材质选用316L不锈钢。
所述第一支撑筛板23和第二支撑筛板33的中央向上凸起10°，当振动筛开启，乳液残渣自动从中间向四周扩散，并沿着边缘运动，最后下至废渣收集桶。
本实施例所述振动筛可根据聚合乳液的特性，采用合适的滤网目数、变频设计、震动形式、过滤形式等。
所述第一滤网22的目数小于第二滤网32的目数；其中，所述第一滤网22的目数为30～150目；所述第二滤网32的目数为150～350目。
所述振动筛的底部设有倾斜角度为5～45度的倾斜机构5；所述倾斜机构5朝向乳液出口管道4的一端比远离乳液出口管道4的一端低，便于过滤后的乳液流向乳液出口管道4。
所述乳液出口管道4上方还设有负压装置6；所述乳液出口管道4与负压装置6之间通过管道固定连接。通过设置负压装置6，抽走振动筛内部的空气，使整个密封的振动筛内部压强小于外界环境压强，加快过滤速度，节约过滤时间。
所述振动筛的下方还设有可拆卸连接的支撑机构7。
实施例2 一种含氟聚合乳液过滤装置及方法
一种含氟聚合乳液过滤装置，包括依次相连的反应釜8、中转料槽9、振动筛、管道磁力架10、洗涤桶11、隔膜泵12和板框压滤机13。
其中，管道磁力架10与振动筛的乳液出口管道4相连，进一步除去过滤后乳液中由动设备磨损产生的铁屑等微量磁性物质。
本实施例所述含氟聚合乳液过滤装置包括实施例1所述振动筛，提高了含氟聚合乳液的过滤效率以及成品的品质，且避免了漏液问题、减少了物料损耗；同时，当其开始运行时，料渣从废渣出口管道自动下至收集桶，无需一边下乳液，一边冲洗料渣，实现了料渣的收集自动化，避免人为引入杂质。
一种含氟聚合乳液过滤方法，采用上述含氟聚合乳液过滤装置进行过滤，具体步骤如下：聚合乳液由反应釜8流向至中转料槽9，冷却至一定温度后再流向振动筛；聚合乳液依次流经振动筛的进料口1、第一过滤机构2、第二过滤机构3，经乳液出口管道4流出至管道磁力架10；再经管道磁力架10吸收聚合乳液中的微量磁性物质后，流向洗涤桶11；用隔膜泵12将聚合乳液从洗涤桶11中压入板框压滤机13进行洗涤后，即得。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种振动筛，其特征在于，包括壳体和从上往下依次设有进料口、若干个过滤机构、乳液出口管道；所述乳液出口管道设置于壳体底部侧壁上；所述过滤机构包括废渣出口管道、滤网和支撑筛板；所述废渣出口管道设置于滤网上方的壳体侧壁上；所述支撑筛板设置于滤网下方，二者可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述振动筛，其特征在于，所述支撑筛板的中央向上凸起一定角度。
3.根据权利要求1所述振动筛，其特征在于，所述滤网和支撑筛板的两侧通过设置密封垫和卡箍可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述振动筛，其特征在于，从上往下依次设置的若干个过滤机构中滤网的目数依次增大。
5.根据权利要求4所述振动筛，其特征在于，从上往下设置的第一个过滤机构中滤网的目数为30～150目，最后一个过滤机构中滤网的目数为150～350目。
6.根据权利要求1所述振动筛，其特征在于，所述振动筛的底部设有倾斜机构；所述倾斜机构朝向乳液出口管道的一端比远离乳液出口管道的一端低。
7.根据权利要求1所述振动筛，其特征在于，所述乳液出口管道上方设有负压装置；所述乳液出口管道与负压装置之间通过管道固定连接。
8.根据权利要求1所述振动筛，其特征在于，所述振动筛的下方还设有可拆卸连接的支撑机构。
9.一种含氟聚合乳液过滤装置，其特征在于，包括依次相连的反应釜、中转料槽、权利要求1至8任一所述振动筛、管道磁力架、洗涤桶、隔膜泵和板框压滤机。
10.一种含氟聚合乳液过滤方法，其特征在于，采用权利要求9所述含氟聚合乳液过滤装置进行过滤，具体步骤如下：聚合乳液由反应釜流向至中转料槽，冷却至一定温度后再流向振动筛；聚合乳液依次流经振动筛的进料口、过滤机构，经乳液出口管道流出至管道磁力架；再经管道磁力架吸收聚合乳液中的微量磁性物质后，流向洗涤桶；用隔膜泵将聚合乳液从洗涤桶中压入板框压滤机进行洗涤后，即得。
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