CN109400766A

CN109400766A - 一种超低浓度ptfe分散乳液浓缩系统

Info

Publication number: CN109400766A
Application number: CN201811637891.6A
Authority: CN
Inventors: 余作斌; 余道腾; 徐美燚; 朱剑锋; 王志喜
Original assignee: Fujian Sannong New Material Co Ltd
Current assignee: Fujian Sannong New Material Co Ltd
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2019-03-01

Abstract

本发明属于乳液浓缩技术领域，公开了一种超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统，设置有聚合釜清洗液收集槽；聚合釜清洗液收集槽通过导管与调节阀连接；调节阀通过导管与配液槽连接，配液槽通导管与调节阀连接；调节阀通过导管与乳液槽清洗液收集槽连接；配液槽通过导管与给料泵连接，给料泵通过导管与预热器连接；预热器通过导管与一效降膜蒸发器和二效降膜蒸发器连接。经两级蒸发和真空浓缩液处理后，得到PTFE含量在60％(wt)的制品，具有卓越的化学稳定性和卓越的耐化学腐蚀能力，如耐强酸、强碱、强氧化剂等，有突出的耐热、耐寒及耐摩性，长期使用温度范围为‑200～+250℃。还有优异的电绝缘性，且不受温度与频率的影响。

Description

一种超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统

技术领域

本发明属于乳液浓缩技术领域，尤其涉及一种超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

PTFE分散乳液是四氟乙烯聚合后在非离子表面活性剂存在下的分散浓缩液。外观呈乳白色，聚四氟乙烯固体含量在60％(wt)左右，经分散浓缩液处理后的制品，具有卓越的耐化学腐蚀能力，如耐强酸、强碱、强氧化剂等，有突出的耐热、耐寒及耐摩性，还有优异的电绝缘性，且不受温度与频率的影响。

PTFE分散乳液可直接用于浸渍多孔材料如石棉制品、玻璃纤维、陶瓷和电碳制品等；可用以制得抗粘防腐涂层；也可用其涂覆玻璃布并制得层压制品；还可直接纺丝制得特种合成纤维。广泛应用于国防工业、橡胶工业、电子电池工业等部门。

这种超低浓度PTFE分散乳液清洗液基本上直接送污水处理站。这种现象导致含分散乳液的污水处理难度大，PTFE最终变成污泥，还需要进一步处理。

综上所述，现有技术存在的问题是：

低浓度PTFE分散乳液清洗液基本上直接送污水处理站，导致含分散乳液的污水处理难度大，PTFE最终变成污泥。

解决上述技术问题的难度和意义：

低浓度PTFE分散乳液清洗液没有办法直接利用，之前也没有办法回收，里面的少量PTFE，排放量又很大，直接送污水处理站，一方面造成宝贵氟资源浪费，另一方面低浓度PTFE分散乳液清洗液进入污水处理站与其他污水混合后，形成难以清除难压滤的淤泥，造成污水处理设施堵塞，降低污水处理站处理能力，影响生产运行。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统。

本发明是这样实现的，一种超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统设置有：

聚合釜清洗液收集槽；

聚合釜清洗液收集槽通过导管与调节阀连接；调节阀通过导管与配液槽连接，配液槽通导管与调节阀连接；调节阀通过导管与乳液槽清洗液收集槽连接；

配液槽通过导管与给料泵连接，给料泵通过导管与预热器连接；预热器通过导管与一效降膜蒸发器和二效降膜蒸发器连接；

一效降膜蒸发器通过导管与一效降膜蒸发器附属分离器连接，一效降膜蒸发器附属分离器通过导管与二效降膜蒸发器连接，二效降膜蒸发器通过导管与二效降膜蒸发器附属分离器连接；

预热器通过导管与立式浓缩釜连接，立式浓缩釜通过导管与除沫器连接，除沫器通过导管与第一管壳冷凝器连接，第一管壳冷凝器通过导管与第一真空缓冲罐、第一冷凝液回收槽连接；

二效降膜蒸发器附属分离器通过导管与第一管壳冷凝器连接，第一管壳冷凝器通过导管与第二真空缓冲罐、第二管壳冷凝器连接。

进一步，所述聚合釜清洗液收集槽内部设置有过滤隔板，乳液槽清洗液收集槽内部设置有过滤隔板。

进一步，所述一效降膜蒸发器开有循环水进水口和循环水出水口，循环泵通过导管与循环水进水口连接。

进一步，所述立式浓缩釜内部为立式缩合釜，立式浓缩釜嵌装有观察视镜、釜内照明灯，立式浓缩釜通过导管与浓缩釜温度计、浓缩釜真空压力表、浓缩釜液位计、循环水进水调节阀、密度检测仪；立式浓缩釜内部设置有双螺旋搅拌器，立式浓缩釜外部设置有浓缩釜夹套。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明涉及一种超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统，用于回收反应釜和收集槽清洗等工序产生的超低浓度PTFE分散乳液清洗液，操作稳定，能耗低，生产效率高，成本较低等特点。本发明中的产品为乳白色液体，反应釜和收集槽清洗等工序产生的低浓度乳液，PTFE含量在2％～10％(wt)。经两级蒸发和真空浓缩液处理后，得到PTFE含量在60％(wt)的制品，具有卓越的化学稳定性和卓越的耐化学腐蚀能力，如耐强酸、强碱、强氧化剂等，有突出的耐热、耐寒及耐摩性，长期使用温度范围为-200～+250℃。还有优异的电绝缘性，且不受温度与频率的影响。

附图说明

图1是本发明实施例提供的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统中聚合釜清洗液收集槽和乳液槽清洗液收集槽结构示意图。

图2是本发明实施例提供的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统中一效降膜蒸发器和二效降膜蒸发器结构示意图。

图3是本发明实施例提供的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统中第一管壳冷凝器和第一真空缓冲罐结构示意图。

图4是本发明实施例提供的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统中第二真空缓冲罐和第二管壳冷凝器结构示意图。

图5是本发明实施例提供的立式浓缩釜结构示意图。

图中：1、聚合釜清洗液收集槽；2、过滤隔板；3、调节阀；4、配液槽；5、给料泵；6、乳液槽清洗液收集槽；7、预热器；8、循环水进水口；9、一效降膜蒸发器；10、循环水出水口；11、循环泵；12、一效降膜蒸发器附属分离器；13、二效降膜蒸发器；14、二效降膜蒸发器附属分离器；15、除沫器；16、第一管壳冷凝器；17、第一真空缓冲罐；18、第一冷凝液回收槽；19、立式浓缩釜；20、第二管壳冷凝器；21、第二真空缓冲罐；22、循环水进水调节阀；23、浓缩釜温度计；24、浓缩釜真空压力表；25、观察视镜；26、釜内照明灯；27、浓缩釜液位计；28、浓缩釜夹套；29、双螺旋搅拌器；30、立式缩合釜；31、密度检测仪。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1-图5所示，本发明实施例提供的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统包括：聚合釜清洗液收集槽1、过滤隔板2、调节阀3、配液槽4、给料泵5、乳液槽清洗液收集槽6、预热器7、循环水进水口8、一效降膜蒸发器9、循环水出水口10、循环泵11、一效降膜蒸发器附属分离器12、二效降膜蒸发器13、二效降膜蒸发器附属分离器14、除沫器15、第一管壳冷凝器16、第一真空缓冲罐17、第一冷凝液回收槽18、立式浓缩釜19、第二管壳冷凝器20、第二真空缓冲罐21、第二管壳冷凝器20、浓缩釜温度计23、浓缩釜真空压力表24、观察视镜25、釜内照明灯26、浓缩釜液位计27、浓缩釜夹套28、双螺旋搅拌器29、立式浓缩釜19、密度检测仪31、循环水进水调节阀22。

聚合釜清洗液收集槽1内部设置有过滤隔板2，聚合釜清洗液收集槽1通过导管与调节阀3连接；调节阀3通过导管与配液槽4连接，配液槽4通导管与调节阀3连接；调节阀3通过导管与乳液槽清洗液收集槽6连接，乳液槽清洗液收集槽6内部设置有过滤隔板2；

配液槽4通过导管与给料泵5连接，给料泵5通过导管与预热器7连接；预热器7通过导管与一效降膜蒸发器9和二效降膜蒸发器13连接；一效降膜蒸发器9开有循环水进水口8和循环水出水口10，循环泵11通过导管与循环水进水口8连接，一效降膜蒸发器9通过导管与一效降膜蒸发器附属分离器12连接，一效降膜蒸发器附属分离器12通过导管与二效降膜蒸发器13连接，二效降膜蒸发器13通过导管与二效降膜蒸发器附属分离器14连接；

预热器7通过导管与立式浓缩釜19连接，立式浓缩釜19通过导管与除沫器15连接，除沫器15通过导管与第一管壳冷凝器16连接，第一管壳冷凝器16通过导管与第一真空缓冲罐17、第一冷凝液回收槽18连接；

二效降膜蒸发器附属分离器14通过导管与第一管壳冷凝器16连接，第一管壳冷凝器16通过导管与第二真空缓冲罐21、第二管壳冷凝器20连接；

立式浓缩釜19内部为立式缩合釜30，立式浓缩釜19嵌装有观察视镜25、釜内照明灯26，立式浓缩釜19通过导管与浓缩釜温度计23、浓缩釜真空压力表24、浓缩釜液位计27、循环水进水调节阀32、密度检测仪31；立式浓缩釜19内部设置有双螺旋搅拌器29，立式浓缩釜19外部设置有浓缩釜夹套28。

作为本发明的优选实施例，配料系统由聚合釜清洗液收集槽1、乳液槽清洗液收集槽6、配料槽4、给料泵5及相关管道阀门组成；

双效蒸发由预热器7、一效蒸发器、二效蒸发器、分离器、冷凝器、给料泵5、真空缓冲罐、冷凝水槽及相关管道阀门组成；

真空浓缩由立式缩合釜30、除沫器15、冷凝器、给料泵5、真空缓冲罐、冷凝水槽及相关管道阀门组成。

作为本发明的优选实施例，聚合釜清洗液收集槽1内设置过滤隔板2，隔板位置在距离出料口300mm～600mm处，滤网的目数控制在50～100目；乳液槽清洗液收集槽6内设置过滤隔板2，隔板位置在距离出料口300mm～600mm处，滤网的目数控制在50～100目。

作为本发明的优选实施例，配料槽内设置过滤隔板2，隔板位置在距离进料口500mm～800mm处，滤网的目数控制在100～200目。

作为本发明的优选实施例，聚合釜清洗液收集槽1与乳液槽清洗液收集槽6内的清洗液通过调节阀3，在配料槽内完成配料，配比根据系统产生清洗液量比例调节，尽量控制在1:1～1:2之间，通过给料泵5打入预热器7预热到80～110℃。

作为本发明的优选实施例，预热后的清洗液进入一效降膜蒸发器9，通过循环泵11循环喷淋，进行闪蒸和负压降膜蒸发，一效降膜蒸发器9内压力为表压-0.03～-0.06MPa，釜温为100～110℃，夹套蒸汽调节阀3与底部温度连锁控制。

作为本发明的优选实施例，一效降膜蒸发器9物料从底部取样口取样分析浓度，当浓度达到8％～12％，从循环泵11出口采出一定比例进入二效降膜蒸发器13，通过循环泵11循环喷淋，进行闪蒸和负压降膜蒸发，二效降膜蒸发器13内压力为表压-0.05～-0.08MPa，釜温为70～90℃，进料调节阀3与底部液位连锁控制，液位控制范围50％～70％。

作为本发明的优选实施例，二效降膜蒸发器13物料从底部取样口取样分析浓度，当浓度达到15％～25％，从循环泵11出口采出一定比例进入浓缩釜，采用立式浓缩釜19，釜采用双螺旋搅拌器29，实现釜内液体沿搅拌轴中心下降，沿釜壁上升的圆周闭环上下对流循环，将加热的乳液及时送到液面区域及时蒸发，实现均匀蒸发，防止局部过热破乳，同时提高换热效率效率。

作为本发明的优选实施例，立式浓缩釜19设置在上封头设观察视镜25和釜内照明灯26，可直接观察釜内浓缩状态；浓缩釜设置热水，并与调节阀3连锁，实现温度控制功能，及时修正浓缩温度，减少破乳。温度计测温点设置在釜身中部，确保受热乳液的过热度处于合适状态。浓缩釜中下部出口附近设置密度检测仪31，当乳液密度达标后，停止浓缩。缩釜设置液位计与分散聚合液补加自控阀连锁，保持釜内液面稳定。浓缩釜顶部设真空压力表与给料泵5连锁，通过泵的电机变频实现釜压稳定控制。浓缩釜蒸汽出口设置除沫器15，旋风分离泡沫后再去冷凝器，有效防止乳化剂随泡沫进入冷凝液造成乳化剂损耗，同时防止冷凝液COD超标。浓缩釜蒸汽进入管壳冷凝器，在冷却水的作用下实现冷凝，减少给料泵5负荷。冷凝尾气设置温度检测点，与冷凝器冷却水控制阀连锁，实现冷凝深度控制。

作为本发明的优选实施例，真空系统由水环给料泵5和真空缓冲罐组成。

作为本发明的优选实施例，冷凝器和水环给料泵5的排水均进入冷凝液回收槽，处理后循环使用。

聚合釜清洗液收集槽1与乳液槽清洗液收集槽6内的清洗液通过调节阀3，在配料槽内完成配料，然后经过预热器7预热后，依次进入一效降膜蒸发器9、二效降膜蒸发器13进行降膜蒸发到适合立式浓缩釜19浓缩的中等浓度乳液，最后通过立式浓缩釜19把中等浓度的乳液浓缩成符合要求的产品。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统，其特征在于，所述的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统设置有：

聚合釜清洗液收集槽；

2.如权利要求1所述的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统，其特征在于，所述聚合釜清洗液收集槽内部设置有过滤隔板，乳液槽清洗液收集槽内部设置有过滤隔板。

3.如权利要求1所述的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统，其特征在于，所述一效降膜蒸发器开有循环水进水口和循环水出水口，循环泵通过导管与循环水进水口连接。

4.如权利要求1所述的超低浓度PTFE分散乳液浓缩系统，其特征在于，所述立式浓缩釜内部为立式缩合釜，立式浓缩釜嵌装有观察视镜、釜内照明灯，立式浓缩釜通过导管与浓缩釜温度计、浓缩釜真空压力表、浓缩釜液位计、循环水进水调节阀、密度检测仪；立式浓缩釜内部设置有双螺旋搅拌器，立式浓缩釜外部设置有浓缩釜夹套。