CN111635477A - 固体纯丙烯的制作方法及固体纯丙烯制备设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体纯丙烯的制作方法及固体纯丙烯制备设备，方法的步骤中包括：混合得混合料；混合料中至少包括丙烯酰胺和丙烯酸；将混合料、助剂和引发剂置于传送带上反应，反应后得固体产物；其中，在传送带上利用反应热将水分蒸发。本发明不仅反应物浓度高，而且充分利用了大量的聚合热将水分蒸发，本方法不需冷却装置，也免去了挤压造粒和流化床干燥二道工序，节能可达80%以上。

Description

固体纯丙烯的制作方法及固体纯丙烯制备设备
技术领域
本发明涉及一种固体纯丙烯的制作方法及固体纯丙烯制备设备。
背景技术
目前，传统的固体纯丙烯生产工艺包括以下几步：
a. 在反应釜中聚合，得到浓度20~30%左右的纯丙烯胶状体；
b. 用空压机压出;
c. 再经挤压机挤压造粒；
d. 然后在流化床中干燥；
e. 最后粉碎得到颗粒（粉末）状产品。
此工艺的缺点：
a. 反应过程先要加热，反应开始后慢慢加入反应物，同时需冷却水冷却，带出反应热，反应聚合热77kJ/mol、很大, 因此要小心控制加料速度和冷却水的量，以防爆聚；
b. 用螺旋挤压机挤压造粒能耗大；
c. 因为胶状体颗粒传热系数很小，流化床干燥的时间很长，热能的利用率很低；能耗大；
d. 反应方式是一个全混釜式，产品的分子量不均匀、分布宽。
总之：整个过程工艺复杂、反应物浓度低，干燥时水蒸发量大,生产1吨产品需要蒸发3吨的水。反应时要将大量的反应热带出，消耗冷却水，干燥时又要消耗大量热能，很不合理。所需的设备多、投资大，产品质量差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种固体纯丙烯的制作方法，它不仅反应物浓度高，而且充分利用了大量的聚合热将水分蒸发，本方法不需冷却装置，也免去了挤压造粒和流化床干燥二道工序，节能可达80%以上。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种固体纯丙烯的制作方法，方法的步骤中包括：
混合得混合料；混合料中至少包括丙烯酰胺和丙烯酸；
将混合料、助剂和引发剂置于传送带上反应，反应后得固体产物；其中，在传送带上利用反应热将水分蒸发。
进一步，方法的步骤中还包括：
固体产物自然冷却后粉碎得颗粒状产品。
进一步，混合料的固含量大于60%。
进一步，在混合过程中，升温至30℃~40℃。
进一步，固体产物的含水量小于10%。
本发明还提供了一种固体纯丙烯制备设备，它包括：
传送装置，所述传送装置包括适于置放至少包括丙烯酰胺和丙烯酸的混合料、助剂和引发剂以发生反应得固体产物的传送带。
进一步，固体纯丙烯制备设备还包括：
适于对反应后得到的固体产物进行粉碎的粉碎机。
进一步，固体纯丙烯制备设备还包括：
适于存储经过粉碎机粉碎后的颗粒状产品的料仓。
进一步，固体纯丙烯制备设备还包括：
用于混合丙烯酰胺和丙烯酸的配料罐。
进一步，固体纯丙烯制备设备还包括：
适于收集传送带上利用反应热将水分蒸发后产生的蒸气并将至少部分收集物送入配料罐的吸收装置。
进一步，所述吸收装置包括：
设于传送带上方的蒸气收集罩；
吸收塔，所述吸收塔内设有填料，所述吸收塔的进口与所述蒸汽收集罩相连，所述吸收塔的出口连接泵后分成两分子路，其中一分子路伸入吸收塔，位于吸收塔内填料的上方，另外一分子路与所述配料罐相连。
进一步，固体纯丙烯制备设备还包括用于存放助剂并将助剂置于传送带上的助剂罐。
进一步，固体纯丙烯制备设备还包括用于存放引发剂并将引发剂置于传送带上的引发剂罐。
采用了上述技术方案后，本固体丙烯的制作方法与传统工艺相比：本方法不仅反应物浓度高，而且充分利用了大量的聚合热将水分蒸发，本方法不需冷却装置，也免去了挤压造粒和流化床干燥二道工序，节能可达80%以上。例如按以下办法测算： 生产一吨固体丙烯浆料按常规方法需要蒸发0.75吨水，一吨水需要消耗煤0.205吨。
附图说明
图1为本发明的固体纯丙烯制备设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种固体纯丙烯的制作方法，方法的步骤中包括：
混合得混合料；混合料中至少包括丙烯酰胺和丙烯酸；
将混合料、助剂和引发剂置于传送带上反应，反应后得固体产物；其中，在传送带上利用反应热将水分蒸发。
方法的步骤中还包括：
固体产物自然冷却后粉碎得颗粒状产品。
混合料的固含量大于60%。
在混合过程中，升温至30℃~40℃。
固体产物的含水量小于10%。
实施例二
如图1所示，一种固体纯丙烯制备设备，它包括：
传送装置，所述传送装置包括适于置放至少包括丙烯酰胺和丙烯酸的混合料、助剂和引发剂以发生反应得固体产物的传送带1。
如图1所示，固体纯丙烯制备设备还包括：
适于对反应后得到的固体产物进行粉碎的粉碎机2。
如图1所示，固体纯丙烯制备设备还包括：
适于存储经过粉碎机2粉碎后的颗粒状产品的料仓3。
如图1所示，固体纯丙烯制备设备还包括：
用于混合丙烯酰胺和丙烯酸的配料罐4。
如图1所示，固体纯丙烯制备设备还包括：
适于收集传送带1上利用反应热将水分蒸发后产生的蒸气并将至少部分收集物送入配料罐4的吸收装置。
如图1所示，所述吸收装置包括：
设于传送带1上方的蒸气收集罩5；
吸收塔6，所述吸收塔6内设有填料61，所述吸收塔6的进口与所述蒸汽收集罩5相连，所述吸收塔6的出口连接泵62后分成两分子路，其中一分子路伸入吸收塔6，位于吸收塔6内填料61的上方，另外一分子路与所述配料罐4相连。
如图1所示，固体纯丙烯制备设备还包括用于存放助剂并将助剂置于传送带1上的助剂罐7。
如图1所示，固体纯丙烯制备设备还包括用于存放引发剂并将引发剂置于传送带1上的引发剂罐8。
配料罐4中定量加入丙烯酰胺（AM）丙烯酸（AA）、水和助剂，配料中固含量大于60%，搅拌均匀，升温到30~40oC; 放料同时，打开助剂罐7和引发剂罐8的阀门，定量加入助剂和引发剂，反应物料流到传送带1上，1~2分钟后即开始反应，在剧烈反应中水分大量蒸发，反应结束物料呈固体状，自然冷却后即可粉碎，粉碎后的物料进入料仓3，包装得产品。
被反应热蒸发的蒸气，其中夹带微量的反应物AM和AA，在风机的作用下经过蒸汽收集罩5进入吸收塔6，被从上而下的循环水冷却、吸收。循环水中的AM和AA达到一定的浓度后，返回配料罐4用于配料。
本制作方法没有三废排放，不污染环境；生产过程不会发生爆聚的危险，十分安全。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (13)

1.一种固体纯丙烯的制作方法，其特征在于方法的步骤中包括：
混合得混合料；混合料中至少包括丙烯酰胺和丙烯酸；
将混合料、助剂和引发剂置于传送带上反应，反应后得固体产物；其中，在传送带上利用反应热将水分蒸发。
2.根据权利要求1所述的固体纯丙烯的制作方法，其特征在于，方法的步骤中还包括：
固体产物自然冷却后粉碎得颗粒状产品。
3.根据权利要求1所述的固体纯丙烯的制作方法，其特征在于，
混合料的固含量大于60%。
4.根据权利要求1所述的固体纯丙烯的制作方法，其特征在于，
在混合过程中，升温至30℃~40℃。
5.根据权利要求1所述的固体纯丙烯的制作方法，其特征在于，
固体产物的含水量小于10%。
6.一种固体纯丙烯制备设备，其特征在于，它包括：
传送装置，所述传送装置包括适于置放至少包括丙烯酰胺和丙烯酸的混合料、助剂和引发剂以发生反应得固体产物的传送带（1）。
7.根据权利要求6所述的固体纯丙烯制备设备，其特征在于，它还包括：
适于对反应后得到的固体产物进行粉碎的粉碎机（2）。
8.根据权利要求7所述的固体纯丙烯制备设备，其特征在于，它还包括：
适于存储经过粉碎机（2）粉碎后的颗粒状产品的料仓（3）。
9.根据权利要求6所述的固体纯丙烯制备设备，其特征在于，它还包括：
用于混合丙烯酰胺和丙烯酸的配料罐（4）。
10.根据权利要求9所述的固体纯丙烯制备设备，其特征在于，它还包括：
适于收集传送带（1）上利用反应热将水分蒸发后产生的蒸气并将至少部分收集物送入配料罐（4）的吸收装置。
11.根据权利要求10所述的固体纯丙烯制备设备，其特征在于，
所述吸收装置包括：
设于传送带（1）上方的蒸气收集罩（5）；
吸收塔（6），所述吸收塔（6）内设有填料（61），所述吸收塔（6）的进口与所述蒸汽收集罩（5）相连，所述吸收塔（6）的出口连接泵（62）后分成两分子路，其中一分子路伸入吸收塔（6），位于吸收塔（6）内填料（61）的上方，另外一分子路与所述配料罐（4）相连。
12.根据权利要求1所述的固体纯丙烯制备设备，其特征在于，
还包括用于存放助剂并将助剂置于传送带（1）上的助剂罐（7）。
13.根据权利要求1所述的固体纯丙烯制备设备，其特征在于，
还包括用于存放引发剂并将引发剂置于传送带（1）上的引发剂罐（8）。
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