CN113893788A - 氯化聚乙烯的节能生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化聚乙烯的节能生产方法,包括以下步骤:物料反应釜中得到物料A;物料A通过二级预热管B进入酸水稀释釜内得到物料B;物料B进入酸水缓冲罐内通过换热器A进入物料中和釜内,物料中和釜内的物料B得到物料C;冷凝水池依次通过换热器A和一级预热管A后进入冷凝回水管;物料C进入物料水洗釜内得到物料D;热风管将进入流化干燥床的物料D干燥得到氯化聚乙烯产品;一级预热管A、二级预热管B和蒸汽加热管沿着空气流动方向依次与热风管内空气进行热交换。从上述过程可知,本发明的氯化聚乙烯的节能生产方法,保证热风管温度达到要求的前提下降低能耗和生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产氯化聚乙烯的技术领域,具体涉及一种氯化聚乙烯的节能生产方法。
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,具有优良的耐候性、耐臭氧、耐化学药品、耐老化性、耐油性、阻燃性和着色性能,根据氯含量及残余结晶度大小可分为树脂型氯化聚乙烯和橡胶型氯化聚乙烯。前者相对分子质量、塑化温度、熔融温度以及机械强度等较高,主要作为通用树脂PE、ABS及PP等的改性剂,后者熔融粘度及塑化温度较低,机械强度及柔软度适中,主要用于特种橡胶。
氯化聚乙烯的制备方法通常包括固相法以及溶剂法,前者将氯气通入聚乙烯固体粉末,在沸腾床中直接进行气固反应,但该方法质量不稳定、难以控制且容易造成环境污染,因此,近些年逐渐被淘汰。后者将聚乙烯溶解在四氯化碳溶液中,通入氯气后均相反应,虽然该方法易于控制、质量稳定,但四氯化碳进入大气中易破坏臭氧层,进而对环境造成危害。因此近些年,水相悬浮法以及酸相悬浮法生产氯化聚乙烯逐渐被更多人所接受,且广泛用于工业化生产。
由于酸相悬浮法面临着后处理设备耐腐蚀性要求高、设备投资成本较高且干燥后的物料需要研磨,进而生产成本较高的问题,因此现实中更多厂家愿意采用水相悬浮法制备氯化聚乙烯。相比于其它氯化聚乙烯的制备方法,水相悬浮法通常具有设备投资少、产品质量稳定以及原料消耗低等优点。
水相悬浮法工艺生产氯化聚乙烯,将聚乙烯细粉末分散到溶有分散剂、乳化剂的水溶液中,在搅拌作用下通入氯气进行氯化,待达到所需的氯含量后,进行脱酸水洗、中和、脱废液、离心、流化床干燥得氯化聚乙烯成品。该方法操作平稳,氯气利用率高,后处理容易,设备要求低,产品质量稳定等优点。但氯化过程中生成的大量低浓度盐酸在进行脱酸、中和以及脱碱过程,将消耗大量的水资源,且为保证后处理过程更好的脱酸效果,后处理过程水洗温度较高,高温废水排放,大量的热量浪费,同时,高温废水在排放及处理过程热气挥发,增加了企业环境控制成本,而产品流化床干燥过程蒸汽加热空气,热空气对流烘干产品内水分,消耗大量的热量。
发明内容
本发明的目的在于:克服现有技术的不足,提供一种氯化聚乙烯的节能生产方法,利用氯化聚乙烯生产中化学反应产生的热能也能够充分利用于空气的预热,从而便于减少用于加热空气的蒸汽量的使用,在能够保证热风管温度达到工艺要求的前提下大大降低了能耗、降低了生产成本;将氯化聚乙烯化学反应的热能对热风管的空气进行二级预热,不仅能够保证了预热的效果更佳,而且还能有效结合氯化聚乙烯本身的生产工艺,从而在对热风管空气进行二级预热的前提下,不会对氯化聚乙烯的生产产生负面影响;根据酸水稀释釜内的酸水稀释情况,将稀释前期所得的物料A浓度仍然较高、温度仍然较高的酸水输送至酸水缓冲罐后进行持续地对热风管内的空气进行预热,将稀释后期所得的物料A浓度低、温度相对较低、无法进行换热的酸水回流至物料反应釜内,从而可以降低物料反应釜内水的添加量,进一步降低生产成本,也保证了热风管的空气预热效果;稀释后的酸水与水换热之后再对热风管的空气进行预热,介质从酸水改为水之后,降低了换热管道的成本,从而便于增加水换热区域的长度,保证了换热效果;酸水换热的时候,换热管道位于热风管的轴心处、并通过换热管道侧壁所设翅片进行有效散热,从而在保证高温的酸水换热效果的同时,尽量降低用于酸水换热的管道成本;利用经过对空气预热后冷却的水进入酸水稀释釜内对酸水进行稀释,从而进一步提高了水的利用率,也进一步降低了生产成本。
发明所采取的技术方案是:
氯化聚乙烯的节能型生产系统,包括物料反应釜,所述物料反应釜底部所设的反应出料管通过位于热风管内的二级预热管B与酸水稀释釜顶部所设的稀释进料管连通,所述酸水稀释釜底部所设的稀释出料管与酸水缓冲罐顶部连通,所述酸水缓冲罐底部所设的酸水泵出管与换热器A的进料口A连通,所述换热器A的出料口A通过中和进料管与物料中和釜顶部连通,所述换热器A的进料口B与冷却水进水管连通,所述换热器A的出料口B与换热出水管连通,所述换热出水管通过位于热风管内的一级预热管A与冷凝回水管连通,所述冷却水进水管和冷凝回水管分别与冷凝水池连通,所述冷凝水池内的水流向冷却水进水管、所述冷凝回水管中的水流向冷凝水池内,所述物料中和釜底部所设的中和出料管与物料水洗釜的顶部连通,所述物料水洗釜的底部所设的水洗出料管与流化干燥床的侧壁顶部连通,所述流化干燥床顶部远离水洗出料管的一侧设有与成品收集装置连通的成品出料管,所述流化干燥床的底部与热风管的出风口连通,所述流化干燥床的底部还设有排水管,所述热风管的进风口连通设有鼓风机,所述热风管还同轴心设有蒸汽加热管,所述一级预热管A、二级预热管B和蒸汽加热管沿着热风管内的空气流动方向依次设置。
本发明进一步改进方案是,所述稀释出料管还通过稀释回流管与物料反应釜的顶部连通。
本发明更进一步改进方案是,所述酸水稀释釜的侧壁上部连通设有稀释进水管,所述稀释进水管与冷凝回水管之间通过连通水管连通连接,所述冷凝回水管还通过水池回水管与冷凝水池连通。
本发明更进一步改进方案是,所述稀释进水管通过水池出水管A与冷凝水池连通,将冷凝水池中的水依次通过水池出水管A、稀释进水管进入酸水稀释釜。
本发明更进一步改进方案是,所述一级预热管A设有多根,所述一级预热管A与热风管的轴心平行,并且均匀分布于热风管内、对应位于换热出水管与热风管的连接处和冷凝回水管与热风管的连接处之间的区域,所述一级预热管A内的换热水流动方向与对应于一级加热管A位置处的热风管内的空气流动方向相反。
本发明更进一步改进方案是,所述二级预热管B位于热风管内、对应位于反应出料管与热风管的连接处和稀释进料管与热风管的连接处之间的区域,所述二级预热管B与上述对应区域的热风管同轴心设置,所述二级预热管B内的酸水流动方向与对应于二级加热管B位置处的热风管内的空气流动方向相反。
本发明更进一步改进方案是,所述二级预热管B的管壁沿着二级预热管B的轴向设有多个导热翅片,所述导热翅片以二级预热管B的轴心为中心均匀分布。
本发明更进一步改进方案是,所述蒸汽加热管同轴心套置于热风管的外侧壁。
本发明更进一步改进方案是,所述蒸汽加热管的蒸汽进汽管和蒸汽出汽管分别设于蒸汽加热管的两端,并且蒸汽加热管内的蒸汽流动方向与对应于蒸汽加热管位置处的热风管内的空气流动方向相反。
本发明更进一步改进方案是,所述热风管的外侧壁还包覆固定连接有隔热层A,所述隔热层A位于热风管对应于蒸汽加热管的位置处包覆固定连接于蒸汽加热管的外侧壁。
本发明更进一步改进方案是,所述冷却水进水管通过水池出水管B与冷凝水池连通。
本发明更进一步改进方案是,所述稀释出料管上、冷却水进水管上、水池回水管上、连通水管上、稀释回流管上和水池出水管A上均设有阀门。
本发明更进一步改进方案是,所述稀释出料管上、冷却水进水管上、水池回水管上、连通水管上、稀释回流管上和水池出水管A上均设有阀门。
本发明更进一步改进方案是,所述反应出料管和稀释进料管的外侧壁表面分别包覆固定连接有隔热层B。
本发明更进一步改进方案是,所述稀释出料管、酸水泵出管、换热出水管和稀释回流管的外侧壁表面分别包覆固定连接有隔热层C。
利用如上所述的生产系统生产氯化聚乙烯的节能生产方法,包括以下步骤:
1)在物料反应釜中加入水,并在水中加入聚乙烯、分散剂、表面活性剂和自由基引发剂后搅拌,通入氯气,在通入氯气同时,通过蒸汽加热或反应热升至一定温度,通入一定量氯气,得到物料A;
2)将步骤1)中在物料反应釜内所得的物料A依次通过反应出料管、二级预热管B和稀释进料管连通进入酸水稀释釜内,通过稀释进水管将回收水或冷凝水池中的工艺水通入酸水稀释釜内稀释物料A中酸的浓度,得到物料B;
3)将步骤2)中在酸水稀释釜内所得到的物料B通过稀释出料管连通进入酸水缓冲罐内,所述酸水缓冲罐通过酸水泵出管将物料B输送进入换热器A的进料口A,所述换热器A的出料口A通过中和进料管连通进入物料中和釜内,所述物料中和釜内的物料B通过碱液中和,得到物料C;
4)将步骤3)中的冷凝水池中的水通过冷却水进水管输送进入所述换热器A的进料口B,所述换热器A的出料口B通过换热出水管经过一级预热管A后进入冷凝回水管;
5)并将步骤3)中在物料中和釜内得到的物料C通过中和出料管进入物料水洗釜内,所述物料水洗釜内的物料C通过水洗去除过量的碱和盐后,得到物料D;
6)将步骤5)中在物料水洗釜内得到的物料D通过水洗出料管进入流化干燥床内,所述流化干燥床底部的热风管将流化干燥床内的物料D加热干燥得到氯化聚乙烯产品后、通过流化干燥床的顶部所设的成品出料管进入成品收集装置进行收集,进入流化干燥床内的物料D多余的水通过流化干燥床底部所设的排水管及时排出;
7)步骤4)中的一级预热管A、步骤2)中的二级预热管B和蒸汽加热管沿着所述热风管内的空气流动方向依次与热风管内对应位置处的空气分别进行热交换。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤1)中,所述分散剂为明胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或二氧化硅中的一种或多种。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤1)中,所述表面活性剂为聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠或硬脂酸钾中的一种或多种。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤1)中,所述自由基引发剂为过氧化氢二异丙苯、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁腈中的一种或多种。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤3)中,所述酸水稀释釜内,在物料反应釜中的物料A进入酸水稀释釜内通过稀释进水管进行多次加水稀释,该物料A的稀释前期、每当稀释进水管加入的水使酸水稀释釜内的酸水体积达到酸水稀释釜的额定容积时、就将酸水稀释釜内的酸水通过稀释出料管进入酸水缓冲罐内,直至酸水稀释釜内所剩的酸水体积为酸水稀释釜的额定下限容积;该物料A的稀释后期、每稀释进水管加入的水使酸水稀释釜内的酸水体积达到酸水稀释釜的额定容积时、就将酸水稀释釜内的酸水通过稀释回流管回流进入物料反应釜内用于再次反应。
本发明更进一步改进方案是,所述酸水稀释釜进入酸水缓冲罐内的物料B的酸水温度大于等于75℃以上;当酸水稀释釜内的酸水温度小于75℃的时候,物料B通过稀释回流管回流至物料反应釜内再次进行反应。
本发明更进一步改进方案是,所述酸水稀释釜进入酸水缓冲罐的酸水体积与进入物料反应釜的酸水体积之比在2~3:1的范围内。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤6)中,所述热风管通过鼓风机将外界空气吹入热风管内进行加热。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤7)中,所述二级预热管B内的物料A的流动方向与热风管对应于二级预热管B位置处的空气流动方向相反。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤7)中,所述一级预热管A内的物料B的流动方向与热风管对应于一级预热管A位置处的空气流动方向相反。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤7)中,所述蒸汽加热管内的蒸汽的流动方向与热风管对应于蒸汽加热管位置处的空气流动方向相反。
本发明的有益效果在于:
第一、本发明的氯化聚乙烯的节能生产方法,利用氯化聚乙烯生产中化学反应产生的热能也能够充分利用于空气的预热,从而便于减少用于加热空气的蒸汽量的使用,在能够保证热风管温度达到工艺要求的前提下大大降低了能耗、降低了生产成本。
第二、本发明的氯化聚乙烯的节能生产方法,将氯化聚乙烯化学反应的热能对热风管的空气进行二级预热,不仅能够保证了预热的效果更佳,而且还能有效结合氯化聚乙烯本身的生产工艺,从而在对热风管空气进行二级预热的前提下,不会对氯化聚乙烯的生产产生负面影响。
第三、本发明的氯化聚乙烯的节能生产方法,根据酸水稀释釜内的酸水稀释情况,将稀释前期所得的物料A浓度仍然较高、温度仍然较高的酸水输送至酸水缓冲罐后进行持续地对热风管内的空气进行预热,将稀释后期所得的物料A浓度低、温度相对较低、无法进行换热的酸水回流至物料反应釜内,从而可以降低物料反应釜内水的添加量,进一步降低生产成本,也保证了热风管的空气预热效果。
第四、本发明的氯化聚乙烯的节能生产方法,稀释后的酸水与水换热之后再对热风管的空气进行预热,介质从酸水改为水之后,降低了换热管道的成本,从而便于增加水换热区域的长度,保证了换热效果。
第五、本发明的氯化聚乙烯的节能生产方法,酸水换热的时候,换热管道位于热风管的轴心处、并通过换热管道侧壁所设翅片进行有效散热,从而在保证高温的酸水换热效果的同时,尽量降低用于酸水换热的管道成本。
第六、本发明的氯化聚乙烯的节能生产方法,利用经过对空气预热后冷却的水进入酸水稀释釜内对酸水进行稀释,从而进一步提高了水的利用率,也进一步降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的生产设备连接示意图。
图2为流化干燥床的进气管的一级加热段的剖视放大示意图。
图3为流化干燥床的进气管的二级加热段的剖视放大示意图。
图4为流化干燥床的进气管的三级加热段的剖视放大示意图。
图5为进气管的进气温度和流化干燥床的进气温度对照表。
图6为每生产1吨氯化聚乙烯产品的蒸汽使用量对比表。
具体实施方式:
结合图1~图4可知,氯化聚乙烯的节能型生产系统,包括物料反应釜1,所述物料反应釜1底部所设的反应出料管11通过位于热风管4内的二级预热管B28与酸水稀释釜2顶部所设的稀释进料管12连通,所述酸水稀释釜2底部所设的稀释出料管13与酸水缓冲罐3顶部连通,所述酸水缓冲罐3底部所设的酸水泵出管14与换热器A32的进料口A连通,所述换热器A32的出料口A通过中和进料管15与物料中和釜5顶部连通,所述换热器A32的进料口B与冷却水进水管16连通,所述换热器A32的出料口B与换热出水管17连通,所述换热出水管17通过位于热风管4内的一级预热管A27与冷凝回水管18连通,所述冷却水进水管16和冷凝回水管18分别与冷凝水池连通,所述冷凝水池内的水流向冷却水进水管16、所述冷凝回水管18中的水流向冷凝水池内,所述物料中和釜5底部所设的中和出料管19与物料水洗釜6的顶部连通,所述物料水洗釜6的底部所设的水洗出料管20与流化干燥床7的侧壁顶部连通,所述流化干燥床7顶部远离水洗出料管20的一侧设有与成品收集装置连通的成品出料管21,所述流化干燥床7的底部与热风管4的出风口连通,所述流化干燥床7的底部还设有排水管34,所述热风管4的进风口连通设有鼓风机8,所述热风管4还同轴心设有蒸汽加热管30,所述一级预热管A27、二级预热管B28和蒸汽加热管30沿着热风管4内的空气流动方向依次设置。
所述稀释出料管13还通过稀释回流管31与物料反应釜1的顶部连通。
所述酸水稀释釜2的侧壁上部连通设有稀释进水管24,所述稀释进水管24与冷凝回水管18之间通过连通水管23连通连接,所述冷凝回水管18还通过水池回水管22与冷凝水池连通。
所述稀释进水管24通过水池出水管A33与冷凝水池连通,将冷凝水池中的水依次通过水池出水管A33、稀释进水管24进入酸水稀释釜2。
所述一级预热管A27设有多根,所述一级预热管A27与热风管4的轴心平行,并且均匀分布于热风管4内、对应位于换热出水管17与热风管4的连接处和冷凝回水管18与热风管4的连接处之间的区域,所述一级预热管A27内的换热水流动方向与对应于一级加热管A27位置处的热风管4内的空气流动方向相反。
所述二级预热管B28位于热风管4内、对应位于反应出料管11与热风管4的连接处和稀释进料管12与热风管4的连接处之间的区域,所述二级预热管B28与上述对应区域的热风管4同轴心设置,所述二级预热管B28内的酸水流动方向与对应于二级加热管B28位置处的热风管4内的空气流动方向相反。
所述二级预热管B28的管壁沿着二级预热管B28的轴向设有多个导热翅片29,所述导热翅片29以二级预热管B28的轴心为中心均匀分布。
所述蒸汽加热管30同轴心套置于热风管4的外侧壁。
所述蒸汽加热管30的蒸汽进汽管9和蒸汽出汽管10分别设于蒸汽加热管30的两端,并且蒸汽加热管30内的蒸汽流动方向与对应于蒸汽加热管30位置处的热风管4内的空气流动方向相反。
所述热风管4的外侧壁还包覆固定连接有隔热层A26,所述隔热层A26位于热风管4对应于蒸汽加热管30的位置处包覆固定连接于蒸汽加热管30的外侧壁。
所述冷却水进水管16通过水池出水管B与冷凝水池连通。
所述稀释出料管13上、冷却水进水管16上、水池回水管22上、连通水管23上、稀释回流管31上和水池出水管A33上均设有阀门25。
所述反应出料管11和稀释进料管12的外侧壁表面分别包覆固定连接有隔热层B。
所述稀释出料管13、酸水泵出管14、换热出水管17和稀释回流管31的外侧壁表面分别包覆固定连接有隔热层C。
利用如上所述的生产系统生产氯化聚乙烯的节能生产方法,包括以下步骤:
1)在物料反应釜1中加入水,并在水中加入聚乙烯、分散剂、表面活性剂和自由基引发剂后搅拌,通入氯气,在通入氯气同时,通过蒸汽加热或反应热升至一定温度,通入一定量氯气,得到物料A;
2)将步骤1)中在物料反应釜1内所得的物料A依次通过反应出料管11、二级预热管B28和稀释进料管12连通进入酸水稀释釜2内,通过稀释进水管24将回收水或冷凝水池中的工艺水通入酸水稀释釜2内稀释物料A中酸的浓度,得到物料B;
3)将步骤2)中在酸水稀释釜2内所得到的物料B通过稀释出料管13连通进入酸水缓冲罐3内,所述酸水缓冲罐3通过酸水泵出管14将物料B输送进入换热器A32的进料口A,所述换热器A32的出料口A通过中和进料管15连通进入物料中和釜5内,所述物料中和釜5内的物料B通过碱液中和,得到物料C;
4)将步骤3)中的冷凝水池中的水通过冷却水进水管16输送进入所述换热器A32的进料口B,所述换热器A32的出料口B通过换热出水管17经过一级预热管A27后进入冷凝回水管18;
5)并将步骤3)中在物料中和釜5内得到的物料C通过中和出料管19进入物料水洗釜6内,所述物料水洗釜6内的物料C通过水洗去除过量的碱和盐后,得到物料D;
6)将步骤5)中在物料水洗釜6内得到的物料D通过水洗出料管20进入流化干燥床7内,所述流化干燥床7底部的热风管4将流化干燥床7内的物料D加热干燥得到氯化聚乙烯产品后、通过流化干燥床7的顶部所设的成品出料管21进入成品收集装置进行收集,进入流化干燥床7内的物料D多余的水通过流化干燥床7底部所设的排水管32及时排出;
7)步骤4)中的一级预热管A27、步骤2)中的二级预热管B28和蒸汽加热管30沿着所述热风管4内的空气流动方向依次与热风管4内对应位置处的空气分别进行热交换。
所述步骤1)中,所述分散剂为明胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或二氧化硅中的一种或多种。
所述步骤1)中,所述表面活性剂为聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠或硬脂酸钾中的一种或多种。
所述步骤1)中,所述自由基引发剂为过氧化氢二异丙苯、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁腈中的一种或多种。
所述步骤3)中,所述酸水稀释釜2内,在物料反应釜1中的物料A进入酸水稀释釜2内通过稀释进水管24进行多次加水稀释,该物料A的稀释前期、每当稀释进水管24加入的水使酸水稀释釜2内的酸水体积达到酸水稀释釜2的额定容积时、就将酸水稀释釜2内的酸水通过稀释出料管13进入酸水缓冲罐3内,直至酸水稀释釜2内所剩的酸水体积为酸水稀释釜2的额定下限容积;该物料A的稀释后期、每稀释进水管24加入的水使酸水稀释釜2内的酸水体积达到酸水稀释釜2的额定容积时、就将酸水稀释釜2内的酸水通过稀释回流管31回流进入物料反应釜1内用于再次反应。
所述酸水稀释釜2进入酸水缓冲罐3内的物料B的酸水温度大于等于75℃以上;当酸水稀释釜2内的酸水温度小于75℃的时候,物料B通过稀释回流管31回流至物料反应釜1内再次进行反应。
所述酸水稀释釜2进入酸水缓冲罐3的酸水体积与进入物料反应釜1的酸水体积之比在2~3:1的范围内。
所述步骤6)中,所述热风管4通过鼓风机8将外界空气吹入热风管4内进行加热。
所述步骤7)中,所述二级预热管B28内的物料A的流动方向与热风管4对应于二级预热管B28位置处的空气流动方向相反。
所述步骤7)中,所述一级预热管A27内的物料B的流动方向与热风管4对应于一级预热管A27位置处的空气流动方向相反。
所述步骤7)中,所述蒸汽加热管30内的蒸汽的流动方向与热风管4对应于蒸汽加热管30位置处的空气流动方向相反。
如图5可知,本申请的实施例1~3中,所述反应出料管11内物料A 的温度、稀释进料管12内物料A的温度、稀释出料管13内物料B的温度、换热出水管17内换热水的温度、冷凝回水管18内换热水的温度、蒸汽进汽管9内蒸汽的温度和蒸汽出汽管10内蒸汽的温度、热风管4进风口空气的温度和热风管4出风口空气的温度。
图6中的现有技术和本发明相比,仅是未对酸水余热进行利用,其余生产条件均相同。如图6可知,本申请的实施例1~3中,每生产1吨氯化聚乙烯产品所需要消耗的蒸汽量,由现有技术的2.75~2.85吨降低至2.00~2.15吨左右,蒸汽消耗的减少量能够超过0.7吨,实现节约蒸汽使用量25%左右,有效降低了蒸汽使用成本,降低了能耗。
由图5和图6的数据可以看出,通过外排酸水余热的回收利用,流化干燥床7进风温度能够保证达到60摄氏度以上、达到65摄氏度左右,而且有效减少用于提供流化干燥床7进风温度所需的蒸汽使用量。
Claims (10)
1.氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于包括以下步骤:
1)在物料反应釜(1)中加入水,并在水中加入聚乙烯、分散剂、表面活性剂和自由基引发剂后搅拌,通入氯气,在通入氯气同时,通过蒸汽加热或反应热升至一定温度,通入一定量氯气,得到物料A;
2)将步骤1)中在物料反应釜(1)内所得的物料A依次通过反应出料管(11)、二级预热管B(28)和稀释进料管(12)连通进入酸水稀释釜(2)内,通过稀释进水管(24)将回收水或冷凝水池中的工艺水通入酸水稀释釜(2)内稀释物料A中酸的浓度,得到物料B;
3)将步骤2)中在酸水稀释釜(2)内所得到的物料B通过稀释出料管(13)连通进入酸水缓冲罐(3)内,所述酸水缓冲罐(3)通过酸水泵出管(14)将物料B输送进入换热器A(32)的进料口A,所述换热器A(32)的出料口A通过中和进料管(15)连通进入物料中和釜(5)内,所述物料中和釜(5)内的物料B通过碱液中和,得到物料C;
4)将步骤3)中的冷凝水池中的水通过冷却水进水管(16)输送进入所述换热器A(32)的进料口B,所述换热器A(32)的出料口B通过换热出水管(17)经过一级预热管A(27)后进入冷凝回水管(18);
5)并将步骤3)中在物料中和釜(5)内得到的物料C通过中和出料管(19)进入物料水洗釜(6)内,所述物料水洗釜(6)内的物料C通过水洗去除过量的碱和盐后,得到物料D;
6)将步骤5)中在物料水洗釜(6)内得到的物料D通过水洗出料管(20)进入流化干燥床(7)内,所述流化干燥床(7)底部的热风管(4)将流化干燥床(7)内的物料D加热干燥得到氯化聚乙烯产品后、通过流化干燥床(7)的顶部所设的成品出料管(21)进入成品收集装置进行收集,进入流化干燥床(7)内的物料D多余的水通过流化干燥床(7)底部所设的排水管(32)及时排出;
7)步骤4)中的一级预热管A(27)、步骤2)中的二级预热管B(28)和蒸汽加热管(30)沿着所述热风管(4)内的空气流动方向依次与热风管(4)内对应位置处的空气分别进行热交换。
2.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述分散剂为明胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或二氧化硅中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述表面活性剂为聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠或硬脂酸钾中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述自由基引发剂为过氧化氢二异丙苯、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁腈中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述步骤3)中,所述酸水稀释釜(2)内,在物料反应釜(1)中的物料A进入酸水稀释釜(2)内通过稀释进水管(24)进行多次加水稀释,该物料A的稀释前期、每当稀释进水管(24)加入的水使酸水稀释釜(2)内的酸水体积达到酸水稀释釜(2)的额定容积时、就将酸水稀释釜(2)内的酸水通过稀释出料管(13)进入酸水缓冲罐(3)内,直至酸水稀释釜(2)内所剩的酸水体积为酸水稀释釜(2)的额定下限容积;该物料A的稀释后期、每稀释进水管(24)加入的水使酸水稀释釜(2)内的酸水体积达到酸水稀释釜(2)的额定容积时、就将酸水稀释釜(2)内的酸水通过稀释回流管(31)回流进入物料反应釜(1)内用于再次反应。
6.如权利要求5所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述酸水稀释釜(2)进入酸水缓冲罐(3)的酸水体积与进入物料反应釜(1)的酸水体积之比在2~3:1的范围内。
7.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述步骤6)中,所述热风管(4)通过鼓风机(8)将外界空气吹入热风管(4)内进行加热。
8.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述步骤7)中,所述二级预热管B(28)内的物料A的流动方向与热风管(4)对应于二级预热管B(28)位置处的空气流动方向相反。
9.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述步骤7)中,所述一级预热管A(27)内的物料B的流动方向与热风管(4)对应于一级预热管A(27)位置处的空气流动方向相反。
10.如权利要求1所述的氯化聚乙烯的节能生产方法,其特征在于:所述步骤7)中,所述蒸汽加热管(30)内的蒸汽的流动方向与热风管(4)对应于蒸汽加热管(30)位置处的空气流动方向相反。
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