CN117123117A - 一种配置聚乙烯醇分散剂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种配置聚乙烯醇分散剂的方法，属于聚氯乙烯生产技术领域。其是利用由管道顺次连接的冷纯水流量计、冷纯水加入阀、混合器前手阀、分散剂混合器、混合器后手阀、混合器排污阀、分散剂总管阀和分散剂溶液储罐组成的混合器完成聚乙烯醇分散剂的配置；在混合器前手阀的前端和混合器后手阀的后端间并联有混合器旁路阀，分散剂配置斗与分散剂放置架固定安装在一起，分散剂配置斗设置于分散剂混合器的正上方，分散剂混合器为中间缩颈的管道结构，在分散剂溶液储罐内安装有分散剂储罐搅拌器。本发明所述方法具有方便快捷、避免分散剂溶液中泡沫产生、产物浓度可控、质量均匀、投资少的特点。
Description
技术领域
本发明属于聚氯乙烯生产技术领域，具体涉及一种配置聚乙烯醇分散剂的方法，主要针对质量百分数4%以下浓度的聚乙烯醇分散剂的冷溶快速配置。
背景技术
聚氯乙烯（以下简称PVC）目前最常用的生产方法为水相悬浮法，基本生产原理为在聚合釜内逐步加入无离子水和氯乙烯单体，在引发剂、分散剂等作用下，使氯乙烯（以下简称VCM）悬浮在水相内，在聚合釜内特定的温度及压力下，氯乙烯发生聚合反应生成聚氯乙烯树脂。
其中聚乙烯醇分散剂的作用为：VCM液滴在聚乙烯醇的包裹下，利用其表面张力，使VCM液体均匀的悬浮在水中进行聚合，既要避免VCM液滴聚并在一起形成快速聚合，又要避免分散的太小造成PVC颗粒的粒径太细，所以聚氯乙醇分散剂是PVC生产中最重要的助剂，而90%以上的聚乙烯醇分散剂都是粉末状，需要PVC生产工厂自行配置为质量百分数4%的水溶液。
传统的分散剂配置方法为将分散剂粉末，通过旋转下料器以定量的速度加入装好定量纯水的配置罐中，通过长时间的搅拌，或者夹套升温来达到溶解的目的，存在以下缺点：
（1）设备投资大，除了必须的分散剂溶液储罐外，还需要粉末配置罐、加入旋转阀、分散剂溶解罐（带夹套、带搅拌）、分散剂溶液输送泵等；
（2）配置时间长，需要通过旋转阀保证稳定加入，并且在分散剂粉末加入的过程中，一直伴随着搅拌，有些工厂还会进行夹套热水升温来加速溶解，升温后再进行冷却，由于在搅拌的作用下，分散剂很容易产生泡沫，所以还需要大量的时间进行静置，总体配置时间需要12个小时左右。
发明内容
本发明提供了一种配置聚乙烯醇分散剂的方法，其是利用喷射器原理直接将聚乙烯醇粉末与冷纯水接触溶解，不需要定量旋转下料器和配制罐夹套来进行升温溶解，并且无需长时间搅拌的聚乙烯醇分散剂配置方法。
本发明采用的技术方案是：
本发明所述的一种配置聚乙烯醇分散剂的方法，其是利用由管道顺次连接的冷纯水流量计、冷纯水加入阀、混合器前手阀、分散剂混合器、混合器后手阀、混合器排污阀、分散剂总管阀和分散剂溶液储罐组成的装置完成聚乙烯醇分散剂的配置；在混合器前手阀的前端和混合器后手阀的后端间并联有混合器旁路阀；分散剂配置斗与分散剂放置架固定安装在一起，分散剂配置斗和分散剂放置架的上沿平齐，分散剂配置斗内表面抛光处理，以防止分散剂粉末粘黏；分散剂配置斗设置于分散剂混合器的正上方，沿冷纯水流动方向，分散剂混合器为带有进口、中间口和出口且中间缩颈的管道结构（其原理为文丘里喷射器原理，管道局部缩颈后，流速突然变快，局部形成负压区，使分散剂配置斗内的聚乙烯醇粉末可以通过中口快速均匀的进入到分散剂混合器中）；在分散剂溶液储罐内安装有分散剂储罐搅拌器；该方法的步骤如下：
步骤1：打开冷纯水加入阀、混合器前手阀、混合器后手阀和分散剂总管阀，关闭混合器旁路阀、混合器排污阀和蒸汽加入阀；冷纯水（25~35℃）经冷纯水流量计和冷纯水加入阀、混合器前手阀加入到分散剂混合器中，再经混合器后手阀和分散剂总管阀进入到分散剂溶液储罐中；
步骤2：将装有聚乙烯醇分散剂的包装袋袋口朝向分散剂配置斗横放在分散剂放置架上，连续向分散剂配置斗内加入聚乙烯醇分散剂，分散剂通过中口快速均匀的进入到分散剂混合器中，在冷纯水的高速流动下与冷纯水混合溶解得到分散剂溶液，然后经混合器后手阀和分散剂总管阀进入到分散剂溶液储罐中；
步骤3：当聚乙烯醇分散剂加入完毕后，立即打开混合器旁路阀并关闭混合器前手阀和混合器后手阀，从而避免外界空气通过分散剂配置斗和分散剂混合器进入到管道内形成泡沫；剩余的冷纯水通过混合器旁路阀和分散剂总管阀加入到分散剂溶液储罐内；
步骤4：为了确保分散剂溶液储罐内的分散剂溶液的质量百分数为均匀的4%，在分散剂溶液储罐内设置有分散剂储罐搅拌器，当分散剂溶液和剩余的冷纯水进入到分散剂溶液储罐后，开始搅拌1~1.2小时，搅拌速度50~80rpm；
步骤5：由于聚乙烯醇遇水溶解后有一定的粘性，如果不清理干净，将影响分散剂配置斗内壁的抛光性，造成下料速度慢或者局部形成聚乙烯醇胶团；所以在每次分散剂溶液配置完成后，为了确保分散剂配置斗和分散剂混合器的洁净，均需要先给分散剂配置斗内部加满冷纯水，再关闭混合器旁路阀和分散剂总管阀，打开混合器前手阀和蒸汽加入阀，给分散剂配置斗和分散剂混合器内的冷纯水升温（至80~85℃），确保分散剂配置斗和分散剂混合器内壁上残留的聚乙烯醇溶解，升温10~15min后打开混合器后手阀和混合器排污阀将热水排放掉，最后将分散剂配置斗和分散剂混合器晾干即可。上述各部分均为304不锈钢材质，所有管道直径选择DN50，各种阀均为不锈钢球阀。
本发明的技术效果是：
减少了配置时间，以单次配置25t、质量百分数4%浓度的分散剂溶液对比，行业内常用的利用储罐搅拌升温溶解的方式，配置一次至少需要用时12个小时；利用本发明的配置方法，只需要3~3.2小时左右（纯水加入时间：加入瞬时流量保持15m3/h，总量为24m3 ，耗时约1.6小时（在此时间内完成聚乙烯醇分散剂的加入）；配置后搅拌时间1~1.2小时（在此时间内完成分散剂配置斗清理）；其他人工操作辅助时间0.4h）；并且如果每次配置的分散剂溶液减少，还可以进一步缩短时间；
在设备投资方面，以单次配置使用一台非常简单的分散剂混合器和比较小的分散剂料斗（100L），代替了传统的分散剂粉末储罐（1500L）和下方的旋转阀，节省了设备投资约30万元，并且传统配置方法大约需要搅拌6h，本发明只需搅拌1h，节省了动力电消耗；
本发明由于使用了喷射混合器的原理进行聚乙烯醇粉末的溶解，所以对聚乙烯醇粉末的溶解性有一定的要求，对于个别难溶解、或者溶解后粘度很大的聚乙烯醇粉末在配置时，可能会存在冷纯水加入完成后，分散剂粉末未加完的情况，这时就需要降低配置的浓度，例如3%浓度。
附图说明
图1为本发明所述配置聚乙烯醇分散剂的流程示意图；
附图标记说明：冷纯水流量计1、冷纯水加入阀2、分散剂配置斗3、分散剂放置架4、混合器前手阀5、分散剂混合器6、混合器后手阀7、混合器旁路阀8、混合器排污阀9、分散剂总管阀10、蒸汽加入阀11、分散剂溶液储罐12、分散剂储罐搅拌器13。
具体实施方式
实施例1：本发明所述配置生产聚氯乙烯用的聚乙烯醇分散剂的方法，使用分散剂混合器6器将纯水和聚乙烯醇粉末在纯水加入储罐的过程中混合溶解质量百分数为4%的溶液，单次配置量可以实现25t，方便快捷，投资小。
本发明的工作流程是：
准备好总量1000kg、25kg包装的聚乙烯醇原料，将单个包装袋横着放在分散剂放置架4上，将袋口朝向分散剂配置斗3；将袋口切开后粉末状的分散剂自流进入分散剂配置斗3内，避免了人工一直托着包装袋；当分散剂不能够自流时，操作人员只需要将包装袋尾部提高即可；当1袋分散剂即将加入完成，将另1袋分散剂放在分散剂放置架4上，袋口切开待用；
打开混合器前手阀5、混合器后手阀7、分散剂总管阀10，关闭混合器旁路阀8、混合器排污阀9、蒸汽加入阀11，打开冷纯水加入阀2，并启动冷纯水流量计1，向分散剂溶液储罐12内开始加入冷纯水（30℃），冷纯水加入瞬时流量保持15m3/h，累计加入量设定为24m3；
冷纯水加入量累计达到1m3后，将分散剂放置架4上的分散剂包装袋口切开，粉末状的分散剂会进入到分散剂配置斗3内，然后流入到分散剂混合器6中，在局部负压的作用下与分散剂混合器6内高速流动的纯水混合溶解，然后经分散剂总管阀10进入到分散剂溶液储罐12内；
由于冷纯水保持连续、固定流速的加入，所以当第一袋聚乙烯醇分散剂倒入分散剂配置斗3内后，将后续的分散剂包装袋横放在分散剂放置架4上并开始倒入到分散剂配置斗3内，从而保持分散剂配置斗3内有超过50%容积的聚乙烯醇粉末；分散剂粉末依靠分散剂混合器6内形成的负压，均匀的加入分散剂混合器6内；
当1000kg的聚乙烯醇加入完毕后，为了避免外界空气通过分散剂配置斗3和分散剂混合器6进入到纯水管道内形成泡沫，应立即打开混合器旁路阀8，并关闭混合器前手阀5和混合器后手阀7，剩余的冷纯水通过混合器旁路阀8和分散剂总管阀10加入到分散剂溶液储罐12内；
当冷纯水加入量达到24m3后，关闭冷纯水加入阀2和分散剂总管阀10，分散剂溶液配置工作初步结束；
为了确保分散剂溶液储罐12内的分散剂溶液浓度为均匀的4%，在配置结束后启动分散剂储罐搅拌器13搅拌1小时后停止；
由于聚乙烯醇遇水溶解后，有一定的粘性，如果不清理干净，将影响分散剂配置斗3内壁的抛光性，造成下次配置时下料速度慢，或者局部形成聚乙烯醇胶团、堵塞分散剂混合器6上口，所以在每次配置结束后，为了确保分散剂配置斗3和分散剂混合器6内壁的洁净，都需要先给分散剂配置斗3内部加满纯水，再关闭混合器旁路阀8和分散剂总管阀10，打开混合器前手阀5和蒸汽加入阀11，给分散剂配置斗3和分散剂混合器6内的纯水升温，确保将内壁上残留的聚乙烯醇溶解，升温约10min后，打开混合器后手阀7和混合器排污阀9，将热水排放掉；最后将分散剂配置斗3和分散剂混合器6晾干即可进行下一次分散剂溶液的配置。
Claims (4)
1.一种配置聚乙烯醇分散剂的方法，其特征在于：是利用由管道顺次连接的冷纯水流量计（1）、冷纯水加入阀（2）、混合器前手阀（5）、分散剂混合器（6）、混合器后手阀（7）、混合器排污阀（9）、分散剂总管阀（10）和分散剂溶液储罐（12）组成的装置完成聚乙烯醇分散剂的配置；在混合器前手阀（5）的前端和混合器后手阀（7）的后端间并联有混合器旁路阀（8）；分散剂配置斗（3）与分散剂放置架（4）固定安装在一起，分散剂配置斗（3）和分散剂放置架（4）的上沿平齐，分散剂配置斗（3）内表面抛光处理；分散剂配置斗（3）设置于分散剂混合器（6）的正上方，沿冷纯水流动方向，分散剂混合器（6）为带有进口、中间口和出口且中间缩颈的管道结构；在分散剂溶液储罐（12）内安装有分散剂储罐搅拌器（13）；该方法的步骤如下，
① 打开冷纯水加入阀（2）、混合器前手阀（5）、混合器后手阀（7）和分散剂总管阀（10），关闭混合器旁路阀（8）、混合器排污阀（9）和蒸汽加入阀（11）；冷纯水经冷纯水流量计（1）和冷纯水加入阀（2）、混合器前手阀（5）加入到分散剂混合器（6）中，再经混合器后手阀（7）和分散剂总管阀（10）进入到分散剂溶液储罐（12）中；
② 将装有聚乙烯醇分散剂的包装袋袋口朝向分散剂配置斗（3）横放在分散剂放置架（4）上，连续向分散剂配置斗（3）内加入聚乙烯醇分散剂，分散剂通过中口快速均匀的进入到分散剂混合器（6）中，在冷纯水的高速流动下与冷纯水混合溶解得到分散剂溶液，然后经混合器后手阀（7）和分散剂总管阀（10）进入到分散剂溶液储罐（12）中；
③ 当聚乙烯醇分散剂加入完毕后，立即打开混合器旁路阀（8）并关闭混合器前手阀（5）和混合器后手阀（7），剩余的冷纯水通过混合器旁路阀（8）和分散剂总管阀（10）加入到分散剂溶液储罐（12）内；
④ 当分散剂溶液和剩余的冷纯水进入到分散剂溶液储罐（12）后，开始搅拌1~1.2小时，搅拌速度50~80rpm，从而完成聚乙烯醇分散剂的配置。
2.如权利要求1所述的一种配置聚乙烯醇分散剂的方法，其特征在于：当分散剂溶液配置完成后，向分散剂配置斗（3）内部加满冷纯水，再关闭混合器旁路阀（8）和分散剂总管阀（10），打开混合器前手阀（5）和蒸汽加入阀（11），给分散剂配置斗（3）和分散剂混合器（6）内的冷纯水升温，确保分散剂配置斗（3）和分散剂混合器（6）内壁上残留的聚乙烯醇溶解，升温10~15min后打开混合器后手阀（7）和混合器排污阀（9）将热水排放掉，最后将分散剂配置斗（3）和分散剂混合器（6）晾干，从而确保分散剂配置斗（3）和分散剂混合器（6）的洁净。
3.如权利要求1所述的一种配置聚乙烯醇分散剂的方法，其特征在于：步骤③中在连续向分散剂配置斗（3）内加入聚乙烯醇分散剂过程中，需保持分散剂配置斗（3）内有超过50%容积的聚乙烯醇分散剂。
4.如权利要求1所述的一种配置聚乙烯醇分散剂的方法，其特征在于：是配置质量百分数为4%的聚乙烯醇分散剂。
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