CN203545923U - 一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，包括物料投加溶解装置、一端与所述物料投加溶解装置下部的第一出料口连接的倾斜传送管道、第二入料口与所述倾斜传送管道另一端连接的物料反应装置、通过弯曲传送管道与所述物料反应装置下面的第二出料口连接的熟化装置，在所述物料投加溶解装置的上部设有第一入料口，在所述物料投加溶解装置内设有第一搅拌装置，在所述物料反应装置内设有第二搅拌装置；在所述物料反应装置的上面设有一紫外光照射装置；在所述物料反应装置一侧设有氮气入口，在另一侧设有排气口。其结构简单，操作简便，能在常温下引发，反应速度快速，无污染，并能够实现产品进料、制备、出料一体化连续生产。

Description

一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备

技术领域

    本实用新型涉及化工生产设备，具体涉及一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，是广泛应用于化工、环保、给水排水等领域使用的药剂制备装置。

背景技术

目前，阳离子聚丙烯酰胺的生产方法主要是采用水溶液聚合法、分散聚合法、反相乳液聚合法，这些制备方法存在主要缺点是：制备装置体积较大，反应时间较长，制备过程需要加热，使反应器中传热不均，导致反应器中各个不同部位产品分子量各不相同，致使阳离子聚丙烯酰胺产物稳定性差；另外，还存在局部产物易交联，使阳离子聚丙烯酰胺聚合物分子链线性不好，水溶性较差的问题。同时因其制备反应设备较复杂，操作也较繁琐。为了避免这些问题，最近开发出阳离子聚丙烯酰胺光引发聚合生产装置。如CN202124587U公开了一种光引发高分子量阳离子聚丙烯酰胺生产装置，包括顶部具有丙烯酰胺溶液入口、阳离子单体入口和引发剂入口的配料釜，所述配料釜的出口处连接有聚合槽，所述聚合槽的出口处连接有造粒机，所述造粒机的出口处连接有干燥机，所述干燥机的出口处连接有粉碎机，所述配料釜的底部设有高纯氮气入口，所述聚合槽的上部设有紫外光照射装置。使用该装置生产高分子量阳离子聚丙烯酰胺，引发剂用量少，产品分子量高，产品配料、聚合、造粒、烘干、分散过程实现连续化生产，设备生产效率高，结构合理，工艺流程短，无污染物排放，成本较低。但是此方法未考虑对于紫外光光源温度的控制，高温的紫外光射入反应溶液的表层时，表层的反应溶液极易在高温和紫外光共同作用下迅速固化，此时，反应原料的链转移反应和链终止反应大幅增加，导致表层分子量较低，同时表层固化产物将对光传递产生阻碍，严重影响内部溶液的光聚合反应，导致表层和内部的产物分子量不均衡，产品分子量较低，产品质量不稳定。因此，需要进一步对阳离子聚丙烯酰胺的生产设备加以改进，提供一种低温下光引发聚合的生产装置。

发明内容

    本实用新型的目的是提供一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，其结构简单，操作简便，能在常温下引发，反应速度快速，无污染，并能够实现产品进料、制备、出料一体化连续生产，获得纯度高、线性好、溶解性好的高分子量阳离子聚丙烯酰胺。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

本实用新型所述的一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，包括物料投加溶解装置、一端与所述物料投加溶解装置下部的第一出料口连接的倾斜传送管道、第二入料口与所述倾斜传送管道另一端连接的物料反应装置、通过弯曲传送管道与所述物料反应装置下面的第二出料口连接的熟化装置，在所述物料投加溶解装置的上部设有第一入料口，在所述物料投加溶解装置内设有第一搅拌装置，在所述物料反应装置内设有第二搅拌装置。

在所述物料反应装置的上面设有一紫外光照射装置；在所述物料反应装置一侧的下方设有氮气入口，在所述物料反应装置另一侧的上方设有排气口。

进一步，所述紫外光照射装置包括壳体、横置在所述壳体中部内的双层石英玻璃套管、设在所述双层石英玻璃套管内的紫外光灯管，所述双层石英玻璃套管的一端与设在壳体下部的循环冷却进水管连通，所述双层石英玻璃套管的另一端与设在所述壳体上部的循环冷却出水管连通；还包括设在所述紫外光照射装置下面与物料反应装置的接触部位的石英玻璃板。

进一步，所述物料投加溶解装置为金属容器，其上还设有观察口。

本实用新型结构简单，操作简便，在常温下引发，反应快速，无污染，产品进料，制备，出料一体化连续生产，能获得纯度高、线性好、溶解性好的高分子量阳离子聚丙烯酰胺。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为紫外光照射装置的放大示意图。 

图中，1－物料投加溶解装置，11－第一入料口，12－第一出料口，13－观察口，16－第一搅拌装置；2－倾斜传送管道，3－物料反应装置，31－第二入料口，32－第二出料口，33－氮气入口，34－排气口，36－第二搅拌装置；4－紫外光照射装置，41－循环冷却进水管，42－循环冷却出水管；5－熟化装置，7－双层石英玻璃套管，8－紫外光灯管，9－石英玻璃板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

参见图1和2所示的一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，包括物料投加溶解装置1、一端与所述物料投加溶解装置下部的第一出料口12连接的倾斜传送管道2、第二入料口31与所述倾斜传送管道另一端连接的物料反应装置3、通过弯曲传送管道21与所述物料反应装置下面的第二出料口32连接的熟化装置5，在所述物料投加溶解装置1的上部设有第一入料口11，在所述物料投加溶解装置1内设有第一搅拌装置16，在所述物料反应装置3内设有第二搅拌装置36；

在所述物料反应装置3的上面设有一紫外光照射装置4；所述紫外光照射装置4包括壳体、横置在所述壳体中部内的双层石英玻璃套管7、设在所述双层石英玻璃套管内的紫外光灯管8，所述双层石英玻璃套管的一端与设在壳体下部的循环冷却进水管41连通，所述双层石英玻璃套管的另一端与设在所述壳体上部的循环冷却出水管42连通；还包括设在所述紫外光照射装置下面与物料反应装置的接触部位的石英玻璃板9。

在所述物料反应装置3一侧的下方设有氮气入口33，在所述物料反应装置3另一侧的上方设有排气口34。

所述紫外光照射装置4包括壳体、横置在所述壳体中部内的双层石英玻璃套管7、设在所述双层石英玻璃套管内的紫外光灯管8，所述双层石英玻璃套管的一端与设在壳体下部的循环冷却进水管41连通，所述双层石英玻璃套管的另一端与设在所述壳体上部的循环冷却出水管42连通；还包括设在所述紫外光照射装置下面与物料反应装置的接触部位的石英玻璃板9。

所述的一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，所述物料投加溶解装置1为金属容器，其上还设有观察口13。

使用时，首先将丙烯酰胺、阳离子单体和水按一定比例从物料投加溶解装置1侧上部的入料口11加入，然后打开物料投加溶解装置1中搅拌装置16水平搅拌，搅拌10分钟后，从观察口13观察是否完全溶解，溶解均匀后，打开倾斜传送管道2的出料端，通过重力作用将混合液推入物料反应装置3；

物料反应装置运行时，先将倾斜传送管道2的出料端与物料反应装置3的第二入料口31连接处关闭，再打开物料反应装置上方的排气口34，从排气口中加入引发剂，再从物料反应装置的下方的氮气入口33充入氮气，物料反应装置中充满氮气后关闭排气口和氮气入口，然后， ；

与此同时，开启紫外光照射装置4，先打开循环冷却进水管41，循环冷却水以下进上出的方式流经双层石英玻璃套管7，从循环冷却进水管42流出，然后打开紫外光灯管8，紫外灯光透过双层石英玻璃套管7和石英玻璃板9，照射入物料反应装置3内。由于紫外光灯管发出的光通过双层石英玻璃套管后降低了温度，从而有地效控制物料反应装置3和紫外光照射装置4内的温度。

物料在所述制物料反应装置3通过紫外光照射引发聚合反应，反应一段时间后的产物通过弯曲传送管道进入熟化装置5，熟化1小时后，从熟化装置出料即得到浓稠液态产品。

Claims (3)

1.一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，包括物料投加溶解装置（1）、一端与所述物料投加溶解装置下部的第一出料口（12）连接的倾斜传送管道（2）、第二入料口（31）与所述倾斜传送管道另一端连接的物料反应装置（3）、通过弯曲传送管道（21）与所述物料反应装置下面的第二出料口（32）连接的熟化装置（5），在所述物料投加溶解装置（1）的上部设有第一入料口（11），在所述物料投加溶解装置（1）内设有第一搅拌装置（16），在所述物料反应装置（3）内设有第二搅拌装置（36），其特征是：

在所述物料反应装置（3）的上面设有一紫外光照射装置（4）；在所述物料反应装置（3）一侧的下方设有氮气入口（33），在所述物料反应装置（3）另一侧的上方设有排气口（34）。

2.根据权利要求1所述的一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，其特征是：所述紫外光照射装置（4）包括壳体、横置在所述壳体中部内的双层石英玻璃套管（7）、设在所述双层石英玻璃套管内的紫外光灯管（8），所述双层石英玻璃套管的一端与设在壳体下部的循环冷却进水管（41）连通，所述双层石英玻璃套管的另一端与设在所述壳体上部的循环冷却出水管（42）连通；还包括设在所述紫外光照射装置下面与物料反应装置的接触部位的石英玻璃板（9）。

3.根据权利要求1或2所述的一种光引发阳离子聚丙烯酰胺一体化生产设备，其特征是：所述物料投加溶解装置（1）为金属容器，其上还设有观察口（13）。

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