CN205443148U - 生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种聚氯乙烯共聚糊树脂的领域，特别是一种生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置。原料罐与种子反应釜和聚合反应釜连接，种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜连接，聚合反应釜与卸料槽连接，卸料槽通过脱除塔与干燥塔连接，汽提塔、卸料槽、种子反应釜和聚合反应釜分别与气柜连接，气柜与氯乙烯单体回收罐连接，种子反应釜、聚合反应釜、卸料槽和干燥塔分别与废水收集槽连接，废水收集槽与汽提塔连接。生产工艺由DCS控制，按如下步骤进行：原料配制、种子制备、后聚合、放料回收消泡、VC回收脱除、喷雾干燥、废水连续自动处理；所获得的最终产品用于生产层板黏着剂、防石击汽车底盘涂层、织布涂布及地毯底层时所需的树脂。

Description

生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯共聚糊树脂的领域，特别是一种生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）糊树脂顾名思义是此种树脂主要以制成糊状形式来应用，人们常用此种糊称作增塑糊，是未加工状态下的聚氯乙烯塑料的一种独特液体形式。糊树脂常由乳液和微悬浮法制得，其反应方程式为：

nCH2=CHCL——→（CH2-CHCL）n.

聚氯乙烯糊树脂因粒度微细，其质地像滑石粉，具有不流动性。聚氯乙烯糊树脂同增塑剂混合后经搅拌形成稳定的悬浮液，即制成PVC糊料，或称作PVC增塑糊、PVC溶胶，而且人们正是以这种形式用来加工成最终制品。在制糊过程中，根据不同的制品需要，添加各种填料、稀释剂、热稳定剂、发泡剂及光稳定剂等。

PVC糊树脂工业的发展，提供了仅经加热就变为聚氯乙烯制品的一种新型的液态材料。该种液态材料配置方便，性能稳定、易控制、使用方便、制品性能优良、化学稳定性好，具有一定的机械强度、易着色等，因此被广泛应用于人造革、地板革、医用、精密仪器生产和餐饮业的弹性手套、搪胶玩具、软质商标、墙纸、浸塑行业（电动把手医疗器械、劳动保护手套等）、油漆涂料、发泡塑胶、输送带、汽车装饰等的生产。

与传统的悬浮树脂相比，PVC糊树脂具有以下优点：

（1）加工设备价廉；（2）模具简单便宜；（3）可制成特别形状；（4）发泡容易；（5）制品受热次数少，并可以少量、多品种进行生产。

全球糊状PVC树脂工业一直以较快速度发展，特别是近十年来，产能与产量呈跳跃式增长，在亚洲地区增长尤为显着。2014年，全球糊PVC树脂总产能约550万吨/年，中国产能约71万吨，约占全球总产能13%。

制备方法主要有

1.乳液法乳液聚合配方主要有VCM、水、水溶性引发剂和乳化剂。乳液聚合对搅拌要求很严格，引发作用是在水相中进行的，通常使用的引发剂是水溶性过硫酸盐和亚硫酸盐的氧化还原系统，反应速度与还原剂的加入速度和量有关。一般情况下，乳液聚合得到的乳浆粒径小于0.2μm，为了达到增大乳浆粒径的目的，开发了乳液种子聚合法，使乳浆粒径增大到1.0μm左右。在乳液聚合中，如果有已生成的高聚合物乳浆存在，控制物料配比和条件，原则上VCM仅在已生成的乳浆粒子上聚合，而不再形成新的粒子；这种已生成的高聚物乳浆就好像晶种，因此称为乳液种子聚合。不但要有合理的粒径，还必须具有适当的粒径分布，才能得到性能优良的PVC糊树脂。乳液聚合中乳化剂很重要，所用数量决定了引发剂的粒子数，且对最终的乳浆粒子的大小起了主要作用。特别在进行种子生成时，采用高引发速率和低浓度乳化剂进行生产，能使乳浆微粒尺寸分布变窄。

2.微悬浮法微悬浮聚合是制得PVC糊树脂较新的一种方法，其流程是：先将VCM、油溶性引发剂、乳化剂和水用机械均化的方法制成稳定的乳状（粒径在1.0μm左右），然后进行聚合。用这种方法生产的PVC糊树脂的流动性优良，乳化剂用量少，树脂的热稳定性和抗水性均得到了改善。该生产工艺需特别注意以下几个影响因素：选用合适的复合乳化剂和颗粒改良剂体系；聚合体系组分的均化；搅拌速度；水与VCM单体之比恰当。是目前世界范围内最为广泛使用的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置及其生产工艺以及应用。

本发明的装置采用如下技术方案：

一种生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，包括原料罐，汽提塔，种子反应釜，聚合反应釜，气柜，卸料槽，干燥塔，废水收集槽，原料罐与种子反应釜和聚合反应釜连接，种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜连接，聚合反应釜与卸料槽连接，卸料槽通过脱除塔与干燥塔连接，汽提塔、卸料槽、种子反应釜和聚合反应釜分别与气柜连接，气柜与氯乙烯单体回收罐连接，种子反应釜、聚合反应釜、卸料槽和干燥塔分别与废水收集槽连接，废水收集槽与汽提塔连接。

装置所采用的优选技术方案是：

汽提塔通过调匀池与计量槽连接，计量槽与快混慢混槽连接，快混慢混槽与中和槽连接，中和槽与浮除槽连接，浮除槽分别与砂滤器和离心机连接，砂滤器与污水处理中心连接。

原料罐包括醋酸乙烯单体罐、氯乙烯单体罐、热脱盐水罐、脱盐水罐、乳化剂罐、催化剂罐、引发剂罐和缓冲剂罐，原料罐包括醋酸乙烯单体罐、氯乙烯单体罐、热脱盐水罐、脱盐水罐、乳化剂罐、催化剂罐、引发剂罐和缓冲剂罐，前述原料罐分别与种子反应釜和聚合反应釜连接。

种子反应釜上设置有第一自动清洗及喷淋机构和第一集中加料管，聚合反应釜上设置有第二自动清洗及喷淋机构和第二集中加料管，聚合反应釜为密闭夹套结构。

卸料槽上装有动态消泡机，动态消泡机与静态消泡机连接，静态消泡机与气柜连接，静态消泡机的回路与卸料槽连接。

卸料槽依次通过精湿式粉碎机、细湿式粉碎机、乳浆输送泵和乳浆混合槽与脱除塔连接，脱除塔上设置有与气柜连接的消泡机，脱除塔通过乳胶受槽与干燥塔连接，干燥塔依次通过一段袋滤器、筛网、料斗、粉碎机、二段袋滤器与成品料仓连接。

种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜连接。

装置中还配备有防粘釜剂罐和终止剂罐。

生产工艺所采用的技术方案是：

由DCS控制，按如下步骤进行：

、原料配制：

将占氯乙烯单体储罐体积比15%~40%的氯乙烯单体作为第一次进料加入聚种子反应釜和聚合反应釜中，醋酸乙烯单体在氯乙烯单体加入聚合反应釜进料完后全部加入，参与共聚反应；乳化剂、缓冲剂、引发剂连续加入种子反应釜和聚合反应釜内，催化剂一次性加入种子反应釜和聚合反应釜内；

、种子制备

热脱盐水加入种子反应釜中，乳化剂是在反应开始时加入，以形成聚氯乙烯颗粒，当种子反应釜压力下降下降到4至6Kg/cm²时，加入氯乙烯单体，当种子反应釜压力降、冷却阀关闭时，聚氯乙烯颗粒进入种子储罐；

、后聚合：

热脱盐水送至聚合反应釜中，按比例将前述颗粒由种子加入聚合反应釜中；醋酸乙烯单体在种子反应釜和聚合反应釜第一次加入氯乙烯单体时，全部加入；反应压力将在聚合速率减慢后下降，表明聚合结束；

、放料回收消泡：

当聚合反应釜内的压力降至0.02～0.08Mpa时，将物料排放至卸料槽回收储存；采用负压回收，当卸料槽内压力降至0.02～0.08Mpa时，启动真空泵回收，蒸汽通入卸料槽内部进行升温，乳浆温度达到40℃～80℃，卸料槽内压力达到-400～-700mmH₂O时结束；

乳浆从卸料槽输送泵送到VC回收消泡；

在卸料槽内进行自压回收及负压回收时，系统会带出泡沫内含的乳化剂及乳浆，经由动态消泡机及静态消泡机进行消泡处理，被捕捉下来乳浆回到卸料槽后再泵送至干燥系统进行干燥；

、VC回收脱除：

卸料槽内的PVC乳浆由喷雾嘴送到脱除塔中，脱除塔用蒸汽加热后，乳浆在脱除塔内停留3～6小时，经脱除后，乳浆中的氯乙烯含量由2000～2200ppm降至200～300ppm以下；

、喷雾干燥：

由脱除塔回收后的乳浆进入干燥受槽中，干燥受槽中的乳浆再进入干燥塔中，干燥后的树脂进入袋滤器收集，送入成品库；

、干燥塔高压自动清洗：

干燥器采用自动高压清洗设备所用的清洗水压力控制范围：20～35Mpa；

、废水连续自动处理：

从乳胶受槽、聚合反应釜、卸料槽、干燥塔排出的废水收集在废水收集槽中，废水收集槽中的废水中VC含量在3000-5000ppm；废水经汽提后，回收废水中残留VC，VC含量降至100ppm以下；废水收集于废水调匀池再经快混慢混后导入空气自动加压浮除槽，刮除浓缩的污泥，污泥泵送至离心机，脱水收集成泥饼包装后出售浮除后废水送至砂滤槽进行自动连续处理，COD含量降至200ppm以下，再送至废水处理中心处理。

生产工艺所采用的优选方案是：

乳化剂分为两种，其中乳化剂EM1用于乳液种子制备的聚合，与水可溶性物，在乳化剂槽预溶连续加入种子反应釜内；乳化剂EM2用于乳液氯醋共聚糊树脂的制备，是一种与水可溶性物，是在乳化剂槽预溶连续加入聚合反应釜内。

催化剂分为两类，催化剂AC1，是与水可溶的物质在催化剂罐内预溶，是通过重力流一次性加入种子反应釜内；催化剂AC2，是与水可溶的物质预溶槽内预溶，是通过重力流一次性加入反应釜内。

缓冲剂分为两种，磷酸和烧碱两者混合后被同时添加到种子反应釜和聚合反应釜，以确保pH在7~8。

引发剂分为两种，引发剂CAT1是用于种子制备的，它是一种与水可溶性的过氧化物，是在引发剂罐预溶连续加入种子反应釜内；引发剂CAT2是用于乳液氯醋共聚糊树脂制备的，它是一种与水可溶性的过氧化物，是在引发剂罐内预溶连续加入聚合反应釜内。

种子反应釜和聚合反应釜还分别与防粘釜剂罐连接连，防粘釜剂通过1.2~2.0Mpa蒸汽喷射器喷入种子反应釜和聚合反应釜，在釜内产生雾气，使活性产品覆盖反应釜的所有内壁。

在聚合失控情况下，注入终止剂终止反应过程；种子反应釜和聚合反应釜分别配备有两个终止剂罐，两个终止剂罐为1.6~2.5MPa氮封压力。

氯乙烯冷凝前，回收氯乙烯用稳定剂和液态烧碱进行处理。

生产层板黏着剂、防石击汽车底盘涂层、织布涂布及地毯底层时所需的树脂。

附图说明

图1是本发明的工艺流程简图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详述本发明：

一种生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，参见附图1，图中：砂滤器1、浮除槽2、中和槽3、快混慢混槽4、计量槽5、调匀池6、汽提塔7、第一离心机8、第一真空泵9、废水收集槽10、缓冲剂罐11、引发剂罐12、催化剂罐13、乳化剂罐14、脱盐水罐15、热脱盐水罐16、氯乙烯单体储罐17、醋酸乙烯单体罐18、氯乙烯单体回收罐19、第二离心机24、第三离心机25、第四离心机26、第五离心机27、第六离心机28、第一种子储罐29、第二种子储罐30、种子反应釜31、第一集中加料管32、第一自动清洗及喷淋机构33、第二自动清洗及喷淋机构34、第二集中加料管35、聚合反应釜36、第二真空泵37、精馏装置38、气柜39、静态消泡机构40、动态消泡机构41、卸料槽42、精湿式粉碎机43、细湿式粉碎机44、乳浆输送泵45、第三真空泵46、第一蒸汽分离罐47A、第一乳浆混合槽48A、第一消泡机49A、第一脱除塔50A、第二蒸汽分离罐48A、第二乳浆混合槽48B、第二消泡机49B、第二脱除塔50B、乳胶受槽51、乳浆定量泵52、干燥塔53、粉碎机54、料斗55、滤网56、一段袋滤器57、二段袋滤器58、成品料仓59、自动包装系统60。

本实施例中，原料罐与种子反应釜31和聚合反应釜36连接，原料罐包括醋酸乙烯单体罐18、氯乙烯单体罐17、热脱盐水罐16、脱盐水罐15、乳化剂罐14、催化剂罐13、引发剂罐12和缓冲剂罐11，原料罐分别与种子反应釜31和聚合反应釜36连接。种子反应釜31通过第一种子储罐39和第二种子储罐30与聚合反应釜36连接，聚合反应釜36与卸料槽42连接，卸料槽42依次通过粗湿式粉碎机43、细湿式粉碎机44、乳浆输送泵45、第一乳浆混合槽48A与第一脱除塔50A连接；第一脱除塔50A与第二乳浆混合槽48B连接，第一乳浆合混合槽48A上连接有第一蒸汽分离罐47A，第二乳浆合混合槽48B上连接有第二蒸汽分离罐47B，第一脱除塔50A上装有第一消泡机49A，第二脱除塔50B上装有第二消泡机49B，第一消泡机49A和第二消泡机49B分别与气柜39连接；卸料槽42通过第二脱除塔50B与干燥塔53连接。

汽提塔7、卸料槽42、种子反应釜31和聚合反应釜36分别与气柜39连接，气柜39与氯乙烯单体回收罐19连接，种子反应釜31、聚合反应釜36、卸料槽42和干燥塔53分别与废水收集槽10连接，废水收集槽10与汽提塔7连接。

汽提塔7通过调匀池6与计量槽5连接，计量槽5与快混慢混槽4连接，快混慢混槽4与中和槽3连接，中和槽3与浮除槽2连接，浮除槽2分别与砂滤器1和第一离心机8连接，砂滤器1与污水处理中心连接。

种子反应釜31上设置有第一自动清洗及喷淋机构33和第一集中加料管32，聚合反应釜36上设置有第二自动清洗及喷淋机构34和第二集中加料管35，聚合反应釜36为密闭夹套结构。

卸料槽42上装有动态消泡机41，动态消泡机41与静态消泡机40连接，静态消泡机40与气柜39连接，静态消泡机40的回路与卸料槽42连接。

第二脱除塔50B通过乳胶受槽51与干燥塔53连接，干燥塔53依次通过一段袋滤器57、筛网56、料斗55、粉碎机54、二段袋滤器58与成品料仓59连接；成品料仓60与自动包装系统60连接。

装置中还配备有防粘釜剂罐和终止剂罐；防粘釜剂罐和终止剂罐分别与种子反应釜和聚合反应釜连接。

实施例1、2的生产工艺，生产全程由DCS控制，按如下步骤进行：

本装置反应设备为不锈钢反应釜：种子反应釜31的体积为30～55立方米，用于种子的制备；聚合反应釜的体积为65～90立方米；本实施例选用80立方米的聚合反应釜36，种子反应釜采用35立方米的。

本实施例由二个种子反应釜来贮存乳液种子，实际生产时，一批聚合只使用很小百分数的一种种子，每批用量在3～5吨左右；一批种子可用于三批聚合反应；种子制备的数量取决于每天聚合反应次数以及种子贮槽中种子的数量。

实施例1：

、原料配制：

将氯乙烯单体储罐17内所装氯乙烯单体总体积中的的20%（大约30~35立方米），作为第一次进料加入种子反应釜31和聚合反应釜36中，之后用于聚合反应时连续加入用料，氯乙烯回收罐19中回收的氯乙烯做为种子反应釜31和聚合反应釜36的另一部分进料加入。

大约1200~1500Kg的醋酸乙烯单体在氯乙烯单体加入第一次加入聚合反应釜36进料完后全部加入，参与共聚反应；乳化剂大约650~800Kg、缓冲剂大约1200~1500Kg、引发剂大约8~12Kg连续加入种子反应釜31和聚合反应釜36内；前述乳化剂、缓冲剂和引发剂分别按按种子反应釜31与聚合反应釜36两者的体积比连续加入；催化剂大约15~22Kg一次性加入种子反应釜31和聚合反应釜36内；催化剂也按种子反应釜31与聚合反应釜36的体积比加入。

乳化剂分为两种，其中乳化剂EM1用于乳液种子制备的聚合，与水可溶性物，在乳化剂槽预溶连续加入种子反应釜31内；乳化剂EM2用于乳液氯醋共聚糊树脂的制备，是一种与水可溶性物，是在乳化剂槽预溶连续加入聚合反应釜36内。

催化剂分为两类，催化剂AC1，是与水可溶物，在催化剂罐内预溶，是通过重力流一次性加入种子反应釜31内；催化剂AC2，用类似于乳化剂的方式在预溶槽预溶，是通过重力流一次性加入聚合反应釜36内。

两种缓冲剂：磷酸和烧碱，这两种缓冲剂各占总50%左右的体积比，两者混合后被添加到种子反应釜31和聚合反应釜36内，磷酸和烧碱按种子反应釜和聚合反应釜的两者的体积比例加入种子反应釜31和聚全反应釜36内，以确保pH值在7~8之间。

引发剂：引发剂分为两种，引发剂CAT1是用于种子制备的，它是一种与水可溶性的过氧化物，是在引发剂罐预溶连续加入种子反应釜内。

引发剂CAT2是用于乳液氯醋共聚糊树脂制备的，它是一种与水可溶性的过氧化物，是在引发剂罐内预溶连续加入聚合反应釜内。

种子反应釜31和聚合反应釜36还分别与防粘釜剂罐连接连，防粘釜剂通过1.2~2.0Mpa蒸汽喷射器喷入种子反应釜31和聚合反应釜36内，在釜内产生雾气，使活性产品覆盖反应釜的所有内壁。

在聚合失控情况下，注入终止剂终止反应过程。种子反应釜和聚合反应釜分别配备有两个终止剂罐，两个终止剂罐为1.6~2.5MPa氮封压力。

氯乙烯冷凝前，回收氯乙烯用稳定剂和液态烧碱进行处理。

、种子制备

热脱盐水占氯乙烯单体体积的0.8~1.4%从热脱盐水罐16内用第二离心泵25泵输送至种子反应釜31中，乳化剂是在反应开始时加入，以形成聚氯乙烯颗粒，其他添加剂通过离心泵注入种子反应釜31中。加入氯乙烯前，排净反应器中的空气，用初始真空泵将种子反应釜31抽真空；当种子反应釜压力下降约5Kg/cm²时，加入氯乙烯单体，当种子反应釜31压力降、冷却阀关闭时，聚氯乙烯颗粒分别进入第一种子储罐29和第二种子储罐30。

当加载氯乙烯单体起，聚合周期开始启动；当种子反应釜压力下降时，冷却阀关闭时，聚合结束后，自然回收，当种子反应釜压力降至0时，经过滤器进分别进入第一种子储槽29和第二种子储槽30进行贮存；并分析粒径大小备用。

之后，种子反应釜31内部进行快速、安全的密闭式压压自动清洗，高压水压力25～35Mpa，清洗完成后再用密闭式中压自动喷淋冲洗，种子反应釜31进行喷淋式冲洗，压力范围：2.5~4.0MPa。之后进行加料管道系统清洗，之后进行种子反应釜防黏剂密闭自动喷涂，等待下一个批次反应作业；其中废水统一收集在废水收集槽10内。

种子反应釜31温度操作范围：45～55℃；种子反应釜31清洗系统、喷淋冲洗和防黏剂喷涂均采用DCS控制，种子反应釜的清洗进使用脱盐水进行。

、后聚合：

热脱盐水占氯乙烯单体体积的0.8~1.4%从热脱盐水罐16内，通过第三离心泵25送至聚合反应釜36中，加入热脱盐水后5后，按8%~18%将前述颗粒制得的乳液种子加入聚合反应釜36中，其他添加剂（乳化剂、催化剂、引发剂、缓冲剂等）同时加入聚合反应釜36中，其中引发剂（CAT2，取决于牌号）的使用，是由反应释放的热量控制；由反应器的温度来控制加入引发剂的流速。

对于聚合，只有体积比15%~40%的氯乙烯单体在最初加入，剩余的氯乙烯单体是在聚合反应过程中加入，连续加入氯乙烯的流量是根据反应速率决定；反应器操作条件由于生产产品牌号的不同而各不相同。

醋酸乙烯单体在种子反应釜31和聚合反应釜36第一次加入氯乙烯单体时，全部加入；反应压力将在聚合速率减慢后下降，表明聚合结束。当聚合反应釜36的压力降至0.2～0.6Mpa时，将物料排放至卸料槽回收储存。

之后，对聚合反应釜36内部进行快速、安全的密闭式压压自动清洗，高压水压力25～35Mpa，清洗完成后再用密闭式中压自动喷淋冲洗，种子反应釜36进行喷淋式冲洗，压力范围：2.5~4.0MPa。下一步进行加料管道系统清洗，之后进行聚合反应釜36防黏剂密闭自动喷涂，等待下一个批次反应作业；其中废水统一收集在废水收集槽10内。

聚合反应釜36的夹套形式：全密闭式；聚合反应釜36特殊搅拌形式：两层三叶搅拌结构。

聚合反应釜36清洗、喷淋冲洗和防黏剂喷涂均采用DCS控制，脱盐水用于进行清洗。

、放料回收消泡：

当聚合反应釜36内的压力降至0.02～0.08Mpa时，将物料排放至卸料槽42回收储存；采用自压以及负压进行回收，当卸料槽42内压力降至0.02～0.08Mpa时，启动真空泵回收，蒸汽通入卸料槽42内部进行升温，乳浆温度达到40℃～80℃，卸料槽42内压力达到-0.052~0.092Mpa时结束；卸料槽42呈倾斜放置的状态，与水平面之间的夹角大约为5～10度。

乳浆从卸料槽42通过乳浆输送泵45送到第一乳浆混合槽48A中，第一乳浆混合槽48A与第一VC脱除塔50A连接；第一VC脱除塔50A与第二乳浆混合槽48B连接，第二乳浆混合槽48B与第二VC脱除塔50B连接。

在卸料槽42内进行自压回收及负压回收时，系统会带出泡沫内含的乳化剂及乳浆，经由动态消泡机41及静态消泡机40进行消泡处理（动态消泡机41，规格EM-431，昆山永胜公司产品；静态消泡机40，型号：EC-431），这种消泡方式可以不再使用消泡剂即可完成，提高成品质量，有利于下游生产，被捕捉下来乳浆回到卸料槽42后再通过粗湿式粉碎机43、细湿式粉碎机44和乳浆输送泵45送至VC脱除塔进行脱除之后进入干燥塔53进行干燥。

该步骤可以初步将乳浆的VC含量由16000～20000ppm降至2000ppm以下，回收了大量的VC，降低VC的单耗。

、VC回收脱除：

卸料槽42内的PVC乳浆由喷雾嘴通过乳浆输送泵送至第一VC脱除塔50A中，使PVC乳浆能适当地分布在塔壁上，并控制塔内温度及真空度。经第一级脱除塔50A脱除的PVC乳浆从塔底管线经由泵送入第二VC脱除塔50B。在加入第二级脱除塔之前，PVC乳浆通过加热设备用蒸汽加热到控制温度。经两级脱除后，乳浆中的氯乙烯含量由约2000ppm降至300ppm以下。

第一VC脱除塔用蒸汽加热后，蒸汽温度控制在50～80℃。乳浆在二级脱除塔内的停留时间是3～6个小时，经二级脱除后，乳浆中的氯乙烯含量由2000～2200ppm降至200～300ppm以下。进一步回收了VC单体,降低VC的单耗，可使后续干燥工序排风口排放尾气中的VC含量小于10ppm以下，整套装置将更加环保。脱除塔内真空度控制范围：-400～-700mmHg（约-0.004～-0.007Mpa）。

、喷雾干燥：

由第二VC脱除塔50B回收后的乳浆进入乳浆受槽51中，乳浆受槽51中的乳浆再进入干燥塔53中，干燥后的树脂进入一段袋滤器57、滤网56和料斗55依次进入粉碎机54进行粉碎工作，以正压输送正压输送压力控制范围：3000～5000mmHg（约0.03～-0.05Mpa）至成品料仓57，正压输送距离可达200m左右，可使干燥、包装和成品仓库的整体布置更灵活，经自动包装系统60后送入成品库，自动包装系统60采用开口式或阀口式自动包装系统。

、干燥塔高压自动清洗：

干燥器采用自动高压清洗设备所用的清洗水压力控制范围：20～35Mpa；喷雾干燥器运行经过一段时间后粉浆会附着在塔壁上，在生产过中会掉落造成污染糊树脂成品而影响质量，所以须设定一段时间经由自动高压清洗设备可有效的将塔璧清洗干净（通过脱盐水清洗）；干燥塔高压自动清洗步骤的自动高压清洗设备所用的清洗水压力控制范围：20～35Mpa；干燥塔高压自动清洗步骤，可大幅度降低劳动强度，提高成品质量及成品率。

、废水连续自动处理：废水连续自动处理系统由DCS控制，降低劳动强度。

从乳胶受槽51、聚合反应釜36、卸料槽42、干燥塔排出的废水收集在废水收集槽10中，废水收集槽10中的废水中VC含量在3000～5000ppm；废水经汽提后，回收废水中残留VC，VC含量降至100ppm以下；废水（COD含量2000-3000ppm，SS含量3000-5000ppm）收集于废水调匀池6再经快混慢混槽4（快混转数80～100转/分钟）后进入中和槽3中，从中和槽3中再进入空气自动加压浮除槽2中，自动刮除浓缩的污泥，污泥泵送至第一离心机8自动脱水，脱水收集成泥饼包装后出售，浮除后废水送至砂滤槽1进行自动连续处理，COD含量降至200ppm以下，再送至废水处理中心处理。

本发明的工艺所获得的最终产品，应用于：生产层板黏着剂、防石击汽车底盘涂层、织布涂布及地毯底层时所需的树脂。

废水收集槽10的底部注入蒸汽，从废水罐底部注入；蒸汽的操作条件：温度80～98℃，压力-400～-700mmH₂O（约-0.004～-0.007Mpa）。

实施例2：

本实施例的生产工艺，生产全程由DCS控制，按如下步骤进行：

本装置反应设备为不锈钢反应釜：种子反应釜31的体积为30～55立方米，用于种子的制备；聚合反应釜的体积为65～90立方米；本实施例选用80立方米的聚合反应釜36，种子反应釜采用35立方米的。

本实施例由二个种子反应釜来贮存乳液种子，实际生产时，一批聚合只使用很小百分数的一种种子，每批用量在3～5吨左右；一批种子可用于三批聚合反应；种子制备的数量取决于每天聚合反应次数以及种子贮槽中种子的数量。

、原料配制：

将氯乙烯单体储罐17内所装氯乙烯单体总体积中的的20%（约30立方米），作为第一次进料加入种子反应釜31和聚合反应釜36中，之后用于聚合反应时连续加入用料，氯乙烯回收罐19中回收的氯乙烯做为种子反应釜31和聚合反应釜36的另一部分进料加入。

1200Kg的醋酸乙烯单体在氯乙烯单体第一次加入聚合反应釜36进料完后全部加入聚全反应釜36中，参与共聚反应；乳化剂650Kg、缓冲剂1200Kg、引发剂8Kg连续加入种子反应釜31和聚合反应釜36内；前述乳化剂、缓冲剂和引发剂分别按按种子反应釜31与聚合反应釜36两者的体积比连续加入；催化剂大约15Kg一次性加入种子反应釜31和聚合反应釜36内；催化剂也按种子反应釜31与聚合反应釜36的体积比加入。

乳化剂分为两种，其中乳化剂EM1用于乳液种子制备的聚合，与水可溶性物，在乳化剂槽预溶连续加入种子反应釜31内；乳化剂EM2用于乳液氯醋共聚糊树脂的制备，是一种与水可溶性物，是在乳化剂槽预溶连续加入聚合反应釜36内。

催化剂分为两类，催化剂AC1，是与水可溶物，在催化剂罐内预溶，是通过重力流一次性加入种子反应釜31内；催化剂AC2，用类似于乳化剂的方式在预溶槽预溶，是通过重力流一次性加入聚合反应釜36内。

两种缓冲剂：磷酸和烧碱，这两种缓冲剂各占总50%左右的体积比，两者混合后被添加到种子反应釜31和聚合反应釜36内，磷酸和烧碱按种子反应釜和聚合反应釜的两者的体积比例加入种子反应釜31和聚全反应釜36内，以确保pH值在7左右。

引发剂：引发剂分为两种，引发剂CAT1是用于种子制备的，它是一种与水可溶性的过氧化物，是在引发剂罐预溶连续加入种子反应釜内。

引发剂CAT2是用于乳液氯醋共聚糊树脂制备的，它是一种与水可溶性的过氧化物，是在引发剂罐内预溶连续加入聚合反应釜内。

种子反应釜31和聚合反应釜36还分别与防粘釜剂罐连接连，防粘釜剂通过1.2~2.0Mpa蒸汽喷射器喷入种子反应釜31和聚合反应釜36内，在釜内产生雾气，使活性产品覆盖反应釜的所有内壁。

在聚合失控情况下，注入终止剂终止反应过程。种子反应釜和聚合反应釜分别配备有两个终止剂罐，两个终止剂罐为1.6~2.5MPa氮封压力。

氯乙烯冷凝前，回收氯乙烯用稳定剂和液态烧碱进行处理。

、种子制备

热脱盐水占氯乙烯单体体积的0.8%从热脱盐水罐16内，用第二离心泵25泵输送至种子反应釜31中，乳化剂是在反应开始时加入，以形成聚氯乙烯颗粒，其他添加剂通过离心泵注入种子反应釜31中。加入氯乙烯前，排净反应器中的空气，用初始真空泵将种子反应釜31抽真空；当种子反应釜压力下降约5Kg/cm²时，加入氯乙烯单体，当种子反应釜31压力降、冷却阀关闭时，聚氯乙烯颗粒分别进入第一种子储罐29和第二种子储罐30。

当加载氯乙烯单体起，聚合周期开始启动；当种子反应釜压力下降时，冷却阀关闭时，聚合结束后，自然回收，当种子反应釜压力降至0时，经过滤器进分别进入第一种子储槽29和第二种子储槽30进行贮存；并分析粒径大小备用。

之后，种子反应釜31内部通过脱盐水进行快速、安全的密闭式压压自动清洗，高压水压力25～35Mpa，清洗完成后再用密闭式中压自动喷淋冲洗，种子反应釜31进行喷淋式冲洗，压力范围：2.5~4.0MPa。之后进行加料管道系统清洗，之后进行种子反应釜防黏剂密闭自动喷涂，等待下一个批次反应作业；其中废水统一收集在废水收集槽10内。

种子反应釜31温度操作范围：45～55℃；种子反应釜31清洗系统、喷淋冲洗和防黏剂喷涂均采用DCS控制，种子反应釜的清洗进使用脱盐水进行。

、后聚合：

热脱盐水占氯乙烯单体体积的0.8~1.4%从热脱盐水罐16内，通过第三离心泵25送至聚合反应釜36中，加入热脱盐水后5后，按8%~18%将前述颗粒制得的乳液种子加入聚合反应釜36中，其他添加剂（乳化剂、催化剂、引发剂、缓冲剂等）同时加入聚合反应釜36中，其中引发剂（CAT2，取决于牌号）的使用，是由反应释放的热量控制；由反应器的温度来控制加入引发剂的流速。

对于聚合，只有体积比15%~40%的氯乙烯单体在最初加入，剩余的氯乙烯单体是在聚合反应过程中加入，连续加入氯乙烯的流量是根据反应速率决定；反应器操作条件由于生产产品牌号的不同而各不相同。

醋酸乙烯单体在种子反应釜31和聚合反应釜36第一次加入氯乙烯单体时，全部加入聚合反应釜36内；反应压力将在聚合速率减慢后下降，表明聚合结束。当聚合反应釜36的压力降至0.2～0.6Mpa时，将物料排放至卸料槽42回收储存。

之后，对聚合反应釜36内部通过脱盐水进行快速、安全的密闭式压压自动清洗，高压水压力25～35Mpa，清洗完成后再用密闭式中压自动喷淋冲洗，种子反应釜36进行喷淋式冲洗，压力范围：2.5~4.0MPa。下一步进行加料管道系统清洗，之后进行聚合反应釜36防黏剂密闭自动喷涂，等待下一个批次反应作业；其中废水统一收集在废水收集槽10内。

聚合反应釜36的夹套形式：全密闭式；聚合反应釜36特殊搅拌形式：两层三叶搅拌结构。

聚合反应釜36清洗、喷淋冲洗和防黏剂喷涂均采用DCS控制，脱盐水用于进行清洗。

、放料回收消泡：

当聚合反应釜36内的压力降至0.02～0.08Mpa时，将物料排放至卸料槽42回收储存；采用自压以及负压进行回收，当卸料槽42内压力降至0.02～0.08Mpa时，启动真空泵回收，蒸汽通入卸料槽42内部进行升温，乳浆温度达到40℃～80℃，卸料槽42内压力达到-0.052~0.092Mpa时结束；卸料槽42呈倾斜放置的状态，与水平面之间的夹角大约为5～10度。

乳浆从卸料槽42通过乳浆输送泵45送到第一乳浆混合槽48A中，第一乳浆混合槽48A与第一VC脱除塔50A连接；第一VC脱除塔50A与第二乳浆混合槽48B连接，第二乳浆混合槽48B与第二VC脱除塔50B连接。

在卸料槽42内进行自压回收及负压回收时，系统会带出泡沫内含的乳化剂及乳浆，经由动态消泡机41及静态消泡机40进行消泡处理，这种消泡方式可以不再使用消泡剂即可完成，提高成品质量，有利于下游生产，被捕捉下来乳浆回到卸料槽42后再通过粗湿式粉碎机43、细湿式粉碎机44和乳浆输送泵45送至VC脱除塔进行脱除之后进入干燥塔53进行干燥。

该步骤可以初步将乳浆的VC含量由16000～20000ppm降至2000ppm以下，回收了大量的VC，降低VC的单耗。

、VC回收脱除：

卸料槽42内的PVC乳浆由喷雾嘴通过乳浆输送泵送至第一VC脱除塔50A中，使PVC乳浆能适当地分布在塔壁上，并控制塔内温度及真空度。经第一级脱除塔50A脱除的PVC乳浆从塔底管线经由泵送入第二VC脱除塔50B。在加入第二级脱除塔之前，PVC乳浆通过加热设备用蒸汽加热到控制温度。经两级脱除后，乳浆中的氯乙烯含量由约2000ppm降至300ppm以下。

第一VC脱除塔用蒸汽加热后，蒸汽温度控制在50～80℃。乳浆在二级脱除塔内的停留时间是3～6个小时，经二级脱除后，乳浆中的氯乙烯含量由2000～2200ppm降至200～300ppm以下。进一步回收了VC单体,降低VC的单耗，可使后续干燥工序排风口排放尾气中的VC含量小于10ppm以下，整套装置将更加环保。脱除塔内真空度控制范围：-400～-700mmH₂O（约-0.004～-0.007Mpa）。

、喷雾干燥：

由第二VC脱除塔50B回收后的乳浆进入乳浆受槽51中，乳浆受槽51中的乳浆再进入干燥塔53中，干燥后的树脂进入一段袋滤器57、滤网56和料斗55依次进入粉碎机54进行粉碎工作，以正压输送正压输送压力控制范围：3000-5000mmH₂O（约0.03～-0.05Mpa）至成品料仓57，正压输送距离可达200m左右，可使干燥、包装和成品仓库的整体布置更灵活，经自动包装系统60后送入成品库，自动包装系统60采用开口式或阀口式自动包装系统。

、干燥塔高压自动清洗：

干燥器采用自动高压清洗设备所用的清洗水（清洗水指得是脱盐水）压力控制范围：20～35Mpa；喷雾干燥器运行经过一段时间后粉浆会附着在塔壁上，在生产过中会掉落造成污染糊树脂成品而影响质量，所以须设定一段时间经由自动高压清洗设备可有效的将塔璧清洗干净；干燥塔高压自动清洗步骤的自动高压清洗设备所用的清洗水压力控制范围：20～35Mpa；干燥塔高压自动清洗步骤，可大幅度降低劳动强度，提高成品质量及成品率。

、废水连续自动处理：废水连续自动处理系统由DCS控制，降低劳动强度。

从乳胶受槽51、聚合反应釜36、卸料槽42、干燥塔排出的废水收集在废水收集槽10中，废水收集槽10中的废水中VC含量在3000～5000ppm；废水经汽提后，回收废水中残留VC，VC含量降至100ppm以下；废水（COD含量2000-3000ppm，SS含量3000-5000ppm）收集于废水调匀池6再经快混慢混槽4（快混转数80～100转/分钟）后进入中和槽3中，从中和槽3中再进入空气自动加压浮除槽2中，自动刮除浓缩的污泥，污泥泵送至第一离心机8自动脱水，脱水收集成泥饼包装后出售，浮除后废水送至砂滤槽1进行自动连续处理，COD含量降至200ppm以下，再送至废水处理中心处理。

本发明的工艺所获得的最终产品，应用于：生产层板黏着剂、防石击汽车底盘涂层、织布涂布及地毯底层时所需的树脂。

废水收集槽10的底部注入蒸汽，从废水罐底部注入；蒸汽的操作条件：温度80～98℃，压力-400～-700mmHg（约-0.004～-0.007Mpa）。

本发明不限于上述实施例所列举的各参数值的数据，只要采用本发明的装置，并通过该装置进行的工艺流程以及所获得的最终产品，均视为本发明的保护范围之内。

本发明能够提高产品质量，回收过程中无需添加化学消泡剂，污水能够达到连续化处理，大幅度提高生产能力，减少劳动强度，降低生产成本。

Claims (8)

1.一种生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，包括原料罐，汽提塔，种子反应釜，聚合反应釜，气柜，卸料槽，干燥塔，废水收集槽，其特征在于：原料罐与种子反应釜和聚合反应釜连接，种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜连接，聚合反应釜与卸料槽连接，卸料槽通过脱除塔与干燥塔连接，汽提塔、卸料槽、种子反应釜和聚合反应釜分别与气柜连接，气柜与氯乙烯单体回收罐连接，种子反应釜、聚合反应釜、卸料槽和干燥塔分别与废水收集槽连接，废水收集槽与汽提塔连接。

2.根据权利要求1所述的生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，其特征在于：汽提塔通过调匀池与计量槽连接，计量槽与快混慢混槽连接，快混慢混槽与中和槽连接，中和槽与浮除槽连接，浮除槽分别与砂滤器和离心机连接，砂滤器与污水处理中心连接。

3.根据权利要求1所述的生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，其特征在于：原料罐包括醋酸乙烯单体罐、氯乙烯单体罐、热脱盐水罐、脱盐水罐、乳化剂罐、催化剂罐、引发剂罐和缓冲剂罐，前述原料罐分别与种子反应釜和聚合反应釜连接。

4.根据权利要求1所述的生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，其特征在于：种子反应釜上设置有第一自动清洗及喷淋机构和第一集中加料管，聚合反应釜上设置有第二自动清洗及喷淋机构和第二集中加料管，聚合反应釜为密闭夹套结构。

5.根据权利要求1所述的生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，其特征在于：卸料槽上装有动态消泡机，动态消泡机与静态消泡机连接，静态消泡机与气柜连接，静态消泡机的回路与卸料槽连接。

6.根据权利要求1所述的生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，其特征在于：卸料槽依次通过粗湿式粉碎机、细湿式粉碎机、乳浆输送泵和乳浆混合槽与脱除塔连接，脱除塔上设置有与气柜连接的消泡机，脱除塔通过乳胶受槽与干燥塔连接，干燥塔依次通过一段袋滤器、筛网、料斗、粉碎机、二段袋滤器与成品料仓连接。

7.根据权利要求1所述的生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，其特征在于：种子反应釜通过种子储罐与聚合反应釜连接。

8.根据权利要求1所述的生产聚氯乙烯共聚糊树脂的装置，其特征在于：装置中还配备有防粘釜剂罐和终止剂罐。