CN206240102U - 一种聚合物乳液脱单实验装置 - Google Patents

Abstract

一种聚合物乳液脱单实验装置，由蒸汽发生器、隔膜计量泵、原料罐、循环恒温水槽、夹套玻璃管、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、冷凝器、冷凝液罐、真空稳压罐、真空缓冲罐和旋片式真空泵构成。该实验装置能方便地调节汽提脱单过程的液气比、温度、控制闪蒸罐和夹套玻璃管顶部的真空度、避免了开车稳定时间段对实验数据的影响。本实用新型的一种聚合物乳液脱单实验装置具有可调参数多，调节稳定，取样稳定的优点。

Description

一种聚合物乳液脱单实验装置

技术领域

本发明属于减压汽提技术领域，尤其涉及一种聚合物乳液脱单实验装置。

背景技术

聚合物乳液已被广泛应用于涂料、胶粘剂、造纸助剂、皮革和纺织助剂等。聚合物乳液主要通过乳液聚合而得。由于聚合时单体转化率不可能达100％，有部分未反应单体残留在乳液中，一般为0.5~1.0%。这些未反应单体对环境存在不良影响，且都有强烈的刺激性气味和不同程度的毒性，会损害使用者的健康，如造成皮肤过敏、呼吸困难、头痛等。因此，尽可能减少聚合物乳液中残留的单体具有非常重要的意义。

脱除聚合物乳液中残留单体的方法有很多，包括物理方法、化学方法和化学-物理法。物理方法是脱除聚合物乳液中残留单体的常用方法之一，其中汽提法是指在一定温度、真空条件下的汽提塔内，将水蒸汽或含有其它惰性气体的蒸汽通入聚合物乳液，利用这些气体与液相接触所产生的界面，从聚合物乳液中带走残留的单体（盛鑫鑫, 谢德龙, 张心亚. 聚合物乳液中残留单体脱除方法的研究进展[J]. 高分子材料科学与工程, 2013(06):160-164.）。汽提法虽经过多年的研究和改进，但仍然存在许多问题：对于疏水性单体脱除效率低；对于高沸点的单体能耗大；易起泡，需外加消泡体系，影响乳液最终性能；汽提过程中少量蒸汽冷凝使乳液浓度下降，后期需浓缩；汽提和浓缩过程中都会产生少量凝聚物，需停机清理，影响设备的生产能力。针对不同的乳液体系需要确定和优化合适的汽提脱单工艺条件，因此有必要提出汽提法脱除聚合物乳液单体的实验装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种聚合物乳液脱单实验装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种聚合物乳液脱单实验装置，所述装置包括：蒸汽发生器1，其内置功率可调的电加热棒，其顶部设置有蒸汽出口；隔膜计量泵7，其流量可调，设置有进口和出口；原料罐9，其底部设置有出料口，顶部设置有平衡口；循环恒温水槽10，其温度可调，设置有循环水进口和出口；夹套玻璃管11，其内管外侧设置有夹套层，夹套层设置有进口和出口；第一闪蒸罐16和第二闪蒸罐17，两者结构大小相同，两者的侧面均设置有进口、顶部均设置有出口；冷凝器19，是一个管壳式换热器，管程走蒸汽、壳层走冷却水；冷凝液罐20，其顶部设置有进口和出口；真空稳压罐22，其顶部设置有进口和出口；真空缓冲罐24，其顶部设置有进口和出口；旋片式真空泵26，其设置有进口和出口。

作为改进，蒸汽发生器1的蒸汽出口通过第一管路与第一四通的第一口相连通，在第一管路上靠近蒸汽发生器1的一端设置有第一针型阀2、靠近第一四通的一端设置有第一单向阀3，第一单向阀3的通路朝向第一四通；第一四通的第二口与第一球阀4连通，第一球阀4作为卸料口；原料罐9的出料口通过第二管路与隔膜计量泵7的进口相连通，第二管路上设置有第二球阀8；隔膜计量泵7的出口通过第三管路与第一三通的第一口相连通，第三管路上设置有第二单向阀6，第二单向阀6的通路朝向第一三通；原料罐9的平衡口通过第四管路与第一三通的第二口相连通，第四管路上设置有第三单向阀5，第三单向阀5的通路朝向第一三通；第一三通的第三口通过第五管路与第一四通的第三口相连通；第一四通的第四口通过第六管路与夹套玻璃管11的内管的一端相连通，夹套玻璃管11的内管的另一端通过第七管路与第二三通的第一口相连通；夹套玻璃管11的夹套层的进口通过第八管路与循环恒温水槽10的出口相连通，夹套玻璃管11的夹套层的出口通过第九管路与循环恒温水槽10的进口相连通；第二三通的第二口与第一真空表12相连通，第二三通的第三口通过第十管路与第三三通的第一口相连通，第十管路上设置有第二针型阀13；第三三通的第二口通过第十一管路与第一闪蒸罐16的进口相连通，第十一管路上设置有第三球阀14；第三三通的第三口通过第十二管路与第二闪蒸罐17的进口相连通，第十二管路上设置有第四球阀15；第一闪蒸罐16的出口通过第十三管路与第二四通的第一口相连通，第二闪蒸罐17的出口通过第十四管路与第二四通的第二口相连通，第二四通的第三口与第二真空表18相连通，第二四通的第四口通过第十五管路与冷凝器19的管程的一端相连通；冷凝器19的管程的另一端通过第十六管路与冷凝液罐20的进口相连通，冷凝液罐20的出口通过第十七管路与真空稳压罐22的进口相连通，真空稳压罐22上设置有第三真空表21；真空稳压罐22的出口通过第十八管路与真空缓冲罐24的入口相连通，第十八管路上设置有第三针型阀23；真空缓冲罐24的出口通过第十九管路与第四三通的第一口相连通，第四三通的第二口与第四针型阀25相连通，第四三通的第三口通过第二十管路与旋片式真空泵26的入口相连通。

与现有技术相比，本发明的优点在于：能够通过调节蒸汽发生器的功率和计量泵的流量，方便准确地调节汽提脱单过程的液气比；通过设定循环恒温水槽的温度调节汽提过程的温度；通过调节真空稳压罐和真空缓冲罐之间的针型阀控制闪蒸罐中的真空度，同时可以通过调节夹套玻璃管和闪蒸罐之间的针型阀控制夹套玻璃管顶部的真空度；此外设置了两个闪蒸罐，以便于在实验进行到较为稳定的时候从第一闪蒸罐切换到第二闪蒸罐取样，避免了开车稳定时间段对实验数据的影响。综上，本发明的一种聚合物乳液脱单实验装置具有可调参数多，调节稳定，取样稳定的优点。

附图说明

图1是本发明的一种聚合物乳液脱单实验装置的流程示意图。

其中：1为蒸汽发生器，2为第一针型阀，3为第一单向阀，4为第一球阀，5为第三单向阀，6为第二单向阀，7为隔膜计量泵，8为第二球阀，9为原料罐，10为循环恒温水槽，11为夹套玻璃管，12为第一真空表，13为第二针型阀，14为第三球阀，15为第四球阀，16为第一闪蒸罐，17为第二闪蒸罐，18为第二真空表，19为冷凝器，20为冷凝液罐，21为第三真空表，22为真空稳压罐，23为第三针型阀，24为真空缓冲罐，25为第四针型阀，26为旋片式真空泵。

具体实施方式

以下结合附图1，通过实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例的一种聚合物乳液脱单实验装置。蒸汽发生器1，其内置功率可调的电加热棒，其顶部设置有蒸汽出口，其蒸汽出口通过第一管路与第一四通的第一口相连通，在第一管路上靠近蒸汽发生器1的一端设置有第一针型阀2、靠近第一四通的一端设置有第一单向阀3，第一单向阀3的通路朝向第一四通；第一四通的第二口与第一球阀4连通，第一球阀4作为卸料口；原料罐9，其底部设置有出料口，顶部设置有平衡口，其出料口通过第二管路与隔膜计量泵7的进口相连通，第二管路上设置有第二球阀8；隔膜计量泵7，其流量可调，设置有进口和出口，其的出口通过第三管路与第一三通的第一口相连通，第三管路上设置有第二单向阀6，第二单向阀6的通路朝向第一三通；原料罐9的平衡口通过第四管路与第一三通的第二口相连通，第四管路上设置有第三单向阀5，第三单向阀5的通路朝向第一三通；第一三通的第三口通过第五管路与第一四通的第三口相连通；夹套玻璃管11，其内管外侧设置有夹套层，夹套层设置有进口和出口，第一四通的第四口通过第六管路与夹套玻璃管11的内管的一端相连通，夹套玻璃管11的内管的另一端通过第七管路与第二三通的第一口相连通；循环恒温水槽10，其温度可调，设置有循环水进口和出口，夹套玻璃管11的夹套层的进口通过第八管路与循环恒温水槽10的出口相连通，夹套玻璃管11的夹套层的出口通过第九管路与循环恒温水槽10的进口相连通，第二三通的第二口与第一真空表12相连通，第二三通的第三口通过第十管路与第三三通的第一口相连通，第十管路上设置有第二针型阀13；第一闪蒸罐16和第二闪蒸罐17，两者结构大小相同，两者的侧面均设置有进口、顶部均设置有出口，第三三通的第二口通过第十一管路与第一闪蒸罐16的进口相连通，第十一管路上设置有第三球阀14，第三三通的第三口通过第十二管路与第二闪蒸罐17的进口相连通，第十二管路上设置有第四球阀15，第一闪蒸罐16的出口通过第十三管路与第二四通的第一口相连通，第二闪蒸罐17的出口通过第十四管路与第二四通的第二口相连通，第二四通的第三口与第二真空表18相连通；冷凝器19，是一个管壳式换热器，管程走蒸汽、壳层走冷却水，第二四通的第四口通过第十五管路与冷凝器19的管程的一端相连通；冷凝液罐20，其顶部设置有进口和出口，冷凝器19的管程的另一端通过第十六管路与冷凝液罐20的进口相连通；真空稳压罐22，其顶部设置有进口和出口，冷凝液罐20的出口通过第十七管路与真空稳压罐22的进口相连通，真空稳压罐22上设置有第三真空表21；真空缓冲罐24，其顶部设置有进口和出口，真空稳压罐22的出口通过第十八管路与真空缓冲罐24的入口相连通，第十八管路上设置有第三针型阀23；旋片式真空泵26，其设置有进口和出口，真空缓冲罐24的出口通过第十九管路与第四三通的第一口相连通，第四三通的第二口与第四针型阀25相连通，第四三通的第三口通过第二十管路与旋片式真空泵26的入口相连通。

Claims (2)

1.一种聚合物乳液脱单实验装置，其特征在于：所述装置包括：蒸汽发生器，其内置功率可调的电加热棒，其顶部设置有蒸汽出口；隔膜计量泵，其流量可调，设置有进口和出口；原料罐，其底部设置有出料口，顶部设置有平衡口；循环恒温水槽，其温度可调，设置有循环水进口和出口；夹套玻璃管，其内管外侧设置有夹套层，夹套层设置有进口和出口；第一闪蒸罐和第二闪蒸罐，两者结构大小相同，两者的侧面均设置有进口、顶部均设置有出口；冷凝器，是一个管壳式换热器，管程走蒸汽、壳层走冷却水；冷凝液罐，其顶部设置有进口和出口；真空稳压罐，其顶部设置有进口和出口；真空缓冲罐，其顶部设置有进口和出口；旋片式真空泵，其设置有进口和出口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的蒸汽发生器的蒸汽出口通过第一管路与第一四通的第一口相连通，在第一管路上靠近蒸汽发生器的一端设置有第一针型阀、靠近第一四通的一端设置有第一单向阀，第一单向阀的通路朝向第一四通；第一四通的第二口与第一球阀连通，第一球阀作为卸料口；原料罐的出料口通过第二管路与隔膜计量泵的进口相连通，第二管路上设置有第二球阀；隔膜计量泵的出口通过第三管路与第一三通的第一口相连通，第三管路上设置有第二单向阀，第二单向阀的通路朝向第一三通；原料罐的平衡口通过第四管路与第一三通的第二口相连通，第四管路上设置有第三单向阀，第三单向阀的通路朝向第一三通；第一三通的第三口通过第五管路与第一四通的第三口相连通；第一四通的第四口通过第六管路与夹套玻璃管的内管的一端相连通，夹套玻璃管的内管的另一端通过第七管路与第二三通的第一口相连通；夹套玻璃管的夹套层的进口通过第八管路与循环恒温水槽的出口相连通，夹套玻璃管的夹套层的出口通过第九管路与循环恒温水槽的进口相连通；第二三通的第二口与第一真空表相连通，第二三通的第三口通过第十管路与第三三通的第一口相连通，第十管路上设置有第二针型阀；第三三通的第二口通过第十一管路与第一闪蒸罐的进口相连通，第十一管路上设置有第三球阀；第三三通的第三口通过第十二管路与第二闪蒸罐的进口相连通，第十二管路上设置有第四球阀；第一闪蒸罐的出口通过第十三管路与第二四通的第一口相连通，第二闪蒸罐的出口通过第十四管路与第二四通的第二口相连通，第二四通的第三口与第二真空表相连通，第二四通的第四口通过第十五管路与冷凝器的管程的一端相连通；冷凝器的管程的另一端通过第十六管路与冷凝液罐的进口相连通，冷凝液罐的出口通过第十七管路与真空稳压罐的进口相连通，真空稳压罐上设置有第三真空表；真空稳压罐的出口通过第十八管路与真空缓冲罐的入口相连通，第十八管路上设置有第三针型阀；真空缓冲罐的出口通过第十九管路与第四三通的第一口相连通，第四三通的第二口与第四针型阀相连通，第四三通的第三口通过第二十管路与旋片式真空泵的入口相连通。