CN211486557U - 高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型创造提供了高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，包括依次连接的第一级蒸发釜、第二级蒸发釜和第三级蒸发釜，每一蒸发釜上均设有除沫器，且除沫器的出口均连接有冷凝器，各冷凝器同时连接于溶剂回收单元；所述第一级蒸发釜由粗品储罐供料，且在其与粗品储罐连接的管道中设有预热器，第三级蒸发釜连接固化装置。本实用新型创造提供的生产系统可以实现连续脱除、回收有机溶剂，得到的高分子化合物质量稳定，目标产物的应用性能得以提高，回收溶剂能够循环使用，且溶剂脱除与回收同步进行，缩短工艺流程，并降低了生产成本。

Description

高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统

技术领域

本发明创造属于化工生产技术领域，尤其是涉及一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统。

背景技术

高分子化合物的生产工艺中，大多为二种或多种高分子有机物单体，在不同的液体催化剂或固体催化剂的作用下，以有机溶剂作为反应的载体，以一定的温度或压力下，发生聚合反应或缩聚、酯交换反应等，当反应聚合物达到一定聚合度或一定的反应物浓度时，加入中止剂中止反应，得到的含有有机溶剂和水的粗品高分子化合物，(以下简称，粗品物料液)才能具有其流动性，但随着将有机溶剂和水全部脱除后，在一定温度下，进行高分子化合物的固化成型或提纯液体化合物的纯度，提高高分子产品的一种或多种性能。常见的生产工艺中，大多是采用间歇式减压蒸馏蒸出溶剂，得到有机溶剂和水含量较低的高分子化合物。现有技术中，采用间歇式减压蒸馏脱除溶剂的设备存在如下缺点：(1)不能连续脱除有机溶剂，批与批之间的产品质量非常不稳定；(2)无法控制含有有机溶剂的反应物在一定温度下的停留时间，引起产品质量的变化，影响目标产物的应用性能；(3)蒸馏出的溶剂还需要进一步提纯，才能进行回用，脱除的有机溶剂与水无法进行分离，有机溶剂无法进行回用，生产成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，包括依次连接的多级蒸发釜，每一级蒸发釜上均设有除沫器，且除沫器的出口均连接有冷凝器；

其中的第一级蒸发釜由粗品储罐供料，且在其与粗品储罐连接的管道中设有预热器；其中的最后一级蒸发釜连接固化装置；各所述冷凝器同时连接于溶剂回收单元。所述多级蒸发釜根据需要设置，优选为两级、或三级、或四级蒸发釜。

进一步，粗品储罐与第一级蒸发釜之间的管路中设有进料泵。

进一步，所述溶剂回收单元包括有机溶剂水分离罐，该有机溶剂水分离罐同时连接有机溶剂收集罐以及废水收集罐。

进一步，所述有机溶剂收集罐连接生产装置，且在其与生产装置连接的管路中设有有机溶剂回收泵。

进一步，所述废水收集罐连接废水处理装置，且在其与废水处理装置连接的管路中设有废水输送泵。

进一步，所述有机溶剂水分离罐的高度低于任一所述冷凝器。

进一步，所述第一级蒸发釜与粗品储罐连接的管路中还设有流量计和调节阀。

进一步，各级蒸发釜上均设有液位计、压力表、温度计和搅拌器。

进一步，各级蒸发釜外侧均设有夹套，夹套内加热介质为导热油、蒸汽或热水中一种，且各蒸发釜夹套内可分别设置不同的加热介质。

进一步，各级蒸发釜所设置的高度依次降低，且相邻两蒸发釜高度差为100mm-1500mm。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

(1)将含有有机溶剂水的粗品高分子化合物，经粗品进料泵，经调节阀，控制流量后，再通过预热器预热，之后连续进入第一、第二和第三级蒸发釜，在不同的温度及压力下，逐级连续脱除其含有的有机溶剂和水，批与批之间的产品质量稳定性好。

(2)热敏性物料在蒸发釜的停留时间容易控制，经过多级蒸发釜得到的精制化合物经精制物料输送泵，送至产品固化装置，得到的高分子化合物质量稳定，目标产物的应用性能得以提高。

(3)多级蒸发釜的设计形式，可以实现连续脱除、回收有机溶剂，回收溶剂能够循环使用，且溶剂脱除与回收同步进行，缩短工艺流程，降低了生产成本。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的系统示意图。

附图标记说明：

1-第一级蒸发釜；2-第二级蒸发釜；3-第三级蒸发釜；4-粗品树脂储罐；5-预热器；6-固化装置；7-精制物料输送泵；8-第一除沫器；9-第一冷凝器；10-溶剂回收单元；11-第二除沫器；12-第二冷凝器；13-第三除沫器；14-第三冷凝器；15-有机溶剂水分离罐；16-有机溶剂回收泵；17-废水输送泵；18-夹套；19-视镜；20-生产装置；21-废水处理装置；22-真空泵组；23-有机溶剂收集罐；24-废水收集罐。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，如图1所示，以设有三级蒸发釜为例，本系统包括依次连接的第一级蒸发釜1、第二级蒸发釜2和第三级蒸发釜3，每一蒸发釜上均设有除沫器，且除沫器的出口均连接有冷凝器，各冷凝器同时连接于溶剂回收单元；所述第一级蒸发釜由粗品树脂储罐4供料，且在其与粗品树脂储罐连接的管道中设有预热器5；所述第三级蒸发釜连接固化装置6(固化装置为回收系统后端的生产设备，在下一生产工序中进行目标产品的生产，采用现有设备即可，在此不再赘述)，在第三级蒸发釜与固化装置连接的管路中设有精制物料输送泵7。

具体的，预热器的出口与第一级蒸发釜通过管道进行连接；

第一级蒸发釜上部设有气相出口，由气相管道连接第一除沫器8，第一冷凝器9的上部的进口与第一除沫器的出口相连接，第一冷凝器的底部与溶剂回收单元10进行连接，第一冷凝器的顶部与真空机组22进行连接；

第二级蒸发釜上部设有气相出口，由气相管道连接第二除沫器11，第二冷凝器12的上部的进口与第二除沫器的出口相连接，第二冷凝器的底部与溶剂回收单元10进行连接，第二冷凝器的顶部与真空机组22进行连接；

第三级蒸发釜上部设有气相出口，由气相管道连接第三除沫器13，第三冷凝器14的上部的进口与第三除沫器的出口相连接，第三冷凝器的底部与溶剂回收单元10进行连接，第三冷凝器的顶部与真空机组22进行连接；

第一级蒸发釜、第二级蒸发釜下部设有液相出口，相应的液相出口均通过管道与下一级蒸发釜连接；第三级蒸发釜下部设有液相出口，通过管道与精制物料输送泵相连。

上述溶剂回收单元包括有机溶剂水分离罐15，有机溶剂水分离罐上部设有液相进口，液相进口与第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器的冷凝液出口管相连。有机溶剂水分离罐同时连接有机溶剂收集罐23以及废水收集罐24。

有机溶剂接收罐、废水收集罐的上部设有液相出口，分别与有机溶剂分离罐通过管道进行连接；而有机溶剂接收罐、废水收集罐下部设有液相出口，分别通过管道连接至高分子化合物生产工艺的装置，具体的，上述有机溶剂收集罐连接生产装置20，且在其与生产装置连接的管路中设有有机溶剂回收泵16。上述废水收集罐连接废水处理装置21，且在其与废水处理装置连接的管路中设有废水输送泵17。

脱除的有机溶剂和水进入到有机溶剂水分离罐内，因有机溶剂与水不互溶或微溶，且具有不同的密度，在有机溶剂水分离罐内分层(可以有机溶剂水分离罐下的从视镜19观察分层情况)，将有机溶剂进入到有机溶剂收集罐，水层进入到废水收集罐，有机溶剂经进入生产装置进行回收，废水进入废水处理装置进行处理。

通常，上述有机溶剂水分离罐的高度低于任一所述冷凝器，在一个可选的实施例中，有机溶剂水分离罐与冷凝器高度差为10倍的溶剂相对密度(即，溶剂相对密度的数值乘以10)，单位为米。

通常，在上述第一级蒸发釜与粗品储罐连接的管路中还设有流量计和调节阀。流量计为质量流量计、电磁流量计、超声波流量计的一种，优选：质量流量计。在第一级蒸发釜、第二级蒸发釜以及第三级蒸发釜上均设有液位计、压力表、温度计和搅拌器，搅拌器驱动动力可以采用电力驱动、气力驱动、液压驱动的一种。优选采用电力驱动的搅拌。

而搅拌器的桨叶形式可以采用直叶桨式、斜叶桨式、双折叶桨式、涡轮桨式、锚式桨或螺旋桨的一种。

其中，第一蒸馏釜优选为：直叶桨式、锚式桨式、双折叶桨式、涡轮桨式。第二蒸馏釜优选为：直叶桨式、涡轮桨式。第三蒸馏釜优选为：涡轮桨式、螺旋桨式。

上述的第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器采用的冷却介质可以为：温度范围5℃-40℃循环水，温度范围-20℃-10℃的冷冻水，温度范围30℃-90℃的热水，或温度范围80℃-120℃的蒸汽中的一种。其中，第一冷凝器优选为：温度范围-20℃-10℃的冷冻水，第二冷凝器优选为：温度范围5℃-40℃循环水，第三冷凝器优选为：30℃-90℃的热水。各冷凝器均连接着真空泵组22。

在一个可选的实施例中，上述第一级蒸发釜、第二级蒸发釜以及第三级蒸发釜外侧均设有夹套18，夹套内加热介质为导热油、蒸汽或热水中的一种，且各蒸发釜的夹套内可分别设置不同的加热介质。

上述第一级蒸发釜、第二级蒸发釜以及第三级蒸发釜所设置的高度依次降低，且相邻两蒸发釜高度差为100mm-1500mm，优选为500mm-800mm。

本系统具体工作原理为：

含有有机溶剂和水的热敏性的液体高分子化合物，自粗品物料储罐底部出口经粗品物料进料泵打入预热器内，经过预热至一定温度后，通过调节阀，控制一定的流量进入第一级蒸发釜，在预设的真度度及温度下，将低沸点的水或部分有机溶剂部分脱出，通过第一级蒸发釜釜底管线上的调节阀，保持第一级蒸发釜的液位，控制热敏性物料在第一级蒸发釜的停留时间，将物料转移至第二级蒸发釜；

在更高的真空度及温度下，将沸点高于前述的水或部分有机溶剂大部分脱出；通过第二级蒸发釜釜底管线上的调节阀，保持第二级蒸发釜的液位，控制热敏性物料在第二级蒸发釜的停留时间，将物料转移至第三级蒸发釜；

在比前述更高的真空度及温度下，将通过第三级蒸发釜釜底管线上的调节阀，保持第三级蒸发釜的液位，控制热敏性物料在第三级蒸发釜的停留时间，将树脂中剩余的有机溶剂和水全部脱除，得到精制高分子化合物；

精制高分子化合物的有机溶剂水含量达到：0-0.001％，有机溶剂含量达到：0-0.1％，再将精制高分子化合物控制在其熔点以上，通过精制物料输送泵连续送入高分子化合物固化成型装置进一步加工，进而得到质量稳定，性能较高的高分子材料产品。

本发明创造提供的生产系统可将含有有机溶剂水的粗品高分子化合物，经粗品进料泵，经计量后，再通过预热器预热，之后连续进入第一、第二和第三级蒸发釜，在不同的温度及压力下，逐级连续脱除其含有的有机溶剂和水，得到的精制化合物经精制物料输送泵，送至产品固化装置，得到颗粒状或片状的高分子材料。

本发明创造可以实现连续脱除、回收有机溶剂，得到的高分子化合物质量稳定，目标产物的应用性能得以提高，回收溶剂能够循环使用，且溶剂脱除与回收同步进行，缩短工艺流程，降低了生产成本。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：包括依次连接的多级蒸发釜，每一级蒸发釜上均设有除沫器，且除沫器的出口均连接有冷凝器；

其中的第一级蒸发釜由粗品储罐供料，且在其与粗品储罐连接的管道中设有预热器；其中的最后一级蒸发釜连接固化装置；各所述冷凝器同时连接于溶剂回收单元。

2.根据权利要求1所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：所述粗品储罐与第一级蒸发釜之间的管路中设有进料泵。

3.根据权利要求1所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：所述溶剂回收单元包括有机溶剂水分离罐，该有机溶剂水分离罐同时连接有机溶剂收集罐以及废水收集罐。

4.根据权利要求3所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：所述有机溶剂收集罐连接生产装置，且在其与生产装置连接的管路中设有有机溶剂回收泵。

5.根据权利要求3所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：所述废水收集罐连接废水处理装置，且在其与废水处理装置连接的管路中设有废水输送泵。

6.根据权利要求3所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：所述有机溶剂水分离罐的高度低于任一所述冷凝器。

7.根据权利要求1所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：所述第一级蒸发釜与粗品储罐连接的管路中还设有流量计和调节阀。

8.根据权利要求1所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：各级蒸发釜上均设有液位计、压力表、温度计和搅拌器。

9.根据权利要求1所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：各级蒸发釜外侧均设有夹套，夹套内加热介质为导热油、蒸汽或热水中的一种，且各蒸发釜的夹套内可分别设置不同的加热介质。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种高分子化合物生产中有机溶剂和水连续脱除回收系统，其特征在于：各级蒸发釜所设置的高度依次降低，且相邻两蒸发釜高度差为100mm-1500mm。

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