CN215506726U - 丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及化工装置技术领域，具体涉及一种丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置。所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，包括在线混合除氧器、一级反应器、二级反应器、三级反应器；丙烯酸乙酯进料管和丙烯酸正丁酯进料管并连连接后与进料线，进料线连接在线混合除氧器，在线混合除氧器与溢流线连接，溢流线与一级反应器连接，一级反应器与二级反应器连接，二级反应器与三级反应器连接，三级反应器与后处理设备连接；在线混合除氧器上设置有氮封系统和控温系统，内部设置有直叶桨式搅拌器，上部设置有废气出气管。本实用新型提供一种丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，自动化程度高，稳定性好，产能高，减少环境污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工装置技术领域，具体涉及一种丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置。
背景技术
丙烯酸酯橡胶由丙烯酸酯类单体通过自由基共聚合而生成的聚合物，其重均分子量(Mw)一般在70～120万，主链为饱和结构，因此其具有耐油耐高温性能，随着耐油耐温材料的需求不断提高，丙烯酸酯橡胶的需求量急剧增加，对品质稳定性的要求也越来越高。
丙烯酸酯橡胶的聚合乳化剂常采用阴离子型乳化剂，如：硬脂酸皂(K或Na)、十二烷基硫酸钠或歧化松香酸皂；引发剂采用氧化还原类引发剂，H2O2-FeSO4或K2S2O8-FeSO4于5～30℃低温下进行引发聚合，聚合速度很快，为了防止局部过热产生爆聚，这类乳液聚合通常采用以部分乳化液作垫底，其余乳化液分批滴加的方式进行间歇式聚合，工艺步骤包括称量、预混合、聚合反应、反应后陈化、凝聚、洗涤、脱水，自动化程度低，产能低，产品稳定性差，批次稳定性差，已经不能满足现阶段的市场需求，同时间断聚合需要多次配料，配料时需要经常开釜，导致丙烯酸酯挥发至空气中，环境污染严重，此环境中会诱发多种职业病，损害工作人员的身心健康。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，自动化程度高，稳定性好，产能高，减少环境污染。
本实用新型所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，包括在线混合除氧器、一级反应器、二级反应器、三级反应器；丙烯酸乙酯进料管和丙烯酸正丁酯进料管并连连接后与进料线，进料线连接在线混合除氧器，在线混合除氧器与溢流线连接，溢流线与一级反应器连接，一级反应器与二级反应器连接，二级反应器与三级反应器连接，三级反应器与后处理设备连接；
在线混合除氧器上设置有氮封系统和控温系统；
在线混合除氧器内部设置有直叶桨式搅拌器；
在线混合除氧器上部设置有废气出气管；
在线混合除氧器的直径优选为
筒体高2300mm；一级反应器、二级反应器、三级反应器的直径优选为
筒体高2000mm。
丙烯酸乙酯进料管和丙烯酸正丁酯进料管上均设置有计量泵。
在线混合除氧器的进料线上连接有乳化剂进料管和交联单体进料管。
一级反应器上设置有还原剂进料管。
在线混合除氧器、一级反应器、二级反应器、三级反应器内部均设置有直叶桨式搅拌器，搅拌速度控制在60～105rpm，物料在其内处于低线速水平环流式流动，保证物料先进先出，在线混合除氧器与一级反应器之间、一级反应器与二级反应器之间、二级反应器与三级反应器之间均设有溢流线连接，且溢流线的进口与入口的高度差为48-52cm，溢流线的出口位置高于溢流线的入口位置约50±2cm，其中溢流线的出口距离除氧器或反应器上封头与釜体连接处30±5cm，溢流线的入口在上封头上距离氮气线约10cm，能保证物料向后正常溢流。
氮封系统包括一个调节阀、四个截止阀、远传压力表。
控温系统包括一个调节阀、四个截止阀、远传温度表。
进料线插至在线混合除氧器内，距离底部28-32cm。
在线混合除氧器的溢流线的出口距离在线混合除氧器上封头与釜体连接处为25-35cm，溢流线的出口距离除氧器或反应器上封头与釜体连接处30±5cm。
后处理设备包括凝胶釜、脱水筛、在线烘箱、压块机。
与现有技术相比具有的有益效果是：
(1)本实用新型的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，连续生产不同牌号的丙烯酸酯橡胶，牌号切换方便，自动化程度高；
(2)本实用新型的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，生产的丙烯酸酯橡胶稳定性好，批次稳定好，均匀统一，产能高；
(3)本实用新型的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，生产过程中不需要打开釜盖，操作简单，减少环境污染。
附图说明
图1为本实用新型的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置的结构示意图。
图1中：1、丙烯酸乙酯进料管；2、丙烯酸正丁酯进料管；3、计量泵；4、乳化剂进料管；5、交联单体进料管；6、氮封系统；7、控温系统；8、废气出气管；9、进料线；10、直叶桨式搅拌器；11、在线混合除氧器；12、溢流线；13、还原剂进料管；14、一级反应器；15、二级反应器；16、三级反应器；17、后处理设备。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，包括在线混合除氧器11、一级反应器14、二级反应器15、三级反应器16；丙烯酸乙酯进料管1和丙烯酸正丁酯进料管2并连连接后与进料线9，进料线9连接在线混合除氧器11，在线混合除氧器11与溢流线12连接，溢流线12与一级反应器14连接，一级反应器14与二级反应器15连接，二级反应器15与三级反应器16连接，三级反应器16与后处理设备17连接；
在线混合除氧器11上设置有氮封系统6和控温系统7；
在线混合除氧器11内部设置有直叶桨式搅拌器10；
在线混合除氧器11上部设置有废气出气管8；
在线混合除氧器11的直径优选为
筒体高2300mm；一级反应器14、二级反应器15、三级反应器16的直径优选为
筒体高2000mm。
丙烯酸乙酯进料管1和丙烯酸正丁酯进料管2上均设置有计量泵3。
在线混合除氧器11的进料线9上连接有乳化剂进料管4和交联单体进料管5。
一级反应器14上设置有还原剂进料管13。
一级反应器14、二级反应器15、三级反应器16内部均设置有直叶桨式搅拌器。
在线混合除氧器11与一级反应器之间14、一级反应器14与二级反应器之间15、二级反应器15与三级反应器16之间均设有溢流线连接，且溢流线的进口与入口的高度差为48-52cm，溢流线的出口位置高于溢流线的入口位置约50±2cm，其中溢流线的出口距离除氧器或反应器上封头与釜体连接处30±5cm，溢流线的入口在上封头上距离氮气线约10cm，能保证物料向后正常溢流。
氮封系统6包括一个调节阀、四个截止阀、远传压力表。
控温系统7包括一个调节阀、四个截止阀、远传温度表。
进料线9插至在线混合除氧器11内，距离底部28-32cm。
在线混合除氧器11的溢流线12的出口距离在线混合除氧器11上封头与釜体连接处为25-35cm，溢流线12的出口距离在线混合除氧器或反应器上封头与釜体连接处30±5cm。
后处理设备17包括凝胶釜、脱水筛、在线烘箱、压块机。
本实施例中，所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置的工作步骤为：
(1)将以下物料由计量泵3按照进料速度进入在线混合除氧器11底部：
丙烯酸正丁酯泵流量：400kg～1200kg/h，优选为100～1000kg/h；丙烯酸乙酯泵流量：400kg～1200kg/h，优选为100～1000kg/h；乳化剂溶液泵流量：1500～2500kg/h，优选为1700～2000kg/h，交联单体溶液泵流量：5～45kg/h，优选为10～40kg/h；
其中乳化剂溶液由以下物质按照质量百分比配制而成：除盐水：90.48～96.99％，乳化剂：1.5～3％，氢氧化钠：0.5～1.5％，保险粉：1～5％，过氧化氢异丙苯：0.01～0.02％；
(2)开启氮封系统6，保持在线混合除氧器11、一级反应器14、二级反应器15、三级反应器16内的压力为1kPa～2kPa，开启在线混合除氧器11、一级反应器14、二级反应器15、三级反应器16的直叶桨式搅拌器，保持搅拌速度在60～105rpm；
(3)开启控温系统7，保持在线混合除氧器11、一级反应器14、二级反应器15、三级反应器16，保持内部温度50～100℃，其中在线混合除氧器11的夹套内走热水，一级反应器14、二级反应器15、三级反应器16夹套内走-15℃冷冻水；
(4)还原剂溶液由计量泵按照进料速度进入一级反应器14、二级反应器15、三级反应器16，泵流量为：5～20kg/h，优选为8～10kg/h，还原剂溶液为硫酸亚铁溶液、甲醛次硫酸氢钠溶液，其浓度为0.1～5wt％，还原剂加入后物料开始进行聚合反应，通过三级反应使聚合率达到95％以上；
(5)从三级反应器出来的胶乳溢流至后处理，经过凝胶、在线烘干、压块，制得成品丙烯酸酯橡胶。
本实施例采用连续密闭式聚合工艺装置生产丙烯酸酯橡胶，由在线混合除氧器与三个反应器串联而成，只需要改变物料的进料流量就能连续的生产出不同牌号的丙烯酸酯橡胶，牌号切换方便，进料均使用计量泵，无需人工投料，自动化程度高，产品稳定性好，同时在生产过程中不需要多次打开釜盖，减少环境污染与人身损害。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：包括在线混合除氧器(11)、一级反应器(14)、二级反应器(15)、三级反应器(16)；丙烯酸乙酯进料管(1)和丙烯酸正丁酯进料管(2)并连连接后与进料线(9)，进料线(9)连接在线混合除氧器(11)，在线混合除氧器(11)与溢流线(12)连接，溢流线(12)与一级反应器(14)连接，一级反应器(14)与二级反应器(15)连接，二级反应器(15)与三级反应器(16)连接，三级反应器(16)与后处理设备(17)连接；
在线混合除氧器(11)上设置有氮封系统(6)和控温系统(7)；
在线混合除氧器(11)内部设置有直叶桨式搅拌器(10)；
在线混合除氧器(11)上部设置有废气出气管(8)。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：丙烯酸乙酯进料管(1)和丙烯酸正丁酯进料管(2)上均设置有计量泵(3)。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：在线混合除氧器(11)的进料线(9)上连接有乳化剂进料管(4)和交联单体进料管(5)。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：一级反应器(14)上设置有还原剂进料管(13)。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：一级反应器(14)、二级反应器(15)、三级反应器(16)内部均设置有直叶桨式搅拌器。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：在线混合除氧器(11)与一级反应器(14)之间、一级反应器(14)与二级反应器(15)之间、二级反应器(15)与三级反应器(16)之间均设有溢流线连接，且溢流线的进口与入口的高度差为48-52cm。
7.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：氮封系统(6)包括一个调节阀、四个截止阀、远传压力表。
8.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：控温系统(7)包括一个调节阀、四个截止阀、远传温度表。
9.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：进料线(9)插至在线混合除氧器(11)内，距离底部28-32cm。
10.根据权利要求1所述的丙烯酸酯橡胶连续密闭式聚合装置，其特征在于：在线混合除氧器(11)的溢流线(12)的出口距离在线混合除氧器(11)上封头与釜体连接处为25-35cm。
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