CN216367961U - 一种丙烯酸树脂制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种丙烯酸树脂制备装置，包括酸化反应釜、废酸循环利用系统、离心釜、单体混合釜、改性反应釜和聚合反应釜。本实用新型的目的提供一种适用于酸化、改性、聚合等功能于一体的高效、环保的丙烯酸树脂制备装置。

Description

一种丙烯酸树脂制备装置

技术领域

本实用新型属于丙烯酸树脂生产技术领域，具体涉及一种丙烯酸树脂制备装置。

背景技术

与传统的溶剂型涂料相比，水性丙烯酸树脂具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。

丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂，通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂。现有的丙烯酸树脂在生产制备的过程中，存在以下问题：

（1）自动化程度不高，通常采用手动加料、计量等操作，不利于生产效率的提高；

（2）不适用于需要改性丙烯酸树脂的生产；

（3）不环保，对于原料辅料不回收利用，造成浪费。

例如CN204816416U公开了一种可调式丙烯酸树脂制备装置，可及时补充原料，确保生产的连续进行，检测仪可检测出制备过程中的温度，并可通过加热器自动控制，但是其不适用于需要改性的丙烯酸树脂的制备，也没有回收循环系统。

实用新型内容

鉴于以上方法的局限性，本实用新型的目的是提供一种适用于酸化、改性、聚合等功能于一体的高效、环保的丙烯酸树脂制备装置。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种丙烯酸树脂制备装置，包括聚合反应釜，所述聚合反应釜包括滴头，所述滴头安装在所述聚合反应釜顶部，所述滴头与输料管E连接；进料口D，所述聚合反应釜顶部安装有进料口D，所述聚合反应釜底部安装有出料口；温度控制套B，所述聚合反应釜外部安装有温度控制套B；搅拌桨B，所述搅拌桨B安装在所述聚合反应釜内部；

还包括单体混合釜，所述单体混合釜底部安装有输料管C，所述输料管C另一端安装在聚合反应釜上，所述单体混合釜还包括单体加料罐，所述单体混合釜顶部安装有单体加料罐，所述单体加料罐底部安装有流量计，所述单体加料罐与单体混合釜之间连接有进料管；所述单体混合釜内部安装有超声波分散装置B，所述单体混合釜顶部安装有进料口B。

进一步地，所述输料管C一端安装在单体混合釜底部，所述输料管C另一端分别与输料管D和输料管E连接；所述输料管E另一端安装在聚合反应釜上，所述输料管D另一端安装在改性反应釜顶部，所述改性反应釜顶部安装有进料口C和进水管B，所述进水管B与喷淋装置B连接，所述改性反应釜底部安装有出水管B；所述改性反应釜内部安装有超声波分散装置C，所述改性反应釜底部安装有输料管F；所述输料管F另一端安装在聚合反应釜顶部。

进一步地，还包括酸化反应釜，所述酸化反应釜包括温度控制套A，所述温度控制套A套在所述酸化反应釜外部；超声波分散装置A，所述超声波分散装置A设在所述酸化反应釜内部；进气管，所述进气管通有热气流，所述进气管设在所述酸化反应釜底部，所述酸化反应釜顶部设有通气孔；喷淋装置A，所述酸化反应釜顶部一侧设有进水管A，所述进水管A与所述喷淋装置A相连，所述酸化反应釜底部安装有出水管A；进料口A，所述进料口A设在所述酸化反应釜顶部，相应的底部还设有输料管A；

混酸输入管，所述混酸输入管安装在所述酸化反应釜底部一侧；过滤器，所述所述酸化反应釜底部还安装有过滤器，所述过滤器与所述混酸输出管相连；还包括离心釜，所述离心釜与所述酸化反应釜之间通过所述输料管A连接；所述离心釜底部安装有输料管B，所述输料管B底部一端安装有所述离心釜，所述输料管B另一端安装在改性反应釜顶部。

进一步地，还包括废酸循环利用系统，所述混酸输出管连接有所述废酸循环利用系统，所述废酸循环利用系统包括废酸釜，所述废酸釜顶端安装有混酸输出管，所述废酸釜底端安装有循环废酸输送管A；闪蒸罐，所述循环废酸输送管A另一端安装在闪蒸罐顶部；所述闪蒸罐底部安装有循环废酸输送管B；循环泵，所述循环泵安装在所述循环废酸输送管B管路中；

配酸釜，所述循环废酸输送管B另一端安装在所述配酸釜底部；所述配酸釜顶部安装有进酸管，所述配酸釜内部安装有搅拌桨A，所述配酸釜外部设有冷却夹套，所述混酸输入管一端安装在配酸釜底部，所述混酸输入管另一端安装在酸化反应釜底部。

进一步地，所述单体混合釜顶部安装的单体加料罐为多个。

进一步地，所述单体混合釜内部安装有液面警报器。

本实用新型的有益效果是：

1、酸化反应釜为反应、洗、烘一体式设备，且碳微球的酸化和修饰也在一个设备中进行，提高效率且操作方便；

2、废酸循环利用系统可以对酸化反应后的混酸进行回收利用，环保且节约资源；

3、将混合好的丙烯酸树脂分别进行修饰和改性，再混匀聚合，节省时间、提高耐腐蚀性能；

4、多处采用超声波分散技术、液面检测等技术，节省人力并提高效率。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图中标记为：1、酸化反应釜；101、温度控制套A；102、超声波分散装置A；103、通气孔；104、进水管A；105、喷淋装置A；106、混酸输入管；107、出水管A；108、进气管；109、输料管A；110、进料口A；111、过滤器；2、废酸釜；201、循环废酸输送管A；202、混酸输出管；3、闪蒸罐；301、循环废酸输送管B；4、循环泵；5、离心釜；501、输料管B；6、单体混合釜；601、单体加料罐；602、流量计；603、进料口B；604、输料管C；605、液面警报器；606、超声波分散装置B；607、进料管；7、改性反应釜；701、输料管D；702、超声波分散装置C；703、进料口C；704、进水管B；705、喷淋装置B；706、出水管B；707、输料管F；8、聚合反应釜；801、输料管E；802、滴头；803、出料口；804、进料口D；805、温度控制套B；806、搅拌桨B；9、配酸釜；901、进酸管；902、搅拌桨A；903、冷却夹套。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种丙烯酸树脂制备装置，其结构包括酸化反应釜1、废酸循环利用系统、离心釜5、单体混合釜6、改性反应釜7和聚合反应釜8。

酸化反应釜1外部套有温度控制套A101；内部设有超声波分散装置A102；底部设有进气管108，顶部设有通气孔103；顶部一侧设有进水管A104，进水管A104与喷淋装置A105相连，底部相应的安装有出水管A107；酸化反应釜1顶部设有进料口A110，相应的底部还设有输料管A109；酸化反应釜1底部一侧安装有混酸输入管106，底部还安装有过滤器111，过滤器111与混酸输出管202相连。

混酸输出管202连接有废酸循环利用系统，其中废酸循环利用系统包括废酸釜2、闪蒸罐3、循环泵4和配酸釜9；废酸釜9顶端安装有混酸输出管202，底端安装有循环废酸输送管A201，循环废酸输送管A201另一端安装在闪蒸罐3顶部；闪蒸罐3底部安装有循环废酸输送管B301，循环废酸输送管B301管路中安装有循环泵4，循环废酸输送管B301另一端安装在配酸釜9底部；配酸釜9顶部安装有进酸管901，内部安装有搅拌桨A902，外部设有冷却夹套903，混酸输入管106安装在配酸釜9底部，混酸输入管106另一端安装在酸化反应釜1底部。

输料管A109一端连接酸化反应釜1，另一端安装有离心釜5，离心釜5底部安装有输料管B501，输料管B501底部一端安装有离心釜5，另一端安装在改性反应釜7顶部。

改性反应釜7还与单体混合釜6连接，单体混合釜6顶部安装有若干单体加料罐601，单体加料罐601底部安装有流量计602，单体加料罐601通过进料管607与单体混合釜6连接，单体混合釜6内部安装有超声波分散装置B606和液面警报器605，单体混合釜6顶部安装有进料口B603，底部安装有输料管C604。

输料管C604可以直接与聚合反应釜8相连。制备出来的是非改性的普通丙烯酸树脂，更优地输料管C604可以分别与输料管D701和输料管E801连接，其中输料管D701另一端安装在改性反应釜7顶部，改性反应釜7顶部还安装有进料口C604和进水管B704，进水管B704与喷淋装置B705连接，底部安装有出水管B706；改性反应釜7内部安装有超声波分散装置C702；改性反应釜7底部安装有输料管F707；输料管F707另一端安装在聚合反应釜8顶部；

聚合反应釜8顶部安装有滴头802，输料管E801另一端与聚合反应釜8上的滴头802连接；聚合反应釜8顶部安装有进料口D804，底部相应地安装有出料口803；聚合反应釜8外部安装有温度控制套B805，内部安装有搅拌桨B806。

本实用新型的工作原理：先在配酸釜9中配置好一定比例的混酸，将混酸通过混酸输入管106从底部通入到酸化反应釜1中，将原料碳微球从进料口A110投入，温度控制套A101控制温度在60℃~70℃，超声反应4~6h，打开过滤器111进行抽滤，将混酸抽滤到废酸釜2，喷淋装置A105通去离子水洗涤酸化的碳微球，进气管108输入热气流进行流化干燥，再加入稀释剂，超声搅拌均匀后，控制在室温，混入纳米铜搅拌反应1~1.5h；将得到的碳纳米铜输入到离心釜5中进行离心分离，留待备用。

进入废酸釜2的混酸，经过闪蒸罐3除去有机杂质后，泵回配酸釜9回收利用。

跟酸化反应同时进行的还有丙烯酸树脂单体的混合，将树脂单体分别加入到单体加料罐601中，流量计602控制加入到单体混合釜6的量，用超声波分散装置B606混合均匀，并将混合单体分成9:1两种质量份分别输入到聚合反应釜8和改性反应釜7中，其中液面警报器605进行液位监控。其中液面警报器605为市面上已有的液面控制报警装置，如浮头液面报警器。

9质量份的混合单体通过滴头802滴加到聚合反应釜8中的混有硫酸化鱼油的水介质中进行改性，温度控制套B805控制温度在100~110℃；1质量份的混合单体进入改性反应釜7，与制备好的碳纳米铜进行改性后，再输入到聚合反应釜8中，滴加引发剂，聚合成丙烯酸树脂，调节pH后输出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种丙烯酸树脂制备装置，包括聚合反应釜（8），其特征在于，所述聚合反应釜（8）包括

滴头（802），所述滴头（802）安装在所述聚合反应釜（8）顶部，所述滴头（802）与输料管E（801）连接；

进料口D（804），所述聚合反应釜（8）顶部安装有进料口D（804），所述聚合反应釜（8）底部安装有出料口（803）；

温度控制套B（805），所述聚合反应釜（8）外部安装有温度控制套B（805）；

搅拌桨B（806），所述搅拌桨B（806）安装在所述聚合反应釜（8）内部；

还包括单体混合釜（6），所述单体混合釜（6）底部安装有输料管C（604），所述输料管C（604）另一端安装在聚合反应釜（8）上，所述单体混合釜（6）还包括单体加料罐（601），所述单体混合釜（6）顶部安装有单体加料罐（601），所述单体加料罐（601）底部安装有流量计（602），所述单体加料罐（601）与单体混合釜（6）之间连接有进料管（607）；所述单体混合釜（6）内部安装有超声波分散装置B（606），所述单体混合釜（6）顶部安装有进料口B（603）。

2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸树脂制备装置，其特征在于，所述输料管C（604）一端安装在单体混合釜（6）底部，所述输料管C（604）另一端分别与输料管D（701）和输料管E（801）连接；所述输料管E（801）另一端安装在聚合反应釜（8）上，所述输料管D（701）另一端安装在改性反应釜（7）顶部，所述改性反应釜（7）顶部安装有进料口C（703）和进水管B（704），所述进水管B（704）与喷淋装置B（705）连接，所述改性反应釜（7）底部安装有出水管B（706）；所述改性反应釜（7）内部安装有超声波分散装置C（702），所述改性反应釜（7）底部安装有输料管F（707）；所述输料管F（707）另一端安装在聚合反应釜（8）顶部。

3.根据权利要求2所述的一种丙烯酸树脂制备装置，其特征在于，还包括酸化反应釜（1），所述酸化反应釜（1）包括

温度控制套A（101），所述温度控制套A（101）套在所述酸化反应釜（1）外部；

超声波分散装置A（102），所述超声波分散装置A（102）设在所述酸化反应釜（1）内部；

进气管（108），所述进气管（108）通有热气流，所述进气管（108）设在所述酸化反应釜（1）底部，所述酸化反应釜（1）顶部设有通气孔（103）；

喷淋装置A（105），所述酸化反应釜（1）顶部一侧设有进水管A（104），所述进水管A（104）与所述喷淋装置A（105）相连，所述酸化反应釜（1）底部安装有出水管A（107）；

进料口A（110），所述进料口A（110）设在所述酸化反应釜（1）顶部，相应的底部还设有输料管A（109）；

混酸输入管（106），所述混酸输入管（106）安装在所述酸化反应釜（1）底部一侧；

过滤器（111），所述酸化反应釜（1）底部还安装有过滤器（111），所述过滤器（111）与混酸输出管（202）相连；

还包括离心釜（5），所述离心釜（5）与所述酸化反应釜（1）之间通过所述输料管A（109）连接；所述离心釜（5）底部安装有输料管B（501），所述输料管B（501）底部一端安装有所述离心釜（5），所述输料管B（501）另一端安装在改性反应釜（7）顶部。

4.根据权利要求3所述的一种丙烯酸树脂制备装置，其特征在于，还包括废酸循环利用系统，所述混酸输出管（202）连接有所述废酸循环利用系统，所述废酸循环利用系统包括

废酸釜（2），所述废酸釜（2）顶端安装有混酸输出管（202），所述废酸釜（2）底端安装有循环废酸输送管A（201）；

闪蒸罐（3），所述循环废酸输送管A（201）另一端安装在闪蒸罐（3）顶部；所述闪蒸罐（3）底部安装有循环废酸输送管B（301）；

循环泵（4），所述循环泵（4）安装在所述循环废酸输送管B（301）管路中；

配酸釜（9），所述循环废酸输送管B（301）另一端安装在所述配酸釜（9）底部；所述配酸釜（9）顶部安装有进酸管（901），所述配酸釜（9）内部安装有搅拌桨A（902），所述配酸釜（9）外部设有冷却夹套（903），所述混酸输入管（106）一端安装在配酸釜（9）底部，所述混酸输入管（106）另一端安装在酸化反应釜（1）底部。

5.根据权利要求1所述的一种丙烯酸树脂制备装置，其特征在于，所述单体混合釜（6）顶部安装的单体加料罐（601）为多个。

6.根据权利要求1~5任一所述的一种丙烯酸树脂制备装置，其特征在于，所述单体混合釜（6）内部安装有液面警报器（605）。

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