一种氯乙烯聚合物的制备系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种氯乙烯聚合物的制备系统，包括：氯乙烯储罐、预反应器、微界面发生器、第一分离罐、第二分离罐、后反应器、第三分离罐、离心机、压缩泵和换热器。本实用新型专利技术通过破碎氯乙烯使其形成微米尺度的微米级气泡，各所述微米级气泡均能够与液相的引发剂充分混合形成气液乳化物，通过将气液两相充分混合，能够保证系统中的氯乙烯能够与引发剂充分接触，提高了所述系统的聚合效率；同时，微米级气泡与引发剂混合形成气液乳化物，通过各原料间的充分混合，增大了气液两相的相界面积，减小了液膜厚度，降低了传质阻力，达到了在较低预设操作条件范围内强化传质的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种氯乙烯聚合物的制备系统
本技术涉及聚合物制备
，尤其涉及一种氯乙烯聚合物的制备系统。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)糊树脂属于聚氯乙烯树脂的一个产品分支，其粒度范围一般在0.1～2.0μm(通用悬浮法树脂粒度分布一般在20～200μm)。PVC糊树脂以其高分散性的粉料用于糊料加工而得名，由于其成糊性能优良，分散性能良好，主要应用于PVC树脂的软材料领域。PVC糊树脂还可适用于涂布、浸渍、喷涂、发泡等加工工艺，广泛应用于人造革、装饰材料、地板革、墙壁纸、工业用输送带、运动场地、涂料、粘合剂、玩具、医用一次性手套、日用装饰材料、电器仪表和电工工具等诸多材料和制品领域。目前，工业上聚氯乙烯糊树脂的生产方法主要有乳液聚合法、混合微悬浮法和微悬浮聚合法等。其中，本体聚合法主要由预聚合釜和后聚合釜构成。聚合分两段进行。单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1h，生成种子粒子，这时转化率达8％～10％，然后流入第二段聚合釜中，补加与预聚物等量的单体，继续聚合。待转化率达85％～90％，排出残余单体，再经粉碎、过筛即得成品。树脂的粒径与粒形由搅拌速度控制，反应热由单体回流冷凝带出。此法虽生产过程简单，产品质量好，生产成本较低。但是，在系统中使用了引发剂后，氯乙烯会与所述液相溶剂混合，在混合不均匀的情况下会使制备的聚氯乙烯质量降低，从而降低了工艺的制备效率。
技术实现思路
为此，本技术提供一种氯乙烯聚合物的制备系统，用以克服现有技术中氯乙烯与引发剂混合不均匀导致的制备效率低的问题。为解决上述问题，本技术提供一种氯乙烯聚合物的制备系统，包括：氯乙烯储罐，用以储存氯乙烯；预反应器，其与所述氯乙烯储罐相连，用以为氯乙烯进行预聚合反应；微界面发生器，其分别设置在所述预反应器和后反应器内部底端并分别与所述氯乙烯储罐相连，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给氯乙烯，使氯乙烯破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高相界传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力；第一分离罐，其与所述预反应器相连，用以分离预反应器输出的混合物料；第二分离罐，其与所述第一分离罐相连，用以对第一分离罐输出的下层物料进行二次分离；后反应器，其分别与所述氯乙烯储罐和所述与第二分离罐相连，用以对氯乙烯进行后聚合反应；第三分离罐，其与所述后反应器相连，用以对所述后反应器输出的物料进行分离；离心机，其分别与各所述分离罐相连，用以分离所述分离罐输出的物料；压缩泵，其分别与所述预反应器、后反应器、第一分离罐和第二分离罐相连，用以输送各反应器和各分离罐输出的氯乙烯；换热器，其设置在所述压缩泵出口处，用以对压缩泵输出的氯乙烯进行换热。进一步地，所述微界面发生器包括第一微界面发生器和第二微界面发生器，其中：第一微界面发生器设置在所述预反应器内部底端，用以将氯乙烯破碎成微米级气泡；第二微界面发生器设置在所述后反应器内部底端，用以将氯乙烯破碎成微米级气泡。进一步地，所述氯乙烯储罐出料口设有分流管道，所述微界面发生器分别与各支路末端相连。进一步地，所述预反应器侧壁设有进料管道，用以输送液相引发剂。进一步地，所述引发剂为过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)(EHP)、过氧化新癸酸异丙苯酯(CNP)、过氧化新癸酸叔丁酯(BNP)中的一种或多种组合。进一步地，所述第一分离罐顶部设有回流管，用以将分离后的上层氯乙烯回流至所述氯乙烯储罐，进一步地，所述第一分离罐底部设有分流管，分流管两端分别与所述第二分离罐和离心机相连，用以输送第一分离罐输出的下层物料。进一步地，所述预反应器和所述后反应器顶部分别设有回流管，用以分别将反应后的氯乙烯回流至氯乙烯储罐。进一步地，所述第二分离罐底部设有出料管，用以将分离后的底层聚氯乙烯成品输送至所述离心机，所述第二分离罐侧壁底部设有输送管，用以将分离后的混合物料输送至所述后反应器。进一步地，所述第三分离罐顶部设有回流管，用以将反应后的氯乙烯回流至氯乙烯储罐，第三分离罐底部设有出料管，用以将分离后的聚氯乙烯成品输送至所述离心机。与现有技术相比，本技术的有益效果在于，本技术通过破碎氯乙烯使其形成微米尺度的微米级气泡，各所述微米级气泡均能够与液相的引发剂充分混合形成气液乳化物，通过将气液两相充分混合，能够保证系统中的氯乙烯能够与引发剂充分接触，提高了所述系统的聚合效率；同时，微米级气泡与引发剂混合形成气液乳化物，通过各原料间的充分混合，增大了气液两相的相界面积，减小了液膜厚度，降低了传质阻力，达到了在较低预设操作条件范围内强化传质的效果。此外，可以根据不同的产品要求或不同的催化剂，而对预设操作条件的范围进行灵活调整，进一步确保了反应的充分有效进行，进而保证了反应速率，达到了强化反应的目的。进一步地，本技术采用多段反应，通过使用预反应器和后反应器，能够有效控系统中的氯乙烯制转化率，使反应热分成几个阶段放出，从而有效降低了系统的负荷，提高了本技术所述系统的运行效率。进一步地，本技术采用多个分离罐，通过使用分离罐对反应后物料的多级分离，能够有效对混合物料中未聚合的氯乙烯和聚合完成的聚氯乙烯进行分离，提高了本技术所述系统中氯乙烯的利用率和聚氯乙烯的产量。进一步地，所述系统中还设有离心机，当系统输出聚氯乙烯时，离心机能够对聚氯乙烯进行离心处理以去除聚氯乙烯中的水分，提高了系统产出聚氯乙烯的纯度，从而进一步提高了本技术所述系统的运行效率。进一步地，本技术所述系统中还设有换热器，通过使用换热器对回流的氯乙烯进行换热，能够有效降低系统的热负荷，并提高本技术所述系统的运行效率。进一步地，本技术所述系统中预反应器、后反应器、第一分离罐和第三分离罐顶部均设有回流管，通过使用在多个设备上分别回流管能够对系统运行过程中未完全聚合的氯乙烯进行最大程度的回收，从而进一步提高了本技术所述系统的氯乙烯利用率。附图说明图1为本技术氯乙烯聚合物的制备系统的结构示意图。具体实施方式下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理，并非在限制本技术的保护范围。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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技术的限制。此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，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。对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，包括：/n氯乙烯储罐，用以储存氯乙烯；/n预反应器，其与所述氯乙烯储罐相连，用以为氯乙烯进行预聚合反应；/n微界面发生器，其分别设置在所述预反应器和后反应器内部底端并分别与所述氯乙烯储罐相连，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给氯乙烯，使氯乙烯破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高相界传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力；/n第一分离罐，其与所述预反应器相连，用以分离预反应器输出的混合物料；/n第二分离罐，其与所述第一分离罐相连，用以对第一分离罐输出的下层物料进行二次分离；/n后反应器，其分别与所述氯乙烯储罐和所述与第二分离罐相连，用以对氯乙烯进行后聚合反应；/n第三分离罐，其与所述后反应器相连，用以对所述后反应器输出的物料进行分离；/n离心机，其分别与各所述分离罐相连，用以分离所述分离罐输出的物料；/n压缩泵，其分别与所述预反应器、后反应器、第一分离罐和第二分离罐相连，用以输送各反应器和各分离罐输出的氯乙烯；/n换热器，其设置在所述压缩泵出口处，用以对压缩泵输出的氯乙烯进行换热。/n

【技术特征摘要】
1.一种氯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，包括：
氯乙烯储罐，用以储存氯乙烯；
预反应器，其与所述氯乙烯储罐相连，用以为氯乙烯进行预聚合反应；
微界面发生器，其分别设置在所述预反应器和后反应器内部底端并分别与所述氯乙烯储罐相连，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给氯乙烯，使氯乙烯破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高相界传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力；
第一分离罐，其与所述预反应器相连，用以分离预反应器输出的混合物料；
第二分离罐，其与所述第一分离罐相连，用以对第一分离罐输出的下层物料进行二次分离；
后反应器，其分别与所述氯乙烯储罐和所述与第二分离罐相连，用以对氯乙烯进行后聚合反应；
第三分离罐，其与所述后反应器相连，用以对所述后反应器输出的物料进行分离；
离心机，其分别与各所述分离罐相连，用以分离所述分离罐输出的物料；
压缩泵，其分别与所述预反应器、后反应器、第一分离罐和第二分离罐相连，用以输送各反应器和各分离罐输出的氯乙烯；
换热器，其设置在所述压缩泵出口处，用以对压缩泵输出的氯乙烯进行换热。


2.根据权利要求1所述的氯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，所述微界面发生器包括第一微界面发生器和第二微界面发生器，其中：
第一微界面发生器设置在所述预反应器内部底端，用以将氯乙烯破碎成微米级气泡；
第二微界面发生器设置在所述后反应器内部底端，用以将氯乙烯破碎成微米级气泡。


3.根据权利要求1所述的氯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，李磊，周政，张锋，孟为民，王宝荣，杨高东，罗华勋，杨国强，田洪舟，曹宇，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32