【技术实现步骤摘要】
本技术涉及新能源电池制造，具体涉及电池粘结剂生产设备，更具体的，涉及一种用于生产电池粘结剂聚丙烯酸酯的乳液聚合的自动化反应装置。
技术介绍
1、在电极中，粘结剂是用来将电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。它的主要作用是粘结和保持活性物质，增强电极活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触，更好地稳定极片的结构。常见的电池粘结剂包括聚丙烯酸酯、pvdf，其中聚丙烯酸酯多用作电池负极粘结剂。聚丙烯酸酯在化工生产过程中，乳液聚合反应是最常见、最普通的生产工艺。由于它的耐老化性能好，粘结污染小，使用方便，其需求量增加较快。
2、传统的聚丙烯酸酯乳液聚合反应主要依靠人力进行投料和出料，原料混合不均匀，乳液聚合不一致，反应过程中也主要依靠温度测试装置检测釜体内的温度，这种聚合反应模式耗费大量人力，反应过程由于反应物温度控制不精确容易产生大量副产物，还存有一定的生产风险。为了满足日益增长的聚丙烯酸酯粘结剂乳液聚合生产需求，降低生产成本以及过程风险，急需开发出一种用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提供了一种用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，以解决现有聚丙烯酸酯乳液聚合过程中存在的混合不均匀、聚合度差异大、自动化程度低、过程控制不精确、安全风险以及生产成本高等问题。
2、本技术提供了一种用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，包括乳液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜，所述乳液聚合搅拌釜的上端设置有第一进料口，所述乳液聚合
3、所述第一进料口处连接第一蠕动泵，所述第一蠕动泵用于向乳液聚合搅拌釜输送第一初始原料；所述第二进料口处连接第二蠕动泵，所述第二蠕动泵用于向乳液聚合搅拌釜输送第二初始原料；所述第一出料口处连接第三蠕动泵，所述第三蠕动泵用于从乳液聚合搅拌釜抽出混合原料并输送至乳液聚合反应釜；所述第三进料口处连接第三蠕动泵；所述第四进料口处连接第四蠕动泵，所述第四蠕动泵用于向乳液聚合反应釜输送其它原料；所述第二出料口处连接第五蠕动泵，所述第五蠕动泵用于从乳液聚合反应釜抽出聚合物；
4、所述第一出料口与第三进料口通过管道连通，所述乳液聚合搅拌釜内靠近底部处水平铺设有网格层，所述第一初始原料从网格层上方进入乳液聚合搅拌釜，所述第二初始原料从网格层下方进入乳液聚合搅拌釜。
5、本技术用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置包括乳液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜，乳液聚合搅拌釜与乳液聚合反应釜通过管道连通。乳液聚合搅拌釜用于预混初始原料（包括第一初始原料和第二初始原料），乳液聚合反应釜用于促使混合后的原料发生乳液聚合反应，生成需要的聚合物，例如聚丙烯酸酯。通过将乳液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜管道连通，原料在乳液聚合搅拌釜搅拌混合后通过管道输送至乳液聚合反应釜，再通过调节乳液聚合反应釜的反应条件等引发乳液聚合反应，聚合物单体原料的混合和聚合反应通过一套系统完成，提升了自动化水平和化学聚合反应的安全性，降低了人力等生产成本。另外，通过设置第一蠕动泵、第二蠕动泵、第三蠕动泵、第四蠕动泵和第五蠕动泵，通过蠕动泵严格控制进料和出料的量，根据需要实现连续进料和出料，既精准控制了反应剂量和聚合度，还能实现连续生产。本技术用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置减少了投料、出料、清洗聚合反应釜的所需的人力与时间，降低生产成本，提高经济效益；自动化的控制滴加速率与乳液聚合反应釜内温度，加强了乳液聚合的稳定性，减少了单体爆聚的影响因素，使所生产出的聚合物更加符合工艺标准。
6、聚丙烯酸酯乳液聚合常用的原料包括水、丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸异辛酯等，其中苯乙烯和丙烯酸异辛酯不溶于水且密度较小，通常漂浮于水面上，丙烯酸溶于水且密度大于水，直接将原料加入搅拌釜会导致原料一定程度上分层而影响混合效率，进而导致乳液聚合自动化反应速率下降以及聚合物聚合度不一致等。本技术用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置创造性设置第一进料口和第二进料口，第一进料口设置于乳液聚合搅拌釜的上端，第二进料口设置于乳液聚合搅拌釜的下端，且第一进料口与第二进料口之间设置有网格层。实际生产中，用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置先启动第一进料口加入水和丙烯酸以形成有机溶液，这样可以尽量增大混合溶液对苯乙烯和丙烯酸异辛酯的溶解度。再启动第二进料口加入苯乙烯和丙烯酸异辛酯，同时开启搅拌桨低速旋转。由于网格层的设置，此时苯乙烯和丙烯酸异辛酯因为浮力作用会向上穿过网格层，穿过网格层过程中形成微液滴。相较于直接在纯水表面形成溶液分层，改进后的自动化反应装置促使苯乙烯和丙烯酸异辛酯以小液滴或者胶束的形式悬浮于有机溶液中，加速原料的混匀过程，促进聚丙烯酸酯乳液聚合过程更加均一。
7、优选的，所述述第一进料口处、第二进料口处和第三进料口处均设置有滤网，所述滤网用于过滤通过第一进料口、第二进料口及第三进料口进入乳液聚合搅拌釜或者乳液聚合反应釜的原料。通过设置滤网快速过滤进料中的固体杂质，防止对乳液聚合反应造成干扰。
8、优选的，所述乳液聚合搅拌釜中设置有第一搅拌桨，所述乳液聚合搅拌釜外设置有第一动力装置，所述第一动力装置与第一搅拌桨传动连接；
9、所述乳液聚合反应釜中设置有第二搅拌桨，所述乳液聚合反应釜外设置有第二动力装置，所述第二动力装置与第二搅拌桨传动连接。第一搅拌桨能够促使乳液聚合搅拌釜内的原料快速、均匀混合，第二搅拌桨能够促使聚合单体等原料均匀接触、快速反应，提高聚合物的产率。
10、优选的，所述乳液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜中均设置有阻流条，所述阻流条竖向设置于乳液聚合搅拌釜内壁上以及乳液聚合反应釜内壁上。通过设置阻流条，使得搅拌内容物过程中形成紊流，加速液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜中原料的混匀进度。
11、优选的，所述网格层的网孔大小为60～100目。更优选的，所述网格层的网孔大小为80目。通过选择合适大小的网孔，促使苯乙烯和丙烯酸异辛酯以小液滴或者胶束的形式悬浮于有机溶液中，加速原料的混匀过程。
12、优选的，所述乳液聚合反应釜还包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器用于检测乳液聚合反应釜的内部温度，所述压力传感器用于检测乳液聚合反应釜的内部压力。通过温度传感器和压力传感器能够实时检测乳液聚合反应釜的内部温度及压力，方便生产人员及时了解反应过程及进度。
13、优选的，所述乳液聚合反应釜还包括温度调节装置，所述温度调节装置用于调节乳液聚合反应釜的内部温度。通过温度调节装置调节乳液聚合反应釜内部温度，便于控制聚合反应进度。
14、更优选的，所述温度调节装置包括导热水循环管、水泵、水箱和加热器，所述导热水循环管环绕乳液聚合反应釜外壁用于与乳液聚合反应釜热传递，所述水泵用于将水箱中的水泵入导热水循环管，所述加热器用于加热水箱中的循环水。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，包括乳液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜，所述乳液聚合搅拌釜的上端设置有第一进料口，所述乳液聚合搅拌釜的下端设置有第二进料口及第一出料口，所述乳液聚合反应釜的上端设置有第三进料口和第四进料口，所述乳液聚合反应釜的下端设置有第二出料口；
2.如权利要求1所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述第一进料口处、第二进料口处和第三进料口处均设置有滤网，所述滤网用于过滤通过第一进料口、第二进料口及第三进料口的原料。
3.如权利要求1所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述乳液聚合搅拌釜中设置有第一搅拌桨，所述乳液聚合搅拌釜外设置有第一动力装置，所述第一动力装置与第一搅拌桨传动连接；
4.如权利要求3所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述乳液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜中均设置有阻流条，所述阻流条竖向设置于乳液聚合搅拌釜内壁上以及乳液聚合反应釜内壁上。
5.如权利要求1所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，
6.如权利要求1所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述乳液聚合反应釜还包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器用于检测乳液聚合反应釜的内部温度，所述压力传感器用于检测乳液聚合反应釜的内部压力。
7.如权利要求6所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述乳液聚合反应釜还包括温度调节装置，所述温度调节装置用于调节乳液聚合反应釜的内部温度。
8.如权利要求7所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述温度调节装置包括导热水循环管、水泵、水箱和加热器，所述导热水循环管环绕乳液聚合反应釜外壁用于与乳液聚合反应釜热传递，所述水泵用于将水箱中的水泵入导热水循环管，所述加热器用于加热水箱中的循环水。
9.如权利要求8所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，还包括中央控制装置，所述中央控制装置分别与第一蠕动泵、第二蠕动泵、第三蠕动泵、第四蠕动泵、第五蠕动泵、第一动力装置和第二动力装置电连接；
10.如权利要求9所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述中央控制装置还分别与温度传感器、压力传感器和温度调节装置电连接；
...【技术特征摘要】
1.一种用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，包括乳液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜，所述乳液聚合搅拌釜的上端设置有第一进料口，所述乳液聚合搅拌釜的下端设置有第二进料口及第一出料口，所述乳液聚合反应釜的上端设置有第三进料口和第四进料口，所述乳液聚合反应釜的下端设置有第二出料口；
2.如权利要求1所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述第一进料口处、第二进料口处和第三进料口处均设置有滤网，所述滤网用于过滤通过第一进料口、第二进料口及第三进料口的原料。
3.如权利要求1所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述乳液聚合搅拌釜中设置有第一搅拌桨，所述乳液聚合搅拌釜外设置有第一动力装置，所述第一动力装置与第一搅拌桨传动连接；
4.如权利要求3所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述乳液聚合搅拌釜和乳液聚合反应釜中均设置有阻流条，所述阻流条竖向设置于乳液聚合搅拌釜内壁上以及乳液聚合反应釜内壁上。
5.如权利要求1所述的用于聚丙烯酸酯乳液聚合的自动化反应装置，其特征在于，所述网格层的网孔大小为60～100目。
6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：向小月，李强，林荣超，李必高，
申请(专利权)人：深圳市钰联新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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