微悬乳生产聚氯乙烯法糊树脂的装置及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及时一种生产聚氯乙締的装置及生产方法，特别是微悬乳法生产聚氯乙 締糊树脂的装置及生产方法。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙締(PVC)糊树脂顾名思义是此种树脂主要W制成糊状形式来应用，人们常 用此种糊称作增塑糊，是未加工状态下的聚氯乙締塑料的一种独特液体形式。糊树脂常由 乳液和微悬浮法制得，其反应方程式为： nC 肥=C 肥 L---K C肥-OCUn. 聚氯乙締糊树脂因粒度微细，其质地像滑石粉，具有不流动性。聚氯乙締糊树脂同增塑 剂混合后经揽拌形成稳定的悬浮液，即制成PVC糊料，或称作PVC增塑糊、PVC溶胶，而且人们 正是W运种形式用来加工成最终制品。在制糊过程中，根据不同的制品需要，添加各种填 料、稀释剂、热稳定剂、发泡剂及光稳定剂等。
[0003] PVC糊树脂工业的发展，提供了仅经加热就变为聚氯乙締制品的一种新型的液态 材料。该种液态材料配置方便，性能稳定、易控制、使用方便、制品性能优良、化学稳定性好， 具有一定的机械强度、易着色等，因此被广泛应用于人造革、地板革、医用、精密仪器生产和 餐饮业的弹性手套、搪胶玩具、软质商标、墙纸、浸塑行业（电动把手医疗器械、劳动保护手 套等）、油漆涂料、发泡塑胶、输送带、汽车装饰等的生产。
[0004] 与传统的悬浮树脂相比，PVC糊树脂具有W下优点： (1)加工设备价廉;（2)模具简单便宜；（3)可制成特别形状;（4)发泡容易；巧)制品受热 次数少，并可W少量、多品种进行生产。
[0005] 全球糊状PVC树脂工业一直W较快速度发展，特别是近十年来，产能与产量呈跳跃 式增长，在亚洲地区增长尤为显着。2014年，全球糊PVC树脂总产能约550万吨/年，中国产能 约71万吨，约占全球总产能13%。
[0006] 制备方法主要有： 1.乳液法乳液聚合配方主要有VCM、水、水溶性引发剂和乳化剂。乳液聚合对揽拌要求 很严格，引发作用是在水相中进行的，通常使用的引发剂是水溶性过硫酸盐和亚硫酸盐的 氧化还原系统，反应速度与还原剂的加入速度和量有关。一般情况下，乳液聚合得到的乳浆 粒径小于0.2皿，为了达到增大乳浆粒径的目的，开发了乳液种子聚合法，使乳浆粒径增大 到l.Owii左右。在乳液聚合中，如果有已生成的高聚合物乳浆存在，控制物料配比和条件，原 则上VCM仅在已生成的乳浆粒子上聚合，而不再形成新的粒子;运种已生成的高聚物乳浆就 好像晶种，因此称为乳液种子聚合。不但要有合理的粒径，还必须具有适当的粒径分布，才 能得到性能优良的PVC糊树脂。乳液聚合中乳化剂很重要，所用数量决定了引发剂的粒子 数，且对最终的乳浆粒子的大小起了主要作用。特别在进行种子生成时，采用高引发速率和 低浓度乳化剂进行生产，能使乳浆微粒尺寸分布变窄。
[0007] 2.微悬浮法微悬浮聚合是制得PVC糊树脂较新的一种方法，其流程是：先将VCM、 油溶性引发剂、乳化剂和水用机械均化的方法制成稳定的乳状(粒径在I.Owii左右），然后进 行聚合。用运种方法生产的PVC糊树脂的流动性优良，乳化剂用量少，树脂的热稳定性和抗 水性均得到了改善。该生产工艺需特别注意W下几个影响因素:选用合适的复合乳化剂和 颗粒改良剂体系；聚合体系组分的均化;揽拌速度;水与单体之比恰当。是目前世界范围内 最为广泛使用的方法。还有一些改良方法如混合法等此处不予寶述。
[0008] 传统的氯乙締微悬浮聚合分为化学品配制、聚合、回收放料、喷雾干燥及粉碎、污 水半自动处理等几个步骤，存在W下方面不足： 1)化学品配制:溶解槽和预混槽较小，仅为6m3。
[0009] 2)聚合:蓋型较小，最大为48m3;揽拌为楠圆形管状揽拌，移出反应热能力差。
[0010] 3)回收放料:为蓋内回收，回收放料时间约4-5个小时，生产效率低；回收单体会带 出含乳浆的泡沫需加化学消泡剂，因添加此消泡剂，会影响糊树脂下游加工；回收放料结束 后，需每蓋打开人孔盖人工手动高压清洗聚合蓋，清洗质量受人为因素影响较大，危险性较 高，劳动强度大。
[0011] 4)喷雾干燥及粉碎:为负压输送，输送距离受限制;干燥塔需人工手动高压清洗， 清洗质量受人为因素影响较大，危险性较高，劳动强度大;排放尾气中的VC含量都在2(K)ppm W上，未满足环保要求。
[0012] 5)污水处理:采用半自动处理工艺，需用人工清除滤布上泥饼。
[0013] 传统的工艺和设备存在很多不足，使得装置生产周期长（1蓋/日），生产能力低下 (回收放料和人工清蓋占用8-10小时），产品质量不佳(揽拌槽较小，机械乳化不完全，需添 加化学消泡剂），劳动强度大(人工操作清洗设备、人工清除滤布上泥饼），W及关键设备聚 合蓋体积小，致使成本居高不下。
【发明内容】
[0014] 本发明提出解决上述问题的方法，而提供一种微悬乳法生产聚氯乙締糊树脂的装 置及生产方法。
[0015] 本发明的生产装置采用如下技术方案； 一种微悬乳法生产聚氯乙締糊树脂的装置，包括储槽，预混槽，聚合蓋，卸料槽，乳胶受 槽，干燥塔，废水收集槽，储槽与预混槽连接，预混槽与聚合蓋连接，聚合蓋分别与卸料槽、 气柜、废水收集槽连接，废水收集槽与汽提塔连接，汽提塔与聚合蓋连接，卸料槽分别与脱 除塔、废水收集槽和消泡机构连接，脱除塔分别与乳胶受槽和气柜连接，乳胶受槽与干燥塔 连接，干燥塔与废水收集槽连接。
[0016] 上述生产装置的优选方案是： 汽提塔的出口端还与调匀池连接，调匀池与计量槽连接，计量槽与快混慢混槽连接，快 混慢混槽与中和槽连接，中和槽与浮除槽连接，浮除槽分别与砂滤器和离屯、机连接。
[0017] 预混槽通过低剪切力乳化机、多孔板构成循环回路。
[0018] 储槽包括VCM单体储槽、脱盐水储槽和热脱盐水储槽，VCM单体储槽、脱盐水储槽分 别与预混槽直连接，脱盐水储槽、液碱槽、憐酸槽和引发剂槽分别与预混槽连接，溶解槽与 预混槽连接。
[0019] 聚合蓋上设置有集中加料管和自动清洗喷淋机构，聚合蓋为全密闭夹套结构。
[0020]卸料槽依次通过精湿式粉碎机、细湿式粉碎机、乳浆输送累和乳浆混合槽与脱除 塔连接，脱除塔上设置有与气柜连接的消泡机。
[0021 ]干燥塔通过袋滤器与成品料仓连接。
[0022] 溶解槽与硬脂酸槽、乳化剂槽和助剂槽连接。
[0023] 本发明的生产工艺所采用的技术方案是： 生产方法，通过DCS进行控制，按如下步骤进行： 3.?、原料配制： 将助剂、乳化剂W及硬脂酸加入溶解槽中与热水揽拌预溶； 扫、分散预混： 将脱盐水、引发剂、憐酸、和液碱同时加入预混槽内，再加入前述溶解槽中配置好的原 料，然后加 VCM单体，在预混槽内循环、乳化，使物料分散成稳定的微小液滴后，输送至聚合 蓋内聚合； <;:、聚合： 前述物料全部进入聚合蓋内后，开始升溫聚合，当聚合蓋压力升高，反应溫度降低时， 聚合反应结束；当聚合蓋压力降至0.2-0.6Mpa时，将物料排放至卸料槽回收储存，其中废水 统一收集在废水收集槽内； 进、放料回收消泡： 采用负压回收，当卸料槽内压力降至0.02~0.OSMpa时，开始回收，直至卸料槽内压力 达到-400~-700mmHg时结束； 在卸料槽进行负压回收时，将蒸汽直接通入卸料槽进行升溫，使乳浆溫度达到40°C~ 8(TC，当卸料槽压力达到设定值时，卸料槽的负压回收阶段结束，乳浆从卸料槽输送累送到 VC回收消泡； 在卸料槽内进行自压回收及负压回收时，系统会带出泡沫内含的乳化剂及乳浆，经由 动态消泡机及静态消泡机进行消泡处理，被捕捉下来乳浆回到卸料槽后再累送至干燥系统 进行干燥； 6、回收脱除 将乳浆通过流量控制从卸料槽的变频累送到脱除塔中;PVC乳浆经过加热设备加热到 控制的溫度后，经由喷雾嘴送入脱除塔塔内，级脱除后被送至干燥受槽中，乳浆中的氯乙締 含量由约2000ppm降至300ppmW下； f、干燥及分级、粉碎、正压输送： 干燥受槽中的乳浆累送入喷雾干燥器，干燥后的树脂随气流进入的袋滤器、再经分级 机分级合格的成品，粗颗粒再经粉碎机粉碎进行粉碎工作，分别W正压输送至成品料仓，经 自动包装机包装后整形送入成品库； 星、干燥塔高压自动清洗： 喷雾干燥器运采用自动高压清洗设备所用的清洗水压力控制范围：20~35Mpa; Ii、废水连续自动处理： 从预混槽、聚合蓋、卸料槽、干燥塔排出的废水收集在废水收集槽中，废水收集槽中的 废水中VC含量在3000-5000ppm; 废水经汽提塔汽提后，回收废水中残留VC，VC含量可降至I(K)PPmW下，废水收集于废水 调匀池再经快混慢混后导入空气自动加压浮除槽，刮除浓缩的污泥，污泥累送至离屯、机，脱 水收集成泥饼包装后出售浮除后废水送至砂滤槽进行自动连续处理，COD含量降至20化pm W下，再送至废水处理中屯、处理。
[0024]生产方法的优选方案是： 步骤6中，预混槽在乳化机W及多孔板的作用下，在0.3MPa~0.7M化的压力下在预混 槽中乳化，使物料分散成稳定的微小液滴，有效的控制成品一次粒径，依照DCS编制的流量， 输送到聚合蓋内聚合，预混槽体积范围：90~1 IOm3，多孔板的孔径是0.8~2. Omm;预混槽的 揽拌器形式是=叶后掠式，揽拌器揽拌体积功率范围2.0~5. OKW/m3。
[00巧]步骤C:中聚合，将物料排放至卸料槽回收储存后，对聚合蓋内部进行快速