聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法_4

文档序号:9931982阅读:来源:国知局
重量%以下,进一步优选为I重量%以下(下限为O重量% )。
[0176](2-9)其他工序
[0177]除了上述工序以外,可根据需要来设置造粒工序、整粒工序、微粉去除工序、微粉的再利用工序等。
[0178]另外,上述整粒工序中,包含表面交联工序以后的微粉去除工序、吸水性树脂聚集并超过期望大小时进行的粉碎工序及分级工序。另外,上述微粉的再利用工序中包含:将微粉直接在其该状态下、或者在造粒工序中制成大的含水凝胶后,在吸水性树脂的任何制造工序中进行添加的工序。
[0179](2-10)输送工序
[0180]上述各工序之间,通过螺旋送料器、斗式输送机、刮板输送机、传送带、空气输送等各种输送机进行连结,根据需要在各工序之间进行中间贮藏。作为吸水性树脂的全部制造工序,基本上将各工序连结,优选在密闭体系中进行制造及填充。
[0181](2-11)填充工序
[0182]本工序是将作为经过上述工序的至少一部分而制造的最终制品的吸水性树脂,填充于集装袋、纸袋等填充容器的工序。填充于该填充容器的吸水性树脂,接受规定的检查后山位出贝ο
[0183]另外,将最终制品的吸水性树脂填充于填充容器前,在贮藏槽中贮藏规定时间,其后,根据出货形式(例如袋、箱、瓶、筒仓等)进行填充,由此能够使填充后的吸水性树脂的物性提高及稳定化。作为填充单位,可根据出货形式适当设定即可,优选10g?10ton,更优选1kg?lOton。
[0184][3]废气的吸收工序
[0185]本工序是使从上述聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序排出的气体(以下,称为“废气”)被水等的水性液(以下,称为“吸收液”)吸收的工序。作为该吸收液,分别使用:第I发明中pH为7?11、且多价金属离子的含量为10ppm以下的水;在第2发明中将25°C的电导率为500(yS/Cm)以下的水与碱化合物进行混合并调整pH至7?11的水。
[0186]S卩,第I发明提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法,所述方法进一步包含:从聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序排出的气体被PH至7?11、而且多价金属离子的含量为I OOppm以下的水吸收的工序。
[0187]另外,第2发明提供一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法,所述方法进一步包含:使从聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序排出的气体,被将25°C的电导率为500(μS/cm)以下的水与碱化合物进行混合并调整pH至7?11的水吸收的工序。
[0188]另外,上述废气是由上述工序(2-1)?(2-11)等排出,但只要是从聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序排出,则没有特别限制。
[0189](废气)
[0190]在本发明中,“废气”是指如上述那样从聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序排出的气体。
[0191]该废气是从聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序排出的气体,优选以从聚合工序、干燥工序、表面交联工序排出的成分作为主成分的废气,更优选以从聚合工序、干燥工序排出的成分作为主成分的废气,进一步优选以从干燥工序排出的成分作为主成分的废气。另外,该“主成分”是指相对于废气总体积所占的比例优选为50容积%以上,更优选为70容积%以上,进一步优选为90容积%以上。
[0192]吸收由干燥工序排出的气体时,作为干燥工序,优选热风干燥,更优选温度为100?300 0C、风速为3 (m/s)以下的热风干燥。另外,作为使用的干燥机,优选流动层干燥机、旋转搅拌型干燥机、通风带型干燥机,更优选通风带型干燥机,进一步优选通风带型连续干燥机。通过这样的干燥工序,更好发挥本发明的效果。另外,上述热风的温度、风速等优选的干燥条件,采用上述(2-64)的记载内容。
[0193](废气的吸收)
[0194]在本发明中,上述废气在废气吸收塔被上述吸收液吸收后,在聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序中进行回收、或者燃烧处理或生物处理等的废弃处理。
[0195]详细地说,上述废气被供给于废气吸收塔后,通过在该废气吸收塔内中吸收液(例如氢氧化钠水溶液等)与废气的气液接触,被吸收液吸收。通过该操作,去除废气中的含有物(有机物、特别是丙烯酸)。其后,该吸收液在吸水性树脂的制造工序中进行回收、或废弃处理。
[0196]另外,在本发明中,相对于废气中的有机物总量,优选90重量%以上、更优选95重量%以上、进一步优选99重量%以上、特别优选99.9重量%以上的有机物被去除。
[0197](废气的温度等)
[0198]在本发明中,作为由上述制造工序排出的气体的温度,在导入废气吸收塔的时间点,优选为30?150°C,更优选为50?130°C,进一步优选为80?120°C。上述温度小于30°C时,担心废气中的有机物(特别是丙烯酸)析出,发生配管等中的闭塞等的装置故障。另外,使废气的温度小于30°C需要进行强制冷却,格外花费能量成本,因此不优选。另一方面,上述温度超过150°C时,废气与吸收液进行接触时,该吸收液的一部分蒸发,吸收效率降低,因此不优选。另外,为了补充由于上述蒸发损失的吸收液,需要过量的水,从增加成本的观点出发不优选。
[0199]因此在本发明中,为了将废气温度控制在上述温度范围,根据需要,最好使用热交换器。例如废气温度高时,期望冷却废气,进行热回收。另外废气温度低时,期望用热交换器将废气进行加热。除了热交换器以外也可使用加热器、冷却器等各种公知的温度调整设备。
[0200]作为该热交换器的冷却功率系数(比冷却出力),优选超过O且10(W/cm2)以下,更优选为0.012?5(胃/0112),进一步优选为0.1?2(¥/0112)。该冷却功率系数超过10(¥/0112)时,不仅能量上不利,而且担心由于过度冷却而析出,因此不优选。
[0201](废气中的含有物)
[0202]在本发明中,从上述吸水性树脂的制造工序排出的气体中,除了该制造工序中使用的非活性气体、空气、水蒸汽以外,还包含吸水性树脂的原材料(例如单体、交联剂、7K、有机溶剂、添加剂等)等。另外,有时包含从干燥工序产生的微粒(微细凝胶、干燥后的微粒)、从表面交联工序产生的吸水性树脂的微粉。
[0203](吸收液)
[0204]在本发明(第I发明)中,作为吸收从聚丙烯酸(盐)系从吸水性树脂的制造工序排出的气体的液体,使用pH为7?11、且多价金属离子的含量为10ppm以下的水。该多价金属离子的含量优选为50ppm以下,以下按顺序优选为20ppm以下、1ppm以下、5ppm以下、Ippm以下、0.5ppm以下,最优选为0.1ppm以下。作为下限值为Oppm,但也可以是0.0lppm左右。上述多价金属离子的含量超过10ppm时,通过与吸收液的反应而大量生成水不溶性的多价金属盐,附着于废气吸收塔内的吸收液喷雾嘴、气液接触用填充层等,产生堵塞等的装置故障,因此不优选。
[0205]另外,作为上述多价金属离子没有特别限制,优选为周期表IIA族(周期表第2族)的金属离子,更优选为镁离子或钙离子,进一步优选为钙离子。含有这些多价金属离子的多价金属盐(特别是碳酸盐、氢氧化物)对于水的溶解度低,因此特别需要抑制含量。另外,多价金属离子的含量,是指除了平衡阴离子的多价金属阳离子的量。具体而言,在氢氧化钙的情况下Ca2+的量为多价金属阳离子的量。
[0206]进而,作为上述多价金属离子的含量为10ppm以下的水,没有特别限制,可举出例如离子交换水、蒸馏水、低硬度的天然水、河川水、地下水、雨水,除此以外还可列举出吸水性树脂的制造工序中产生的冷凝水等。
[0207]另外,在吸水性树脂的制造工序中,使用多价金属盐作为吸水性树脂的原材料时,含有多价金属盐的吸水性树脂混入废气中,作为结果,有时吸收液中的多价金属离子的含量超过lOOppm。因此,随时监视吸收液中的多价金属离子的含量,优选根据需要使用多价金属离子少的水使得多价金属离子的含量为10ppm以下。
[0208]在本发明(第2发明)中,作为吸收从聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序排出的气体的液体,使用将25°C的电导率为500(yS/cm)以下的水与碱化合物进行混合并调整pH至7?11的水。该25°C的电导率(yS/cm)优选为100以下,以下按顺序优选为50以下、30以下、20以下、10以下,最优选为5以下。作为下限值是理论纯水的0.0546?0.0549,从水的精制成本的观点出发,也可优选为0.1,更优选为0.5,进一步优选为0.8左右。上述250C的电导率超过500(yS/cm)时,通过电解质(特别是多价金属离子)与吸收液的反应大量生成水不溶性的水垢,附着于废气吸收塔内的吸收液喷雾嘴、气液接触用填充层等,发生堵塞等的装置故障,因此不优选。
[0209]另外,在本发明中使用的水,从废气中含有的有机物(特别丙烯酸)的吸收效率的观点出发,第I发明或第2发明没有区别地优选为碱化合物的水溶液,更优选为碱金属的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐的水溶液,进一步优选为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的水溶液。这些碱化合物也可以适当并用。另外,使用碱化合物的水溶液时,作为溶解该碱化合物的水,使用多价金属离子的含量优选为10ppm以下、更优选为50ppm以下、进一步优选为1ppm以下的水。
[0210]作为上述水溶液的液性,为了效率优良而且确实地吸收废气中的有机物(特别是残存单体),优选调整至碱性,但是使碱性过强时,水不溶性的多价金属盐的生成量增加,容易发生吸收塔内的堵塞。因此,吸收液的液性优选调整为PH7?11,更优选为pH9?11。另外,该PH值是在液温25°C的测定值。通过控制为该碱度,能够抑制由于碱化合物与吸收液中含有的多价金属离子的反应而过剩生成水不溶性的多价金属盐,同时还能抑制碱化合物的使用量且很经济,因此优选。
[0211 ]另外,上述pH值在废气吸收塔的运转中可进行一定程度变动,进行控制使得作为该变动幅优选为±2、更优选为± I即可。作为该控制方法,可列举出:在废气吸收塔的运转中监控吸收液的pH,适当添加水、酸或碱,将pH调整在上述范围内的方法。
[0212]进而在本发明中,从效果的观点出发,也可在吸收液中添加水垢防止剂、螯合剂。作为该水垢防止剂,没有特别限制,例如可列举出木质素磺酸钠等的木质素系衍生物、水溶性的聚(甲基)丙烯酸钠、或者无机聚磷酸盐、膦酸盐、有机磷酸酯等的磷系化合物等。另外,作为该螯合剂,没有特别限制,例如可列举出国际公开第2011/040530号的[2]螯合剂项中记载的螯合剂、氨基羧酸、氨基磷酸、聚磷酸等。作为该水垢防止剂、螯合剂的使用量,优选相对于吸收液为0.01?500ppm。
[0213](废气与吸收液的接触)
[0214]在本发明中,作为与废气接触的吸收液的温度没有特别限制,从吸收效率的观点出发,优选为30?1000C,更优选为40?95°C,进一步优选为50?90°C,特别优选为60?90°C。上述吸收液的温度超过100°C时,废气的吸收效率降低,因此不优选。另一方面,小于30°(:时,在能量上不利,进而溶解于吸收液中的多价金属盐的溶解度降低,担心析出发生,因此不优选。该吸收液的温度是指将吸收液刚要向作为废气吸收塔的气液接触单元的填充层进行喷雾前的温度,可根据热交换器、加热器等的温度调整设备进行适当调整。
[0215]另外,使废气与吸收液进行接触时,作为该吸收塔内的压力可以是常压、加压、减压的任一种,优选为微减压,例如以-10?-1mbar的范围内的压力来实施。进而,在本发明中,废气量与吸收液量的比率可根据废气的组成进行适当调整,作为废气每1000(Nm3/min)(100°(:换算)的吸收液量优选为0.01?100(1113/1^11),更优选为0.05?50(1113/1^11),进一步优选为0.I ?10(m3/min)。
[0216](废气吸收装置)
[0217]本发明还提供适合于上述聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法的制造装置。即,提供一种吸水性树脂的制造装置,所述装置是使从聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造工序排出的废气、与中和该废气中有机物的吸收液进行气液接触,从该废气中将有机物进行去除处理的吸水性树脂的制造装置,所述装置具有:使上述废气与上述吸收液进行气液接触的气液接触单元;从上述气液接触单元上部向上述气液接触单元供给上述吸收液的
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