专利名称：聚合物的干燥方法以及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及经氧化偶合而得到的聚合物粉体的干燥方法以及装置。尤其涉及采用
干燥机并融入循环氮气干燥聚苯醚粉体内的有机溶剂，并通过循环氮气加压到旋转锁内， 使得聚苯醚粉体能够顺利流到料仓，有效地防止聚苯醚架桥的方法。
背景技术：
氧化偶合方法是指带有活泼氢的化合物在氧化催化剂的作用下起氧化反应，脱氢
而偶联形成聚合物的方法，又称脱氢縮聚。酚类、乙炔类、芳胺类、芳烃、硫醇类等化合物都
可通过氧化偶合聚合生成聚合物。其中，最具代表性的属于聚苯醚的氧化偶合制备。 聚苯醚由于具有良好的化学、物理和电化学性能而得广泛的应用。由聚苯醚通过
改性的方法制得的聚苯醚树脂具有耐化学性、耐高温性、高强度、收縮率低和高流动性等综
合性能，其通过熔融注射成型或者熔融挤出成型法等方法提供所需要形状的产品和部件，
因此能够广泛的应用到电气、汽车行业以及其他工业材料领域产品或部件的材料。 聚苯醚的生产方法包括在铜化合物、胺化合物和含氧气体的存在下，在聚苯醚的
良溶剂中至少一种单价酚被氧化偶合而得到。关于从上述氧化偶合方法得到的聚苯醚溶
液中析出聚苯醚的方法，包含通过向上述溶液中加入聚苯醚的不良溶剂如甲醇而析出聚苯
醚。聚苯醚经过洗涤，过滤后，含有一定量有机溶剂的聚苯醚要进行干燥处理。
目前，用于聚苯醚生产中的干燥脱除有机溶剂的方法很多，通常包括(1)双螺杆
真空排气挤出机，是将聚合物经过过滤后直接进入到挤出机，熔融造粒的同时脱出有机溶
剂，如美国专利No. 6365710B1， No. 5232649， No. 3742093， No. 4504338， No. 5102591等公开
了聚苯醚干燥的方法。这些方法都是要将聚苯醚熔融才干燥聚苯醚，这种方法需要的设备
特殊，熔融后的聚苯醚容易氧化变色，而且聚苯醚的熔融温度较高，需要高温挤出，如果要
得到改性聚苯醚可以采用双螺杆真空排气挤出机，但是要等到聚苯醚原粉此方法行不通。
(2)喷雾干燥析出法，利用日本专利特公昭63-1333公开的得到聚碳酸酯的方法，但是此方
法设备昂贵，所得树脂粒子过于精细，堆密度小，为后加工带来不便。
发明内容
鉴于上述情况，本发明目的在于提供一种生产成本低，工艺相对简单，设备投资
少，易于连续生产的，经氧化偶合而得到的聚合物粉体干燥方法以及装置。 并且，本发明利用循环惰性气体干燥聚合物粉体，不仅能够避免粉尘爆炸，同时通
过给旋转锁加压，解决聚合物粉体粒子造成架桥堵塞管道的问题。 本发明提供一种聚合物粉体的干燥方法，用于干燥去除经氧化偶合而得到的聚合 物所含的有机溶剂，其特征在于，利用高温循环惰性气体对梯度温度分段加热的所述聚合 物进行干燥。 本发明的上述聚合物的干燥方法中，所述高温循环惰性气体的循环方向与所述聚 合物输送的方向相反。
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本发明的上述聚合物的干燥方法中，所述梯度温度分段加热可以是二段或三段加 热，更多段也被接受，优选三段加热，按聚合物的输送方向依次为，一段加热170°C _190°C， 二段加热110°C -130。C，三段加热80°C -IO(TC。 本发明的上述聚合物的干燥方法中，所述惰性气体优选为氮气。所述高温惰性气 体温度优选为150°C -200"，最优选170°C -190°C。 本发明的上述聚合物的干燥方法中，干燥时间优选为10min-50min，最优选为 10min-30min。 本发明的上述聚合物的干燥方法中，所述聚合物粉体所含的有机溶剂为选自甲
醇、乙醇、正丁醇、丙酮、甲苯、苯、二甲苯中的至少一种，优选甲醇和甲苯。 本发明的上述聚合物的干燥方法中，所述聚合物优选为聚苯醚。 其中，所述聚苯醚的聚苯醚固含量为40% -90%，优选聚苯醚固含量为
50% -70%。 本发明的上述聚合物的干燥方法中，该干燥方法在一干燥机中进行，所述干燥机 包括出料口 ，在所述出料口连接有一旋转锁，在所述旋转锁的输送方向上通有低压循环惰 性气体。 其中，所述低压循环惰性气体优选为氮气，其温度为40°C -IO(TC。 根据本发明的上述聚合物的干燥方法，其通过分段控温，有效地防止了聚合物粉
体受热氧化，降低了能耗。通过在所述高温惰性气体的循环中，使所述高温惰性气体从所述
聚合物粉体输送的反方向进入，使其夹带所述聚合物粉体内的有机溶剂后被排出，再经过
冷却，惰性气体_有机溶剂分离，惰性气体加热，增压，从而实现高温惰性气体的循环过程，
同时可以更有效地夹带走有机溶剂，提高了干燥效率，而且由于是惰性气体的循环，所以可
防止所述聚合物被氧化和发生粉尘爆炸，提高了安全性和稳定性，节约了氮气消耗，减少了
向环境排放的氮气排量。并且通过利用低压循环惰性气体加速经干燥的聚合物粉体进入料
仓，从而有效地解决由于聚合物粉体架桥而堵塞的问题，使聚合物粉体顺利流入料仓。 另外，本发明还提供一种聚合物的干燥装置，用于干燥去除经氧化偶合而得到的
聚合物所含的有机溶剂，其包括 干燥机，其具备进料口 、出料口 、用于高温惰性气体循环的排气口与进气口 、以及 分段加热夹套； 旋转锁，被设置在所述干燥机出料口处，并设有用于向其加压的低压循环惰性气 体通路。 本发明的所述聚合物的干燥装置中，所述干燥机，以高温惰性气体从所述聚合物 粉体输送的反方向进入的方式设置所述的进料口 、出料口 、以及高温惰性气体循环用排气 口与进气口。 本发明的所述聚合物的干燥装置中，所述干燥机的所述分段加热夹套以及加热温 度可根据需要设置，优选为三段，其中，一段加热170°C -ig(TC，二段加热ll(TC -13(rc，三 段加热80。C -IO(TC。 本发明的上述聚合物的干燥装置中，所述高温惰性气体的循环及所述低压循环惰 性气体通路可通过另行增加根据需要设置的公知手段来实现。所述高温惰性气体的循环 例如通过以下公知手段实现被换热器加热的高温惰性气体经过风机加压进入到干燥机进气口 ，在干燥机内夹带有机溶剂，从干燥机排气口出来，经过换热器冷却后进入到气液分离 罐进行分离，惰性气体从分离罐顶部出来，经过换热器再次加热循环进入干燥机，惰性气体 补管将适当的补充循环氮气的损失。所述低压惰性气体循环通路例如通过以下公知手段 实现低压循环惰性气体给旋转锁适当的加压，加速聚合物粉体进入料仓后，再从料舱顶部 出来，经过气固分离器分离出固体颗粒进行回收，而低压惰性气体再经风机实现循环。低 压惰性气体补充口适当的补充损失的惰性气体。所述高温惰性气体的循环中，所述高温 惰性气体是从所述聚合物粉体输送的反方向进入的。其中，所述惰性气体的温度优选为
150°C _2001:，最优选170°C -190°C。所述低压惰性气体循环通路中，低压循环惰性气体的
温度优选为40°C -IO(TC，最优选是50°C -70°C。所述惰性气体优选为氮气。 本发明的上述聚合物的干燥装置中，对于输送物料的装置无特别限制，可以是与
所述干燥机单独的推进装置，也可以是与干燥机一体的空心桨叶式推进器或螺旋推进器。
其中，优选空心桨叶式推进器。 本发明的上述聚合物的干燥装置中，所述聚合物粉体所含的有机溶剂为选自甲
醇、乙醇、正丁醇、丙酮、甲苯、苯、二甲苯中的至少一种，优选甲醇和甲苯。 本发明的上述聚合物粉体的干燥装置中，所述聚合物优选为聚苯醚。 其中，所述聚苯醚的聚苯醚固含量为40%-90%，优选聚苯醚固含量为
50% -70%。 根据本发明的上述聚合物的干燥装置，其通过所述干燥机所具备的分段加热夹套 来分段控温，从而有效地防止了聚合物粉体受热氧化，降低了能耗。通过在干燥机中设置用 于高温惰性气体循环的排气口与进气口来进行高温惰性气体的循环，并通过以高温惰性气 体从所述聚合物粉体输送的反方向进入的方式设置所述的进料口、卸料口、以及高温惰性 气体循环用排气口与进气口 ，从而使所述高温惰性气体从所述聚合物粉体输送的反方向进 入，使其夹带所述聚合物粉体内的有机溶剂后被排出，再经过冷却，惰性气体_有机溶剂分 离，惰性气体加热，增压，从而实现高温惰性气体的循环过程，同时可以更有效地夹带走有 机溶剂，提高了干燥效率，而且由于是惰性气体的循环，所以可防止所述聚合物被氧化和发 生粉尘爆炸，提高了安全性和稳定性，节约了氮气消耗，减少了向环境排放的氮气排量。并 且通过在所述干燥机卸料口处设置旋转锁，利用低压循环惰性气体通路向其加压，从而加 速经干燥的聚合物粉体进入料仓，有效地解决由于聚合物粉体架桥而堵塞的问题，使聚合 物粉体顺利流入料仓。另外，本发明的上述聚合物粉体的干燥装置因无需特殊设备，工艺相 对简单，所以设备投资少，易于连续大量生产。
图1为本发明的干燥装置实施方式的示意图。
其中 1 :螺杆推进器；2 :干燥机；3 :旋转锁；4 :料仓；5 :换热器；6 :气液分离罐；7 :加热 器；8 :高温循环氮气风机；9 :气固分离罐；10 :低压循环氮气风机； A:干燥机进料口 ；B:料仓卸料口 ；C:气液分离罐液体出口 ；D:气固分离罐固体 出口 ；E:干燥机排气口 ；F:干燥机进气口 ；G:干燥机出料口 ；H1 :三段加热；H2:二段加热； H3 :—段加热；N1 :高温循环氮气补充；N2 :低压氮气补充；M :电机。
具体实施例方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1 如图1所示，将经过洗涤，过滤后的含有固含量为60%，含有40%甲醇，甲苯的聚 苯醚通过螺杆推进器1推动聚苯醚从干燥机进料口 A进入到干燥机2，其中干燥机的夹套事 先通过1段加热H3加热到190°C ， 二段加热H2加热到130°C ，三段加热HI加热到100°C ，当 聚苯醚被空心桨叶式推进器向前推进，同时高温循环氮气经过换热器7加热到18(TC，再经 过风机8加压进入到干燥机F 口，循环氮气在干燥机内夹带有机溶剂甲醇，甲苯从干燥机排 气口 E出来，经过换热器5冷却后进入到气液分离罐6进行分离，氮气从分离罐顶部出来， 经过换热器7再次加热循环进入干燥机，氮气补管Nl适当的补充循环氮气损失。从气液分 离罐分离出来的液体回收。聚苯醚在干燥机内驻留时间30min后从干燥机出料口 G流出通 过旋转锁3进入到料仓4，此时低压循环氮气给旋转锁3适当的加压，加速了聚苯醚进入料 仓，解决架桥堵塞的问题，从料舱顶部出来，低压氮气经过气固分离器9分离出固体颗粒进 行回收，而低压氮气再经风机10实现低压氮气的循环。低压氮气补充口 N2适当的补充损 失的氮气。从料仓取样分析后，聚苯醚固含量为98.2%。
实施例2 如图1所示，将经过洗涤，过滤后的含有固含量为60%，含有40%甲醇，甲苯的聚 苯醚通过螺杆推进器1推动聚苯醚从干燥机进料口 A进入到干燥机2，其中干燥机的夹套事 先通过1段加热H3加热到19(TC，二段加热H2加热到13(TC，三段加热H1加热到IO(TC， 当聚苯醚被螺旋式推进器向前推进，同时高温循环氮气经过换热器7加热到18(TC，再经过 风机8加压进入到干燥机F 口，循环氮气在干燥机内夹带有机溶剂甲醇，甲苯从干燥机排气 口 E出来，经过换热器5冷却后进入到气液分离罐6进行分离，氮气从分离罐顶部出来，经 过换热器7再次加热循环进入干燥机，氮气补管Nl适当的补充循环氮气的损失。从气液分 离罐分离出来的液体回收。聚苯醚在干燥机内驻留时间30min后从干燥机出料口 G流出后 通过旋转锁3进入到料仓4，此时低压循环氮气给旋转锁适当的加压，加速了聚苯醚进入料 仓，解决架桥堵塞的问题，从料舱顶部出来，低压氮气经过气固分离器9分离出固体颗粒进 行回收，而低压氮气再次经风机10实现低压氮气的循环。低压氮气补充口 N2适当的补充 损失的氮气。从料仓取样分析后，聚苯醚固含量为97.5%。
实施例3 如图1所示，将经过洗涤，过滤后的含有固含量为70%，含有30%甲醇，甲苯的聚 苯醚通过螺杆推进器1推动聚苯醚从干燥机进料口 A进入到干燥机2，其中干燥机的夹套事 先通过1段加热H3加热到190°C ， 二段加热H2加热到120°C ，三段加热HI加热到90°C ，当 聚苯醚被空心桨叶式推进器向前推进，同时高温循环氮气经过换热器7加热到17(TC，再经 过风机8加压进入到干燥机F 口，循环氮气在干燥机内夹带有机溶剂甲醇，甲苯从干燥机排 气口 E出来，经过换热器5冷却后进入到气液分离罐6进行分离，氮气从分离罐顶部出来， 经过换热器7再次加热循环进入干燥机，氮气补管Nl适当的补充循环氮气的损失。从气液 分离罐分离出来的液体回收。聚苯醚在干燥机内驻留时间20min后从干燥机出料口 G流出 后通过旋转锁3进入到料仓4，此时低压循环氮气给旋转锁适当的加压，加速了聚苯醚进入料仓，解决架桥堵塞的问题，从料舱顶部出来，低压氮气经过气固分离器9分离出固体颗粒 进行回收，而低压氮气再次经风机10实现低压氮气的循环。低压氮气补充口 N2适当的补 充损失的氮气。从料仓取样分析后，聚苯醚固含量为98.9%。
实施例4 如图1所示，将经过洗涤，过滤后的含有固含量为50%，含有50%甲醇，甲苯的聚 苯醚通过螺杆推进器1推动聚苯醚从干燥机进料口 A进入到干燥机2，其中干燥机的夹套事 先通过1段加热H3加热到190°C ， 二段加热H2加热到130°C ，三段加热HI加热到100°C ，当 聚苯醚被空心桨叶式推进器向前推进，同时高温循环氮气经过换热器7加热到18(TC，再经 过风机8加压进入到干燥机F 口，循环氮气在干燥机内夹带有机溶剂甲醇，甲苯从干燥机排 气口 E出来，经过换热器5冷却后进入到气液分离罐6进行分离，氮气从分离罐顶部出来， 经过换热器7再次加热循环进入干燥机，氮气补管Nl适当补充循环氮气的损失。从气液分 离罐分离出来的液体回收。聚苯醚在干燥机内驻留时间40min后从干燥机出料口G流出后 通过旋转锁3进入到料仓4，此时低压循环氮气给旋转锁适当的加压，加速了聚苯醚进入料 仓，解决架桥堵塞的问题，从料舱顶部出来，低压氮气经过气固分离器9分离出固体颗粒进 行回收，而低压氮气再经风机10实现低压氮气的循环。低压氮气补充口 N2适当的补充损 失的氮气。从料仓取样分析后，聚苯醚固含量为99.0%。
实施例5 如图1所示，将经过洗涤，过滤后的含有固含量为60%，含有40%甲醇，甲苯的聚 苯醚通过螺杆推进器1推动聚苯醚从干燥机进料口 A进入到干燥机2，其中干燥机的夹套事 先通过1段加热H3加热到190°C ， 二段加热H2加热到130°C ，三段加热HI加热到IO(TC ，当 聚苯醚被空心桨叶式推进器向前推进，同时高温循环氮气经过换热器7加热到18(TC，再经 过风机8加压进入到干燥机F 口，循环氮气在干燥机内夹带有机溶剂甲醇，甲苯从干燥机排 气口 E出来，经过换热器5冷却后进入到气液分离罐6进行分离，氮气从分离罐顶部出来， 经过换热器7再次加热循环进入干燥机，氮气补管Nl适当的补充循环氮气的损失。从气液 分离罐分离出来的液体回收。聚苯醚在干燥机内驻留时间40min后从干燥机出料口 G流出 后通过旋转锁3进入到料仓4，此时低压循环氮气给旋转锁适当的加压，加速了聚苯醚进入 料仓，解决架桥堵塞的问题，从料舱顶部出来，低压氮气经过气固分离器9分离出固体颗粒 进行回收，而低压氮气再经风机10实现低压氮气的循环。低压氮气补充口 N2适当的补充 损失的氮气。从料仓取样分析后，聚苯醚固含量为99.3%。 本发明的方法对于制备聚苯醚方法没有限制，适用于多种制备方法制得的聚苯 醚，如美国专利3， 306， 874和3， 306， 875中所述的方法，使用亚铜化合物和胺化合物的配合 物作为催化剂将2， 6- 二甲基苯酚氧化聚合，美国专利3， 257， 357和3， 257， 358以及日本专 利JP50-051187A等公开的制备聚苯醚的方法也适用本发明的方法来利用循环氮气脱除聚 苯醚内的有机溶剂。
权利要求
一种聚合物干燥方法，用于干燥去除经氧化偶合而得到的聚合物中所含的有机溶剂，其特征在于，利用高温循环惰性气体对梯度温度分段加热的所述聚合物进行干燥。
2. 如权利要求1所述的聚合物的干燥方法，其特征在于，所述高温循环惰性气体的循 环方向与所述聚合物输送方向相反。
3. 如权利要求1或2所述的聚合物的干燥方法，其特征在于，所述梯度温度分段加热为 三段加热，按聚合物的输送方向依次为，一段加热170°C -190°C，二段加热ll(TC -130°C，三 段加热80°C -IO(TC。
4. 如权利要求1或2所述的聚合物的干燥方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气，所 述高温惰性气体温度为150°C -200°C。
5. 如权利要求4所述的聚合物的干燥方法，其特征在于，对所述聚合物进行干燥的时 间为10min_50min。
6. 如权利要求1或2所述的聚合物的干燥方法，其特征在于，所述聚合物为聚苯醚。
7. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该干燥方法在一干燥机中进行，所述干 燥机包括出料口 ，在所述出料口连接有一旋转锁，在所述旋转锁的输送方向上通有低压循 环惰性气体。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述低压循环惰性气体为氮气，其温度为 40°C -IO(TC。
9. 一种聚合物的干燥装置，用于干燥去除经氧化偶合而得到的聚合物所含的有机溶剂，其包括干燥机，其具备进料口 、出料口 、用于高温惰性气体循环的排气口与进气口 、以及分段加热夹套；旋转锁，被设置在所述干燥机出料口处，并设有用于向其加压的低压循环惰性气体通路。
10. 如权利要求9所述的聚合物的干燥装置，其特征在于，所述干燥机，以高温惰性气 体从所述聚合物输送的反方向进入的方式设置所述的进料口 、出料口 、以及高温惰性气体 循环用排气口与进气口。
全文摘要
本发明涉及一种聚合物的干燥方法以及装置，用于干燥去除经氧化偶合而得到的聚合物所含的有机溶剂，利用高温循环惰性气体对梯度温度分段加热的所述聚合物进行干燥，并且，利用低压循环惰性气体加速经干燥的聚合物进入料仓。根据本发明的聚合物的干燥方法以及装置，不仅能够避免粉尘爆炸，同时解决聚合物粉体粒子造成架桥而堵塞管道的问题，而且生产成本低，工艺相对简单，设备投资少，易于连续生产。
文档编号C08G65/46GK101792526SQ20091023829
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者刘宇辉, 张洪波, 李瑞亢, 王海军, 胡衍平, 高岱魏 申请人:中国蓝星(集团)股份有限公司;蓝星化工新材料股份有限公司