专利名称：连续化悬浮聚合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种连续化悬浮聚合装置，属于化工装置领域。
背景技术：
离子交换树脂是ー类在分子结构中具有能离解的酸性基团(如-SO3TT等)或碱性基团(如-NR3OH等)且能与其他阳离子或阴离子进行交換的高分子化合物，广泛应用于エ业水处理、石油化工、标准计量、医药治疗、生物工程、及农业等领域。以苯こ烯和ニこ烯苯共聚所得的树脂为基础的离子交換树脂应用最为广泛。 离子交换树脂生产，首先采用悬浮聚合技术生产离子交换树脂母体(俗称白球)，然后白球经磺化或氯甲基化，形成阳或阴离子交换树脂。对离子交换树脂的性能要求除了高机械强度，稳定的化学性质、较长的使用寿命、较大的交換容量等要求之外，在实际应用时，要求离子交换树脂具有适当的粒径和均一的粒度分布。如果树脂颗粒较细，虽然交換速度较快，但液体通过阻カ也较大，需要较高的工作压カ；如果树脂的颗粒粒径均匀性差，小颗粒填充于大颗粒空隙之间会増大流体通过的阻力，降低流量和生产能力，因此常用离子交换树脂需要的直径为O. 3 O. 8mm的白球，特别是粒径为O. 5mm左右的白球。制备粒径大小可控，且分散均匀的树脂白球成为目前众多科研者追求的目标。悬浮聚合中影响粒径分布的因素很复杂。大多学者都把精力投放到反应物料特性对粒径分布影响上去，而忽略了反应装置本身的局限性。传统的悬浮聚合装置一般采用搅拌的方式来分散液滴，由于单体在反应釜内离搅拌桨的距离远近不同，受到的剪切力存在差异，这就决定了最终树脂白球粒度分布波动较大。
实用新型内容根据以上现有技术中的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制备出的树脂颗粒粒径均匀、提高了产率的连续化悬浮聚合装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是所述的连续化悬浮聚合装置，包括聚合釜，其特点在干聚合釜上端连接敞ロ容器，聚合釜下端与熟化釜的一端连接，熟化釜的另一端与循环泵相连，循环泵经流量计与敞ロ容器相连，在聚合釜与敞ロ容器之间从上至下依次设置两组观察窗，两组观察窗之间的管路上设置单体入ロ，単体入ロ与预分散装置相连，敞ロ容器经进料泵与连续相进料ロ相连；聚合釜内下端设置热电偶，热电偶、流量计和循环泵分别与控制器相连。所述的控制器上设置温度显示仪、流量调节仪和变频器，其中温度显示仪与热电偶相连，流量调节仪与流量计相连，变频器与循环泵相连。工作原理及过程连续相在进料泵的作用下由连续相进料ロ进入聚合釜，并在循环泵的作用下进行循环。反应釜为主反应聚合釜，外围为加热套层，套层中装有导热油，能实现迅速加热。当达到一定温度后，単体由单体进料ロ开始进料，经分散装置分散成均匀液滴，并沿管道运动，由単体入口进入到装置中。由于单体的密度小于连续相的密度，单体将沿管道向上流动，并上浮。敞ロ容器下部为ー锥形部分，当连续相循环至敞ロ容器时，管径突然变小使得流经的连续相流速突然増大，上浮的单体受到自敞ロ容器流下的连续相的冲击力，上浮速度逐渐变慢。通过调节流量计控制循环速度，使単体在水流冲击力、浮力、重力、阻力等力的作用下悬浮在反应釜中，形成一层液态流化床并完成初步聚合。观察窗为透明，可以观察到单体液滴的运动情况，若在观察窗看到単体上浮，就应该适当的加大循环流量，防止単体与空气接触；若观察到的単体较少就应减小流量，以免水速过大将単体冲碎。随温度升高、聚合反应 的进行，聚合物的密度越来越大，当其密度和水相近时，就随水流进入熟化釜中完成熟化。当聚合颗粒密度大于连续相的密度后，聚合颗粒在熟化釜的锥形部位处沉积，未达到一定密度的単体将继续在循环系统中流动，进入敞ロ容器后再进入反应釜中，直到达到一定的转化率，聚合停止。反应温度由热电偶測量，变频器控制循环泵的转速，流量调节仪调节装置的流量。本实用新型所具有的有益效果是本实用新型不仅使得制备出的树脂颗粒粒径均匀，而且提高了产率。
图I是本实用新型结构示意图。图中1、敞ロ容器；2、进料泵；3、连续相进料ロ ；4、単体入口 ；5、分散装置；6、单体进料ロ ；7、聚合釜；8、热电偶；9、熟化釜；10、循环泵；11、流量调节仪；12、变频器；13、温度显示仪；14、控制器；15、流量计；16、观察窗。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进ー步描述如图I所示，所述的连续化悬浮聚合装置，包括聚合釜7，其特点在于聚合釜7上端连接敞ロ容器1，聚合釜7下端与熟化釜9的一端连接，熟化釜9的另一端与循环泵10相连，循环泵10经流量计15与敞ロ容器I相连，在聚合釜7与敞ロ容器I之间从上至下依次设置两组观察窗16，两组观察窗16之间的管路上设置单体入口 4，単体入口 4与分散装置5相连，敞ロ容器I经进料泵2与连续相进料ロ 3相连；聚合釜7内下端设置热电偶8，热电偶8、流量计15和循环泵10分别与控制器14相连。所述的控制器14上设置温度显示仪13、流量调节仪11和变频器12，其中温度显示仪13与热电偶8相连，流量调节仪11与流量计15相连，变频器12与循环泵10相连。连续相在进料泵2的作用下由连续相进料ロ 3进入聚合釜7，并在循环泵10的作用下进行循环。反应釜7为主反应聚合釜，外围为加热套层，套层中装有导热油，能实现迅速加热。当达到一定温度后，単体由单体进料ロ 6开始进料，经分散装置5分散成均匀液滴，并沿管道运动，由単体入口 4进入到装置中。由于单体的密度小于连续相的密度，单体将沿管道向上流动，井上浮。敞ロ容器I下部为ー锥形部分，当连续相循环至敞ロ容器I时，管径突然变小使得流经的连续相流速突然増大，上浮的单体受到自敞ロ容器I流下的连续相的冲击力，上浮速度逐渐变慢。通过调节流量计15控制循环速度，使単体在水流冲击力、浮力、重力、阻力等力的作用下悬浮在反应釜7中，形成一层液态流化床并完成初步聚合。观察窗16为透明，可以观察到单体液滴的运动情况，若在观察窗16看到単体上浮，就应该适当的加大循环流量，防止単体与空气接触；若观察到的単体较少就应减小流量，以免水速过大将単体冲碎。随温度升高、聚合反应的进行，聚合物的密度越来越大，当其密度和水相近时，就随水流进入熟化釜9中完成熟化。当聚合颗粒密度大于连续相的密度后，聚合颗粒在熟化釜9的锥形部位处沉积，未达到一定密度的単体将继续在循环系统中流动，进入敞ロ容器I后再进入反应釜7中，直到达到一定的转化率，聚合停止。反应温度由热电偶8測量，变频器12控制循环泵10的转速，流量调节仪11调节装置的流量。本实用新型不仅使得制备出的树脂颗粒粒径均匀，而且提高了产率。权利要求1.一种连续化悬浮聚合装置，包括聚合釜，其特征在于聚合釜上端连接敞口容器，聚合釜下端与熟化釜的一端连接，熟化釜的另一端与循环泵相连，循环泵经流量计与敞口容器相连，在聚合釜与敞口容器之间从上至下依次设置两组观察窗，两组观察窗之间的管路上设置单体入口，单体入口与预分散装置相连，敞口容器经进料泵与连续相进料口相连 ’聚合釜内下端设置热电偶，热电偶、流量计和循环泵分别与控制器相连。
2.根据权利要求I所述的连续化悬浮聚合装置，其特征在于所述的控制器上设置温度显示仪、流量调节仪和变频器，其中温度显示仪与热电偶相连，流量调节仪与流量计相连，变频器与循环泵相连。
专利摘要本实用新型涉及一种连续化悬浮聚合装置，属于化工装置领域。所述的连续化悬浮聚合装置，包括聚合釜，其特点在于聚合釜上端连接敞口容器，聚合釜下端与熟化釜的一端连接，熟化釜的另一端与循环泵相连，循环泵经流量计与敞口容器相连，在聚合釜与敞口容器之间从上至下依次设置两组观察窗，两组观察窗之间的管路上设置单体入口，单体入口与预分散装置相连，敞口容器经进料泵与连续相进料口相连；聚合釜内下端设置热电偶，热电偶、流量计和循环泵分别与控制器相连。本实用新型不仅使得制备出的树脂颗粒粒径均匀，而且提高了产率。
文档编号C08F2/01GK202379917SQ20112055572
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者于如军, 巩健 申请人:淄博职业学院