一种用于聚合物乳液后处理的设备的制作方法

本实用新型涉及高分子化学领域，具体而言，涉及一种用于聚合物乳液后处理的方法以及设备。

背景技术：

高分子树脂乳液泛指把油溶性单体通过乳化剂均匀分散在水相介质中，由引发剂引发乳液聚合得到的聚合物乳液。最终要经过后处理才能得到聚合物粉末或细颗粒的产品。现有技术中，对于乳液聚合得到的聚合物乳液，主要采用凝聚-离心-干燥的后处理方式来制备高分子树脂产品。该方法凝聚过程需要大量脱盐水、凝聚剂和分散剂等，所产生的废水还要经过多次处理后才能排放，造成生产成本很高。而且，用该方法形成的聚合物树脂粉末颗粒形态不规则、流动性能不好、粒度分布宽且堆密度小，并且有产品收率低等致命弱点。而现有的其它技术，诸如喷雾干燥、造粒洗涤等方法，不能高效除去聚合过程中残留的杂质或是会在后处理过程中引入新的杂质，会对产品的外观造成了不同程度的影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于聚合物乳液后处理的设备，其设备简单、操作方便，能高效的除去聚合物乳液中的杂质，高收率地获得聚合物树脂。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种用于聚合物乳液后处理的设备，包括造粒塔和中和池，造粒塔内设有封闭的腔体，腔体分为用于干燥聚合物乳液并形成聚合物颗粒的干燥腔和用于对聚合物颗粒进行酸洗的酸洗腔，酸洗腔位于造粒塔的底部并与干燥腔连通，酸洗腔设有出料口，出料口与中和池连通。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，酸洗腔设置有酸度控制装置，酸度控制装置包括pH值检测装置和酸液补充装置。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，中和池设置有碱度控制装置，碱度控制装置包括pH值检测装置和碱液补充装置。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，酸洗腔的上部设有抽气口，抽气口设有防止聚合物颗粒被抽出的隔离装置。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，围成干燥腔的塔壁设有多个冲洗喷嘴组。

优选地，多个冲洗喷嘴组沿造粒塔长度方向排列的冲洗喷嘴组，每个冲洗喷嘴组包括多个沿造粒塔周向设置的冲洗喷嘴。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，多个冲洗喷嘴沿造粒塔的塔壁设置，并与造粒塔的塔壁抵接贴合。

优选地，冲洗喷嘴朝向造粒塔的顶壁设置并与造粒塔的长度方向形成30～60°的夹角。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，酸洗腔的底部设有多个混料喷嘴组。优选地，每个混料喷嘴组包括多个环形阵列的混料喷嘴。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，混料喷嘴朝向造粒塔的顶壁设置且与酸洗腔的底壁形成30～60°的夹角。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，造粒塔顶部设有将聚合物乳液雾化的喷头。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，中和池与离心机通过泵连接。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型所提出的一种用于聚合物乳液后处理的设备，在造粒塔内设有封闭的腔体，并且该腔体包括相互连通的干燥腔和酸洗腔，在干燥腔内干燥形成的聚合物颗粒能够直接落入酸洗腔中，能够十分方便地通过酸洗去除聚合物颗粒中的杂质，酸洗后得到的聚合物悬浮液直接连续地流入中和池中，可以高效的去除残余的酸，避免酸对最终产品带来的影响。该设备各部分之间连续紧凑，能保证聚合物乳液在后处理过程中的造粒、酸化和中和步骤连续进行，避免更换设备造成的产品损失，提高了收率。该设备简单实用、操作方便，很好地提高了聚合物乳液后处理的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于聚合物乳液后处理的设备的各部件连接关系示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于聚合物乳液后处理的设备的造粒塔的内壁局部示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于聚合物乳液后处理的设备的酸洗腔的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的用于聚合物乳液后处理的设备的酸洗腔的底壁的示意图。

图中标记分别为：造粒塔110；酸洗腔111；冲洗喷嘴组112；冲洗喷嘴113；抽气口114；混料喷嘴组115；混料喷嘴116；出料口117；中和池120；酸度控制装置130；碱度控制装置140；离心机150。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种用于聚合物乳液后处理的设备，其包括造粒塔110和中和池120。

如图1所示，造粒塔110整体为中空的圆柱状结构，包含一个用于对聚合物乳液进行干燥的干燥腔(图未示)，干燥腔的顶壁上设有能够将聚合物乳液雾化的喷头(图未示)，经过喷头的聚合物乳液将被分散成细小的液滴悬浮于干燥腔内。参照图2所示，在围成干燥腔的塔壁上设有多个沿造粒塔110长度方向排列的冲洗喷嘴组112，多个冲洗喷嘴组112之间等间隙排列。值得注意的是，在本实用新型其它较佳实施例中，多个冲洗喷嘴组112之间的距离可以不完全相等，也可以根据聚合物颗粒的聚集程度来设置，在聚合物颗粒较为密集的上层可以将冲洗喷嘴组112设置得更紧密，而相应的在下层将冲洗喷嘴组112设置的更稀疏。

如图2所示，每个冲洗喷嘴组112包括多个冲洗喷嘴113，多个冲洗喷嘴113沿造粒塔110的周向设置并环绕造粒塔110内壁一周，多个冲洗喷嘴113之间等间隙。值得注意的是，在本实用新型其他较佳实施例中，多个冲洗喷嘴113之间的距离也可以不完全相等，任何排列分布上的改变都应当在本实用新型的保护范围内。冲洗喷嘴113紧贴造粒塔110的内壁，使得喷出的水蒸气可以沿着造粒塔110内壁运行，每个冲洗喷嘴113朝斜上方与水平面成45°角设置，使得喷出的水蒸气能够向上运行，并同时在横向上覆盖较大的区域，保证对造粒塔110内壁尽可能大面积的冲扫防止聚合物颗粒粘壁，喷出的水蒸气最终凝结成水流沿造粒塔110内壁而下形成水幕，进一步阻止聚合物颗粒粘壁。值得注意的是，45°角只是一个最为优化的数值，但本实用新型的其它较佳实施例中冲洗喷嘴113与水平面的夹角并不局限于此，任何角度上的改变都应当在本实用新型的保护范围内。

如图1和图3所示，在造粒塔110的底部设有酸洗腔111，酸洗腔111中的酸液采用pH为3～4的硫酸或盐酸水溶液。在酸洗腔111的上部设有抽气口114，抽气口114连接真空泵，可以为体系提供负压，在负压存在下，造粒塔110中成型的聚合物可以会向下运行，并最终落入酸洗腔111中。在抽气口114处设有阀门，可以有效阻止聚合物颗粒被抽走。

如图3和图4所示，在酸洗腔111的底部设有多个混料喷嘴组115，每个混料喷嘴组115包括多个按环形阵列的混料喷嘴116。由多个混料喷嘴组115构成的多个环形阵列，围绕同一个圆心，并一层一层地向外发散，多个混料喷嘴组115之间等间隙分布。值得注意的是，在本实用新型的其它较佳实施例中，多个混料喷嘴组115之间不一定是等间隙分布，多个混料喷嘴组115之间的间距也可以是不完全相等，多个混料喷嘴组115构成的多个环形阵列也并不一定是围绕同一个圆心设置，可以围绕各自的圆心相互独立存在或是交叉存在，更进一步，每个混料喷嘴组115包括的混料喷嘴116也不一定是环形阵列，矩形阵列或是其它阵列方式也应当在本实用新型的保护范围内。每个混料喷嘴116朝斜上方设置，每个混料喷嘴116与水平面保持45°设置，保证从混料喷嘴116中喷出的水蒸气能够对酸洗腔111保持竖直和水平两个方向上的吹扫。值得注意的是，45°角只是一个最为优化的数值，但本实用新型的其它较佳实施例中冲洗喷嘴113与水平面的夹角并不局限于此，任何角度上的改变都应当在本实用新型的保护范围内。

如图1和图3所示，酸洗腔111还连接有酸度控制装置130，酸度控制装置130包括pH值检测装置和酸液补充装置。能够对酸洗腔111中溶液的酸度进行实时监测，酸液补充装置中装有和酸洗腔111中同样的硫酸或盐酸溶液，能够根据pH值检测装置的信息反馈将酸洗腔111的pH值始终维持在3～4之间。酸洗腔111的上部还设有出料口117，出料口117在酸洗的初始阶段位于酸液的液面之上，随着聚合物颗粒、水蒸气以及补充酸液的进入，液面抬高，漫过出料口117的聚合物悬浮液会溢出并通过管道自流到中和池120中。

如图1所示，中和池120中初始为pH在8～8.5之间的碱液，碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，但随着中和的进行，碱被消耗，并最终维持在pH为6～7。同样地，中和池120也连接有碱度控制装置140，碱度控制装置140包括pH值检测装置和碱液补充装置。能够对中和池120中溶液的pH值进行实时监测，碱液补充装置中装有pH在8～8.5，能够根据pH值检测装置的信息反馈将中和池120的pH值始终维持在6～7之间。值得注意的是，为了达到更好的中和效果，碱液池可以采用机械搅拌或者跟酸洗腔111中一样构造的喷气搅拌。

如图1所示，中和池120连接有泥浆泵(图未示)，并通过泥浆泵将中和后得到的聚合物悬浮液输送到离心机150中。离心机150设有软水喷淋系统(图未示)，可以在对聚合物悬浮液离心分离的同时对分离得到的聚合物产品进行洗涤，使得到的聚合物产品纯度更高。

综上所述，本实用新型所提出的一种用于聚合物乳液后处理的设备，在造粒塔的底物设有酸洗腔，经过造粒塔干燥形成的聚合物颗粒能够直接落入酸洗腔中，能够十分方便地通过酸洗去除聚合物颗粒中的杂质，酸洗后得到的聚合物悬浮液直接连续地流入中和池中，可以高效的去除残余的酸，避免酸对最终产品带来的影响。该设备各部分之间连续紧凑，能保证聚合物乳液在后处理过程中的造粒、酸化和中和步骤连续进行，避免更换设备造成的产品损失，提高了收率。该设备简单实用、操作方便，很好地提高了聚合物乳液后处理的效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。