一种吸油材料的制备系统及工艺的制作方法

文档序号:14001678阅读:246来源:国知局

本发明涉及吸油材料制备技术领域,尤其涉及一种吸油材料的制备系统及工艺。



背景技术:

随着世界工业的不断发展,油污排放日益增加,油品泄漏的途径和机会也越来越多,特别是海上航运造成的大规模泄漏油事故。海洋油污染已经严重威胁到近海的生态环境,治理近海水环境的油污染已是刻不容缓。但是海洋油污治理还缺乏行之有效的方法,主要依靠减少污染机会,对污染源的含油废水进行预处理,控制油污排海总量等。吸油材料正是在这种情况下引起广人们的高度重视。

目前的吸油材料主要为高分子类,该类吸油材料的制备方法常为一步法聚合得到,由于聚合过程中单体与引发剂会发生聚合反应,该反应为强放热过程,大量的引发剂与单体接触,很容易造成局部放热严重,热量难以分散时,容易导致燃烧甚至爆炸事故,安全性低。



技术实现要素:

针对现有技术的上述问题,本发明的目的在于,提供一种吸油材料的制备系统及工艺,能够很好的控制反应过程中引发剂与单体的接触反应,使得热量及时分散,大大提高了制备过程的安全性。

为了解决上述技术问题,本发明的第一方面提供一种吸油材料的制备系统,该制备系统包括第一聚合反应釜、第二聚合反应釜和引发剂存储罐,

所述第一聚合反应釜的上部与单体原料输入管连接,所述第一聚合反应釜的底部通过螺杆泵与第二聚合反应釜的上部连接,所述螺杆泵用于将所述第一聚合反应釜的底部浆料输送至所述第二聚合反应釜,

所述引发剂存储罐通过第一引发剂加料管和第二引发剂加料管分别与所述第一聚合反应釜和第二聚合反应釜的上部连接,

所述第一聚合反应釜上设有第一搅拌装置,所述第二聚合反应釜上设有第二搅拌装置,所述第一引发剂加料管上设有第一流量调节阀,所述第二引发剂加料管上设有第二流量调节阀,所述第一流量调节阀与所述第一搅拌装置连锁,所述第二流量调节阀与所述第二搅拌装置连锁。

进一步地,所述第一聚合反应釜的设计温度为90℃,所述第二聚合反应釜的设计温度为150℃。

进一步地,所述第一搅拌装置包括第一变频电机、第一搅拌轴和第一搅拌桨,所述第一变频电机连接在所述第一搅拌轴伸出所述第一聚合反应釜的一端,所述第一搅拌桨设置在所述第一搅拌轴的另一端部。

进一步地,所述第二搅拌装置包括第二变频电机、第二搅拌轴和第二搅拌桨,所述第二变频电机连接在所述第二搅拌轴伸出所述第二聚合反应釜的一端,所述第二搅拌桨设置在所述第二搅拌轴的另一端部。

本发明的第二方面还提供一种利用上述第一方面中的任意一种吸油材料的制备系统的制备工艺,所述制备工艺包括以下步骤:

将单体原料加入到第一聚合反应釜中,开启第一搅拌装置,打开第一流量调节阀,向所述第一聚合反应釜中加入引发剂,所述第一流量调节阀的开度与所述第一搅拌装置的搅拌速度相对应;所述第一聚合反应釜的反应温度为30~60℃,反应时间为5~10小时,得到第一聚合浆料;

将所述第一聚合浆料通过螺杆泵输送至第二聚合反应釜,开启第二搅拌装置,打开第二流量调节阀,向所述第二聚合反应釜中加入引发剂,所述第二流量调节阀的开度与所述第二搅拌装置的搅拌速度相对应;所述第二聚合反应釜的反应温度为60~90℃,反应时间为5~10小时,得到第二聚合浆料;

将所述第二聚合浆料冷却至20~30℃之后,依次采用乙酸乙酯、水和乙醇进行洗涤,然后在50℃下干燥2小时,得到所述吸油材料。

进一步地,所述单体原料为2-甲基丙烯酸甲酯,所述引发剂为过硫酸铵或过氧化氢。

进一步地,所述第一聚合反应釜和第二聚合反应釜内均加入催化剂,所述催化剂为溴化铜。

本发明的一种吸油材料的制备系统及工艺,具有如下有益效果:

(1)本发明将引发剂分次分别加入第一聚合反应釜和第二聚合反应釜中,使得单体与引发剂充分接触反应,防止了现有技术中,大量引发剂一次加入聚合反应釜导致的短时间内聚合反应过于强烈,放热量过多,通过第一聚合反应釜上设置的第一搅拌装置和第二聚合反应釜上设置的第二搅拌装置将热量及时充分的分散,安全性大大提高。

(2)本发明第一聚合反应釜上的第一搅拌装置与第一引发剂加料管上设置的第一流量调节阀连锁,第二聚合反应釜上的第二搅拌装置与第二引发剂加料管上设置的第二流量调节阀连锁,从而可以保证在加入引发剂的量大时,搅拌装置的搅拌速度也随之增大,及时将单体原料与引发剂反应放出的热量分散,提高了安全性。

(3)本发明的吸油材料的制备工艺中,第一聚合浆料的聚合程度控制在30%~50%,第二聚合浆料的聚合程度控制在70%~90%,分步聚合,聚合程度逐渐增强,整个过程放热均匀,能够达到及时散热,安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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它附图。

图1是本发明提供的一种吸油材料的制备系统的结构示意图;

图中:1-第一聚合反应釜,2-第二聚合反应釜,3-引发剂存储罐,4-单体原料输入管,5-螺杆泵,11-第一搅拌装置,21-第二搅拌装置,31-第一引发剂加料管,32-第二引发剂加料管,111-第一变频电机,112-第一搅拌轴,113-第一搅拌桨,211-第二变频电机,212-第二搅拌轴,213-第二搅拌桨,311-第一流量调节阀,321-第二流量调节阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1所示的一种吸油材料的制备系统的结构示意图,该制备系统包括第一聚合反应釜1、第二聚合反应釜2和引发剂存储罐3。第一聚合反应釜1和第二聚合反应釜2串联设置,引发剂存储罐3用于分别向第一聚合反应釜1和第二聚合反应釜2内加入引发剂。优选的,第一聚合反应釜的设计温度为90℃,第二聚合反应釜的设计温度为150℃。

所述第一聚合反应釜1的上部与单体原料输入管4连接,所述第一聚合反应釜1的底部通过螺杆泵5与第二聚合反应釜2的上部连接,所述螺杆泵5用于将所述第一聚合反应釜1的底部浆料输送至所述第二聚合反应釜2。

所述引发剂存储罐3通过第一引发剂加料管31和第二引发剂加料管32分别与所述第一聚合反应釜1和第二聚合反应釜2的上部连接。

所述第一聚合反应釜1上设有第一搅拌装置11,所述第二聚合反应釜2上设有第二搅拌装置21,所述第一引发剂加料管31上设有第一流量调节阀311,所述第二引发剂加料管32上设有第二流量调节阀321,所述第一流量调节阀311与所述第一搅拌装置11连锁,所述第二流量调节阀321与所述第二搅拌装置21连锁。

具体的,当第一流量调节阀311的开度大时,第一搅拌装置11的搅拌速度大,第二流量调节阀321的开度大时,第二搅拌装置21的搅拌速度大,如此,可以将加入到第一聚合反应釜1和第二聚合反应釜2内的引发剂及时的分散,防止局部聚合反应过于强烈,产生大量的热量。

更进一步的,所述第一搅拌装置11包括第一变频电机111、第一搅拌轴112和第一搅拌桨113,所述第一变频电机111连接在所述第一搅拌轴112伸出所述第一聚合反应釜1的一端,所述第一搅拌桨113设置在所述第一搅拌轴112的另一端部。

更进一步的,所述第二搅拌装置21包括第二变频电机211、第二搅拌轴212和第二搅拌桨213,所述第二变频电机211连接在所述第二搅拌轴212伸出所述第二聚合反应釜2的一端,所述第二搅拌桨213设置在所述第二搅拌轴212的另一端部。

需要说明的是,上述中的第一搅拌桨113可以设置为单层,也可以为多层,当设置为多层时,各层的搅拌桨的类型可以相同也可以不同。如将第一搅拌桨113设置为三层,最下面一层为锚式,中间一层为框式,最上面一层为锚式。同样,上述中的第二搅拌桨213可以设置为单层,也可以为多层,当设置为多层时,各层的搅拌桨的类型可以相同也可以不同。如将第二搅拌桨213设置为三层,最下面一层为框式,中间一层为锚式,最上面一层为框式。

本实施例还提供一种吸油材料的制备工艺,该制备工艺采用前述任意一种吸油材料的制备系统,所述吸油材料的制备工艺包括以下步骤:

s1:将单体原料加入到第一聚合反应釜1中,开启第一搅拌装置11,打开第一流量调节阀311,向所述第一聚合反应釜1中加入引发剂,所述第一流量调节阀311的开度与所述第一搅拌装置11的搅拌速度相对应;所述第一聚合反应釜1的反应温度为30~60℃,反应时间为5~10小时,得到第一聚合浆料;

s2:将所述第一聚合浆料通过螺杆泵5输送至第二聚合反应釜2,开启第二搅拌装置21,打开第二流量调节阀321,向所述第二聚合反应釜2中加入引发剂,所述第二流量调节阀321的开度与所述第二搅拌装置21的搅拌速度相对应;所述第二聚合反应釜2的反应温度为60~90℃,反应时间为5~10小时,得到第二聚合浆料;

s3:将所述第二聚合浆料冷却至20~30℃之后,依次采用乙酸乙酯、水和乙醇进行洗涤,然后在50℃下干燥2小时,得到所述吸油材料。

上述单体原料优选的为2-甲基丙烯酸甲酯,引发剂优选的为过硫酸铵或过氧化氢。

更进一步的,所述第一聚合反应釜1和第二聚合反应釜2内均加入催化剂,所述催化剂为溴化铜。

本发明的一种吸油材料的制备系统及工艺,具有如下有益效果:

(1)本发明将引发剂分次分别加入第一聚合反应釜和第二聚合反应釜中,使得单体与引发剂充分接触反应,防止了现有技术中,大量引发剂一次加入聚合反应釜导致的短时间内聚合反应过于强烈,放热量过多,通过第一聚合反应釜上设置的第一搅拌装置和第二聚合反应釜上设置的第二搅拌装置将热量及时充分的分散,安全性大大提高。

(2)本发明第一聚合反应釜上的第一搅拌装置与第一引发剂加料管上设置的第一流量调节阀连锁,第二聚合反应釜上的第二搅拌装置与第二引发剂加料管上设置的第二流量调节阀连锁,从而可以保证在加入引发剂的量大时,搅拌装置的搅拌速度也随之增大,及时将单体原料与引发剂反应放出的热量分散,提高了安全性。

(3)本发明的吸油材料的制备工艺中,第一聚合浆料的聚合程度控制在30%~50%,第二聚合浆料的聚合程度控制在70%~90%,分步聚合,聚合程度逐渐增强,整个过程放热均匀,能够达到及时散热,安全可靠。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

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