一种丁苯胶乳的配料反应装置的制作方法

本实用新型涉及胶乳制备技术领域，特别涉及一种丁苯胶乳的配料反应装置。

背景技术：

胶乳是聚合物微粒分散于水中形成的胶体乳液的总称。通常将橡胶微粒的水分散体系称为胶乳；树脂微粒的水分散体系称为乳液。可直接作表面涂层、制造薄膜和胶粘剂等，广泛应用于日常生活中。其中，丁苯胶乳是以丁二烯和苯乙烯经低温聚合而成的稳定乳液，在造纸、皮革、沥青等行业中有着广泛的应用。

胶乳反应装置通常包括反应釜和配料釜，配料釜一般又包括水相配料釜和油相配料釜，将水相物料和油相物料分别在水相配料釜中和油相配料釜中预先混合均匀，再通入到反应釜中进行反应。

授权公告号为CN203021488U、授权公告日为2013年06月26日的中国专利公开了一种羧基丁苯胶乳的制备系统，其包括反应子系统和脱气子系统，反应子系统包括反应釜，反应釜与水相配料釜和油相配料釜连接，且反应釜与软水槽计量罐和油相总管连接；反应釜物料出口与另一大体积反应釜连接；脱气子系统包括脱气釜、消泡剂罐和气液分离器，脱气釜的物料入口与反应釜物料出口连接，脱气釜与消泡剂罐连接，反应釜与气液分离器连接，脱气釜与真空管连接。

现有技术的不足之处在于，在丁苯胶乳的制备过程中，原料丁二烯在常压下是气态，所以需要在高压釜中加压储存，在配料时自然也需要在高压釜中进行，而苯乙烯、硫醇等油相原料只需要储存在常压釜中即可，将常压原料尤其是微量原料如硫醇添加到油相配料釜中时，通常的做法是在反应釜的顶部设置加料罐，将物料加到加料罐中并用压缩空气压到油相配料釜中，加料后还需要对油相配料釜进行放气来保持油相配料釜内的压力平衡，而苯乙烯是用量大的原料，通常直接用泵泵入油相配料釜，这样就增加了操作的难度和复杂度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种丁苯胶乳的配料反应装置，其解决了现有常压原料不容易添加到油相配料釜中的问题，具有方便向高压配料釜中添加常压物料的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种丁苯胶乳的配料反应装置，包括油相配料釜、水相配料釜和反应釜，还包括引发剂釜和常压配料釜，油相配料釜、水相配料釜、引发剂釜分别与反应釜管路连接，油相配料釜为高压釜且所述油相配料釜上管路连接有丁二烯釜；常压配料釜与油相配料釜管路连接，常压配料釜与油相配料釜之间设有驱动泵；常压配料釜上连接有油相原料釜，油相原料釜上的出料口高于常压配料釜上的进料口。

采用上述技术方案，油相原料可以通过高位槽自流的方式从油相原料釜加入到常压配料釜，先混合均匀，再通过驱动泵将混合料一起泵入油相配料釜与丁二烯混合，这样的设置首先方便了进料，其次，减少了用量较少的原料单独进料的步骤，不需要压缩空气，进料后对油相配料釜的压力影响较小，不需要经过大规模放气来稳定压力；最后，将添加量较少的原料与添加量加大的原料混合后再添加到油相配料釜中，减少其在管路上的粘附损失。

进一步优选为：油相原料釜和常压配料釜之间设有截止阀和流量计。

采用上述技术方案，两者均用于精确控制油相原料的用量，严格控制反应产物的品质。

进一步优选为：驱动泵为带计量功能的泵。

采用上述技术方案，驱动泵在提供驱动力的同时可以控制混合原料的用量，严格控制反应产物的品质。

进一步优选为：油相配料釜与反应釜之间设有流量计。

采用上述技术方案，高压釜适用于低沸点物质的配料，如丁二烯等原料，高压釜会影响管道上的计量泵的计量精确度，从而在管道上增设流量计，用于精确控制物料的流量，从而提高成品的品质。

进一步优选为：油相配料釜的数量为二，两个油相配料釜与反应釜并联连接，每个油相配料釜上分别连接一个常压配料釜；两个常压配料釜分别与油相原料釜连接。

采用上述技术方案，在不同的油相配料釜中配置不同配比的油相原料，在反应的前期和后期，可以根据反应进度的不同，选用不同的配料釜中的原料加入到反应釜中，方便调节物料的加入比例，有利于灵活控制成品的品质。

进一步优选为：水相配料釜的数量为二，两个水相配料釜与反应釜并联连接，水相配料釜上连接有水相原料釜；引发剂釜的数量为一。

采用上述技术方案，在不同的水相配料釜中配置不同配比的水相原料，在反应的前期和后期，可以根据反应进度的不同，选用不同的配料釜中的原料加入到反应釜中，方便调节物料的加入比例，有利于灵活控制成品的品质。

进一步优选为：常压配料釜的顶部设有计量槽，计量槽内设有重量感应装置；计量槽与所有油相原料釜连通，计量槽的和常压配料釜之间设有颈部，颈部设有电磁阀。

采用上述技术方案，在将常压原料通过高位槽自流的方式加入常压配料釜的过程中，首先将用量较少的原料添加到计量槽内，到达所需用量后打开电磁阀将其放入常压配料釜中，保持电磁阀为打开状态，再添加用量较大的原料，可以将残留在计量槽内的少量原料带进常压配料釜中，减少少量原料的损失。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：1、油相原料可以通过高位槽自流的方式从油相原料釜加入到常压配料釜，先混合均匀，再通过驱动泵将混合料一起泵入油相配料釜与丁二烯混合，这样的设置首先方便了进料，其次，减少了用量较少的原料单独进料的步骤，不需要压缩空气，进料后对油相配料釜的压力影响较小，不需要经过大规模放气来稳定压力；最后，将添加量较少的原料与添加量加大的原料混合后再添加到油相配料釜中，减少其在管路上的粘附损失；2、计量槽的设置使得在将常压原料通过高位槽自流的方式加入常压配料釜的过程中，首先将用量较少的原料添加到计量槽内，到达所需用量后打开电磁阀将其放入常压配料釜中，保持电磁阀为打开状态，再添加用量较大的原料，可以将残留在计量槽内的少量原料带进常压配料釜中，减少少量原料的损失。

附图说明

图1是实施例1的整体结构示意图；

图2是实施例2的整体结构示意图；

图3是实施例2的常压配料釜的整体结构示意图；

图4是实施例2的常压配料釜与计量槽的连接结构示意图。

图中，11、反应釜；111、油相进料口；112、水相进料口；113、乳化剂进料口；12、油相配料釜；13、水相配料釜；14、引发剂釜；15、水相原料釜；151、水釜；152、乳化剂釜一；153、乳化剂釜二；16、常压配料釜；17、丁二烯釜；18、油相原料釜；181、苯乙烯釜；182、硫醇釜；183、醋酸乙烯釜；19、驱动泵；20、截止阀；21、流量计；22、切断阀；23、计量泵；24、计量槽；25、重量感应装置；26、颈部；27、电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种丁苯胶乳的配料反应装置，如图1所示，包括反应釜11、油相配料釜12、水相配料釜13和引发剂釜14，一个反应釜11上连接有一个引发剂釜14、两个水相配料釜13和两个油相配料釜12。所有水相配料釜13之间并联连接，所有油相配料釜12之间并联连接。其中油相配料釜12为高压釜。

每个水相配料釜13均连接三个水相原料釜15，分别为水釜151、乳化剂釜一152和乳化剂釜二153。每个油相配料釜12上连接一个常压配料釜16和一个丁二烯釜17，每个常压配料釜16均连接两个油相原料釜18，分别为苯乙烯釜181、硫醇釜182，其中一个常压配料釜16还连接有一个醋酸乙烯釜183。

反应釜11上设有一个油相进料口111、一个水相进料口和一个乳化剂进料口113，油相配料釜12与油相进料口111管路连接，水相配料釜13与水相进料口112管路连接。每个油相配料釜12与油相进料口111之间均设有独立的切断阀22，每个水相配料釜13与水相进料口112之间均设有独立的切断阀22。引发剂釜14、油相配料釜12、水相配料釜13与反应釜11之间均设有计量泵23。油相配料釜12与计量泵23之间的管路上设有流量计21。

常压配料釜16与油相配料釜12管路连接，常压配料釜16与油相配料釜12之间设有驱动泵19。常压原料釜上的出料口高于常压配料釜16上的进料口，油相原料釜18和常压配料釜16之间设有截止阀20和流量计21（只有部分示出），从而油相原料釜18内的原料可以通过高位槽自流的方式进入常压配料釜16。以上涉及的流量计21均为涡轮流量计。

工作过程：首先分别按照反应前期和后期的配方量，在两个水相配料釜13中配置好水相反应液；再按照反应前期和后期的配方量，在两个常压配料釜16中配置好油相反应液，并将油相反应液通过驱动泵19泵入油相配料釜12，并先个油相配料釜12中通入配方量的丁二烯；在引发剂釜14中配置好引发剂反应液。打开连接醋酸乙烯釜183的油相配料釜12、反应前期配比的水相配料釜13和引发剂釜14与反应釜11之间的切断阀22和计量泵23，向反应釜11内通入物料，反应到后期，更换油相配料釜12与水相配料釜13，继续反应。这样的设置使得反应后期不再向反应体系中添加醋酸乙烯，使得低竞聚率的醋酸乙烯在反应后期能够慢慢反应完全，减少醋酸乙烯的残留。

实施例2：一种丁苯胶乳的配料反应装置，如图2所示，包括反应釜11、油相配料釜12、水相配料釜13和引发剂釜14，一个反应釜11上连接有一个引发剂釜14、两个水相配料釜13和两个油相配料釜12。所有水相配料釜13之间并联连接，所有油相配料釜12之间并联连接。其中油相配料釜12为高压釜。

每个水相配料釜13均连接三个水相原料釜15，分别为水釜151、乳化剂釜一152和乳化剂釜二153。每个油相配料釜12上连接一个常压配料釜16和一个丁二烯釜17，每个常压配料釜16均连接两个油相原料釜18，分别为苯乙烯釜181、硫醇釜182，其中一个常压配料釜16还连接有一个醋酸乙烯釜183。

反应釜11上设有一个油相进料口111、一个水相进料口和一个乳化剂进料口113，油相配料釜12与油相进料口111管路连接，水相配料釜13与水相进料口112管路连接。每个油相配料釜12与油相进料口111之间均设有独立的切断阀22，每个水相配料釜13与水相进料口112之间均设有独立的切断阀22。引发剂釜14、油相配料釜12、水相配料釜13与反应釜11之间均设有计量泵23。油相配料釜12与计量泵23之间的管路上设有流量计21。

常压配料釜16与油相配料釜12管路连接，常压配料釜16与油相配料釜12之间设有驱动泵19，驱动泵19为带计量功能的泵。油相原料釜上的出料口高于常压配料釜16上的进料口，油相原料釜18和常压配料釜16之间设有截止阀20和流量计21（只有部分示出），从而油相原料釜18内的原料可以通过高位槽自流的方式进入常压配料釜16。

如图3和图4所示，常压配料釜16的顶部设有计量槽24，计量槽24内设有重量感应装置25。计量槽24顶部与所有油相原料釜18连通，计量槽24的和常压配料釜16之间设有颈部26，颈部26设有电磁阀27。重量感应装置25尽量靠近颈部26的切断阀22设置，以减小误差。油相原料釜18和常压配料釜16之间的流量计21尽量靠近计量槽24设置，从而减少残留在管道内壁上的油相原料的量，减少误差。值得提出的是，以上涉及的流量计21均为涡轮流量计。

工作过程：与实施例1的区别在于，在将常压原料通过高位槽自流的方式加入常压配料釜的过程中，首先将用量较少的硫醇添加到计量槽内，到达所需用量后打开电磁阀将其放入常压配料釜中，保持电磁阀为打开状态，再添加用量较大的苯乙烯，可以将残留在计量槽内的少量硫醇带进常压配料釜中，减少硫醇的损失。