一种生产PVC树脂时添加分散剂的装置的制作方法

本实用新型总体属于聚氯乙烯工业技术领域，更具体地，涉及一种生产pvc树脂时添加分散剂的装置。

背景技术：

聚氯乙烯(polyvinylchloride，简称pvc)树脂是由氯乙烯(vinylchloridemonomer，简称vcm)单体聚合而成的高分子化合物。pvc树脂是目前深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料，其聚合方法一般包括溶液聚合、本体聚合、乳液聚合和悬浮聚合。每种聚合方法，由于其本身技术改进和客观需要的变动，应用范围常有不同，悬浮聚合以其生产过程简易、便于控制、便于大规模生产、以及产品的适应性比较强，因此是pvc树脂的主要生产方式，悬浮聚合法生产的pvc树脂约占总产量的80％左右。

悬浮聚合是以水作用分散和传热介质，在水溶液体系中加入分散剂、引发剂等助剂及氯乙烯单体，反应原料在搅拌的作用下使反应物高度分散而成为稳定的乳液，氯乙烯单体分散在微小的液滴中，每个液滴相当于一个聚合体系，溶于单体的引发剂在聚合温度下分解成自由基，引发氯乙烯单体的聚合，整个聚合过程包括链引发、链增长、链终止等单元反应，达到预定的转化率以后添加终止剂停止聚合反应，从而得到稳定的pvc树脂。

分散剂的作用是一方面降低vcm单体与水的界面张力，有利于在搅拌作用下分散vcm单体，另一方面液滴形成的同时，分散剂吸附在液滴的表面，起到保护作用，阻止液滴之间的相互聚集或合并。分散剂一般由羟丙基甲基纤维素和一种或多种醇解度不同的聚乙烯醇复合的多元分散体系组成，其组合成分、组合比例和溶液浓度将影响到pvc树脂产品的主要性能，如表观密度、孔隙率、颗粒形态、粒径分布、“鱼眼”消失速度、热加工熔融时间乃至单体残留含量等。

青海盐湖镁业有限公司pvc&钾碱厂采用悬浮聚合法生产sg5(其中s表示悬浮聚合，g表示通用树脂，5表示粘度分类号)型pvc树脂，包括乙炔法pvc装置与乙烯法pvc装置，其中乙炔法pvc产能46万吨/年，共两条生产线，每条生产线有3台143m³聚合釜单釜。

但是自投料试生产以来，生产的pvc树脂粒径分布不够均匀，颗粒粒径较大，严重地影响了pvc树脂的质量。为保证pvc树脂的产品质量，保证优等品率、一等品率和合格品率，通过头脑风暴分析法，按照鱼骨图对pvc树脂生产过程中的人、机、原料、方法等影响原因进行逐条分析，确定出是由于在生产pvc树脂时，添加的分散剂的浓度不均匀导致的生产出的pvc树脂粒径分布不够均匀。

pvc树脂的合成是在聚合釜内进行的，分散剂在加入聚合釜之前，需在分散剂储槽内配置为特定浓度的分散剂溶液，然后根据需要，输入到聚合釜中。但在现有技术中，分散剂储槽为上搅拌设计，且从结构上无法改为下搅拌，搅拌桨叶设置于分散剂储槽的中央位置，致使分散剂储槽内存在不易搅拌到的死角，导致分散剂溶液不能完全与搅拌桨叶接触，出现浓度分层的现象。分散剂溶液的浓度存在分层现象，会导致输入到聚合釜中时，分散剂的浓度仍然不均匀，进而造成生产出的pvc树脂出现粒径分布不够均匀，颗粒粒径较大的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种生产pvc树脂时添加分散剂的装置，以解决现有技术中，分散剂溶液在分散剂储槽内存在浓度分层的现象，导致的生产出的pvc树脂出现粒径分布不够均匀，颗粒粒径较大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种生产pvc树脂时添加分散剂的装置，包括分散剂储槽、分散剂出口管路、输送管路和回流管路，所述分散剂储槽内设有搅拌桨叶，用于对分散剂储槽内的分散剂溶液进行搅拌，所述分散剂储槽的上部设有驱动搅拌桨叶的电机，所述分散剂储槽的底部设有分散剂出口，所述分散剂出口与分散剂出口管路的第一端连接，所述分散剂出口管路的第二端通过三通管件分别与输送管路的第一端和回流管路的第一端连接；所述输送管路上设有溶液输送泵，输送管路的第二端与聚合釜连接，以将所述分散剂储槽内的分散剂溶液输入所述聚合釜中；所述回流管路上设有循环泵，回流管路的第二端与分散剂储槽的顶部连接，使所述回流管路与分散剂储槽之间形成一个闭环，以对所述分散剂储槽内的分散剂溶液进行循环。

优选地，所述分散剂储槽由位于上部的圆柱形桶体和位于下部的与圆柱形桶体的底部连接的圆锥形桶底组成，所述分散剂出口设于所述圆锥形桶底的尖部。

优选地，所述分散剂出口管路上设有出口阀，所述输送管路的泵前位置设有输出阀，所述回流管路的泵前位置设有回流阀。

优选地，所述分散剂出口管路上设有取样支管，所述取样支管上设有调速阀。

相对于现有技术，本实用新型提供的一种生产pvc树脂时添加分散剂的装置，具有以下优势：通过在分散剂储槽的外部增加回流管路和循环泵，使分散剂溶液从分散剂储槽的底部经过循环泵打到分散剂储槽的顶部，如此循环就可以做到与分散剂储槽内的搅拌桨叶接触，无死角，从而使分散剂溶液的浓度均匀，避免出现浓度分层现象，进而使生产出的pvc树脂的粒径均匀分布，减少大颗粒pvc树脂的出现。

附图说明

图1为本实用新型提供的第一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的第二种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

图1示出了本实用新型提供的第一种实施例的结构示意图。

该装置是用来制备生产pvc树脂时所需的分散剂溶液的，分散剂溶液需要提前在该装置中配置完成后输入聚合釜中参与聚合反应。

如图1所示，该生产pvc树脂时添加分散剂的装置，包括分散剂储槽1、分散剂出口管路2、输送管路3和回流管路4，分散剂储槽1内设有搅拌桨叶5，用于对分散剂储槽1内的分散剂溶液进行搅拌，分散剂储槽1的上部设有驱动搅拌桨叶5的电机6，分散剂储槽1的底部设有分散剂出口11，分散剂出口11与分散剂出口管路2的第一端连接，分散剂出口管路2的第二端通过三通管件7分别与输送管路3的第一端和回流管路4的第一端连接。

输送管路3上设有溶液输送泵81，输送管路3的第二端与聚合釜(图中未示出)连接，以将分散剂储槽1内的分散剂溶液输入聚合釜中。回流管路4上设有循环泵82，回流管路4的第二端与分散剂储槽1的顶部连接，使回流管路4与分散剂储槽1之间形成一个闭环，以对分散剂储槽1内的分散剂溶液进行循环。

本实施例中，通过在分散剂储槽1的外部增加回流管路4和循环泵82，使分散剂溶液从分散剂储槽1的底部经过循环泵82打到分散剂储槽1的顶部，在配置分散剂溶液过程中，这个循环泵82可以一直启用，如此循环就可使分散剂溶液与分散剂储槽1内的搅拌桨叶接触，无死角，从而使分散剂溶液的浓度均匀，避免出现浓度分层现象，进而使生产出的pvc树脂的粒径均匀分布，减少大颗粒pvc树脂的出现。

分散剂储槽1由位于上部的圆柱形桶体12和位于下部的与圆柱形桶体12的底部连接的圆锥形桶底13组成，分散剂出口11设于圆锥形桶底12的尖部，这种设计，可方便分散剂溶液彻底排出，进而促进分散剂溶液的循环，避免出现死角现象。

在分散剂出口管路2上设有出口阀91，在输送管路3的泵前位置设有输出阀92，在回流管路4的泵前位置设有回流阀93。

在配置分散剂溶液初始，关闭出口阀91，将分散剂和特定比例的水加入分散剂储槽中，启动电机6驱动搅拌桨叶5开始搅拌。待分散剂在水中悬浮后，关闭输出阀92，打开出口阀91和回流阀93，启动循环泵82，对分散剂储槽1内的分散剂溶液进行循环，使分散剂混合均匀，从而配置出浓度一致的分散剂溶液。每次向聚合釜内输入分散剂溶液(投料)前，对分散剂储槽1底部的分散剂溶液取样分析其浓度是否在正常指标范围内，确定在正常指标范围内后，打开输出阀92，启动溶液输送泵81，开始投料操作。

图2示出了本实用新型提供的第二种实施例的结构示意图。

如图2所示，为了便于取样，在分散剂出口管路2上增设了取样支管10，在取样支管10上增设了调速阀94。在投料前，打开调速阀94，分散剂溶液从取样支管10的出水口流出，进行取样分析。

每釜反应结束后，取浆料分析其粒径分布。依据国家标准《gb/t5761-2006悬浮法通用型聚氯乙烯树脂》包括不同型号的pvc树脂，本实施例中仅以sg5型pvc树脂为例，其pvc筛余物质量分数与产品等级对照表如下表所示。

上述列举出了经10次试验，得到的pvc树脂的筛余物质分数，均达到优等品级别，达到了预期的效果。经过对添加分散剂的装置的改进，所生产的pvc树脂质量优等品率显著提高，不合格品率由10％降至1％，按照全年46.5万吨/年产量，可减少不合格品4.185万吨，可增加经济利润8370万元。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。