一種用于聚合物乳液后處理的設備的制作方法

本實用新型涉及高分子化學領域，具體而言，涉及一種用于聚合物乳液后處理的方法以及設備。

背景技術：

高分子樹脂乳液泛指把油溶性單體通過乳化劑均勻分散在水相介質中，由引發劑引發乳液聚合得到的聚合物乳液。最終要經過后處理才能得到聚合物粉末或細顆粒的產品。現有技術中，對于乳液聚合得到的聚合物乳液，主要采用凝聚-離心-干燥的后處理方式來制備高分子樹脂產品。該方法凝聚過程需要大量脫鹽水、凝聚劑和分散劑等，所產生的廢水還要經過多次處理后才能排放，造成生產成本很高。而且，用該方法形成的聚合物樹脂粉末顆粒形態不規則、流動性能不好、粒度分布寬且堆密度小，并且有產品收率低等致命弱點。而現有的其它技術，諸如噴霧干燥、造粒洗滌等方法，不能高效除去聚合過程中殘留的雜質或是會在后處理過程中引入新的雜質，會對產品的外觀造成了不同程度的影響。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于聚合物乳液后處理的設備，其設備簡單、操作方便，能高效的除去聚合物乳液中的雜質，高收率地獲得聚合物樹脂。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

一種用于聚合物乳液后處理的設備，包括造粒塔和中和池，造粒塔內設有封閉的腔體，腔體分為用于干燥聚合物乳液并形成聚合物顆粒的干燥腔和用于對聚合物顆粒進行酸洗的酸洗腔，酸洗腔位于造粒塔的底部并與干燥腔連通，酸洗腔設有出料口，出料口與中和池連通。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，酸洗腔設置有酸度控制裝置，酸度控制裝置包括pH值檢測裝置和酸液補充裝置。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，中和池設置有堿度控制裝置，堿度控制裝置包括pH值檢測裝置和堿液補充裝置。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，酸洗腔的上部設有抽氣口，抽氣口設有防止聚合物顆粒被抽出的隔離裝置。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，圍成干燥腔的塔壁設有多個沖洗噴嘴組。

優選地，多個沖洗噴嘴組沿造粒塔長度方向排列的沖洗噴嘴組，每個沖洗噴嘴組包括多個沿造粒塔周向設置的沖洗噴嘴。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，多個沖洗噴嘴沿造粒塔的塔壁設置，并與造粒塔的塔壁抵接貼合。

優選地，沖洗噴嘴朝向造粒塔的頂壁設置并與造粒塔的長度方向形成30～60°的夾角。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，酸洗腔的底部設有多個混料噴嘴組。優選地，每個混料噴嘴組包括多個環形陣列的混料噴嘴。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，混料噴嘴朝向造粒塔的頂壁設置且與酸洗腔的底壁形成30～60°的夾角。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，造粒塔頂部設有將聚合物乳液霧化的噴頭。

進一步地，在本實用新型其它較佳實施例中，中和池與離心機通過泵連接。

本實用新型實施例的有益效果是：本實用新型所提出的一種用于聚合物乳液后處理的設備，在造粒塔內設有封閉的腔體，并且該腔體包括相互連通的干燥腔和酸洗腔，在干燥腔內干燥形成的聚合物顆粒能夠直接落入酸洗腔中，能夠十分方便地通過酸洗去除聚合物顆粒中的雜質，酸洗后得到的聚合物懸浮液直接連續地流入中和池中，可以高效的去除殘余的酸，避免酸對最終產品帶來的影響。該設備各部分之間連續緊湊，能保證聚合物乳液在后處理過程中的造粒、酸化和中和步驟連續進行，避免更換設備造成的產品損失，提高了收率。該設備簡單實用、操作方便，很好地提高了聚合物乳液后處理的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的用于聚合物乳液后處理的設備的各部件連接關系示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的用于聚合物乳液后處理的設備的造粒塔的內壁局部示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的用于聚合物乳液后處理的設備的酸洗腔的示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的用于聚合物乳液后處理的設備的酸洗腔的底壁的示意圖。

圖中標記分別為：造粒塔110；酸洗腔111；沖洗噴嘴組112；沖洗噴嘴113；抽氣口114；混料噴嘴組115；混料噴嘴116；出料口117；中和池120；酸度控制裝置130；堿度控制裝置140；離心機150。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例

請參照圖1，本實施例提供一種用于聚合物乳液后處理的設備，其包括造粒塔110和中和池120。

如圖1所示，造粒塔110整體為中空的圓柱狀結構，包含一個用于對聚合物乳液進行干燥的干燥腔(圖未示)，干燥腔的頂壁上設有能夠將聚合物乳液霧化的噴頭(圖未示)，經過噴頭的聚合物乳液將被分散成細小的液滴懸浮于干燥腔內。參照圖2所示，在圍成干燥腔的塔壁上設有多個沿造粒塔110長度方向排列的沖洗噴嘴組112，多個沖洗噴嘴組112之間等間隙排列。值得注意的是，在本實用新型其它較佳實施例中，多個沖洗噴嘴組112之間的距離可以不完全相等，也可以根據聚合物顆粒的聚集程度來設置，在聚合物顆粒較為密集的上層可以將沖洗噴嘴組112設置得更緊密，而相應的在下層將沖洗噴嘴組112設置的更稀疏。

如圖2所示，每個沖洗噴嘴組112包括多個沖洗噴嘴113，多個沖洗噴嘴113沿造粒塔110的周向設置并環繞造粒塔110內壁一周，多個沖洗噴嘴113之間等間隙。值得注意的是，在本實用新型其他較佳實施例中，多個沖洗噴嘴113之間的距離也可以不完全相等，任何排列分布上的改變都應當在本實用新型的保護范圍內。沖洗噴嘴113緊貼造粒塔110的內壁，使得噴出的水蒸氣可以沿著造粒塔110內壁運行，每個沖洗噴嘴113朝斜上方與水平面成45°角設置，使得噴出的水蒸氣能夠向上運行，并同時在橫向上覆蓋較大的區域，保證對造粒塔110內壁盡可能大面積的沖掃防止聚合物顆粒粘壁，噴出的水蒸氣最終凝結成水流沿造粒塔110內壁而下形成水幕，進一步阻止聚合物顆粒粘壁。值得注意的是，45°角只是一個最為優化的數值，但本實用新型的其它較佳實施例中沖洗噴嘴113與水平面的夾角并不局限于此，任何角度上的改變都應當在本實用新型的保護范圍內。

如圖1和圖3所示，在造粒塔110的底部設有酸洗腔111，酸洗腔111中的酸液采用pH為3～4的硫酸或鹽酸水溶液。在酸洗腔111的上部設有抽氣口114，抽氣口114連接真空泵，可以為體系提供負壓，在負壓存在下，造粒塔110中成型的聚合物可以會向下運行，并最終落入酸洗腔111中。在抽氣口114處設有閥門，可以有效阻止聚合物顆粒被抽走。

如圖3和圖4所示，在酸洗腔111的底部設有多個混料噴嘴組115，每個混料噴嘴組115包括多個按環形陣列的混料噴嘴116。由多個混料噴嘴組115構成的多個環形陣列，圍繞同一個圓心，并一層一層地向外發散，多個混料噴嘴組115之間等間隙分布。值得注意的是，在本實用新型的其它較佳實施例中，多個混料噴嘴組115之間不一定是等間隙分布，多個混料噴嘴組115之間的間距也可以是不完全相等，多個混料噴嘴組115構成的多個環形陣列也并不一定是圍繞同一個圓心設置，可以圍繞各自的圓心相互獨立存在或是交叉存在，更進一步，每個混料噴嘴組115包括的混料噴嘴116也不一定是環形陣列，矩形陣列或是其它陣列方式也應當在本實用新型的保護范圍內。每個混料噴嘴116朝斜上方設置，每個混料噴嘴116與水平面保持45°設置，保證從混料噴嘴116中噴出的水蒸氣能夠對酸洗腔111保持豎直和水平兩個方向上的吹掃。值得注意的是，45°角只是一個最為優化的數值，但本實用新型的其它較佳實施例中沖洗噴嘴113與水平面的夾角并不局限于此，任何角度上的改變都應當在本實用新型的保護范圍內。

如圖1和圖3所示，酸洗腔111還連接有酸度控制裝置130，酸度控制裝置130包括pH值檢測裝置和酸液補充裝置。能夠對酸洗腔111中溶液的酸度進行實時監測，酸液補充裝置中裝有和酸洗腔111中同樣的硫酸或鹽酸溶液，能夠根據pH值檢測裝置的信息反饋將酸洗腔111的pH值始終維持在3～4之間。酸洗腔111的上部還設有出料口117，出料口117在酸洗的初始階段位于酸液的液面之上，隨著聚合物顆粒、水蒸氣以及補充酸液的進入，液面抬高，漫過出料口117的聚合物懸浮液會溢出并通過管道自流到中和池120中。

如圖1所示，中和池120中初始為pH在8～8.5之間的堿液，堿液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，但隨著中和的進行，堿被消耗，并最終維持在pH為6～7。同樣地，中和池120也連接有堿度控制裝置140，堿度控制裝置140包括pH值檢測裝置和堿液補充裝置。能夠對中和池120中溶液的pH值進行實時監測，堿液補充裝置中裝有pH在8～8.5，能夠根據pH值檢測裝置的信息反饋將中和池120的pH值始終維持在6～7之間。值得注意的是，為了達到更好的中和效果，堿液池可以采用機械攪拌或者跟酸洗腔111中一樣構造的噴氣攪拌。

如圖1所示，中和池120連接有泥漿泵(圖未示)，并通過泥漿泵將中和后得到的聚合物懸浮液輸送到離心機150中。離心機150設有軟水噴淋系統(圖未示)，可以在對聚合物懸浮液離心分離的同時對分離得到的聚合物產品進行洗滌，使得到的聚合物產品純度更高。

綜上所述，本實用新型所提出的一種用于聚合物乳液后處理的設備，在造粒塔的底物設有酸洗腔，經過造粒塔干燥形成的聚合物顆粒能夠直接落入酸洗腔中，能夠十分方便地通過酸洗去除聚合物顆粒中的雜質，酸洗后得到的聚合物懸浮液直接連續地流入中和池中，可以高效的去除殘余的酸，避免酸對最終產品帶來的影響。該設備各部分之間連續緊湊，能保證聚合物乳液在后處理過程中的造粒、酸化和中和步驟連續進行，避免更換設備造成的產品損失，提高了收率。該設備簡單實用、操作方便，很好地提高了聚合物乳液后處理的效率。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。