一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，属于化工设备技术领域，包括罐体、加热盘管和和搅拌装置；所述罐体外部包覆有保温层，罐体的内壁设有耐高温、耐腐蚀层，在所述罐体上离罐体底部1/6?1/4的位置设有滤头；所述加热盘管连通所述罐体顶部伸至所述罐体内部；所述搅拌装置包括设在罐体外的搅拌电机、设在罐体内的搅拌叶片和连接搅拌电机和搅拌叶片的转轴，所述加热盘管、转轴和搅拌叶片的表层均涂覆有一层耐高温、耐腐蚀性层。本发明装置可将氯化聚乙烯制备过程中除酸过程的脱酸、中和、脱碱三步综合在其中依次进行，减少生产设备及维护成本，节省物料转移时间，缩短生产周期，提高生产效率；且热传导快，热能利用率高，生产能耗低。
【专利说明】一种制备氯化聚乙稀的三合一洗爸 【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜。 【【背景技术】】
[0002] 氯化聚乙烯(CPE)是一种饱和高分子材料，具有优良的耐候性、耐臭性、耐化学药 品及耐老化性能，且具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能;其韧性良好，与其他高分子材 料具有良好的相容性，分解温度较高。氯化聚乙烯以其特有的优势，已被广泛应用于塑料、 树胶、建材、机电、汽车、军工等领域，成为重要的生产和生活材料。
[0003] 目前生产氯化聚乙烯的方法主要包括溶剂法和水相悬浮法，其中，水相悬浮法最 为常见。水相悬浮法制备氯化聚乙烯的过程中，通常是将聚乙烯粉体悬浮于水中或盐酸介 质中，在有机过氧化物引发剂或紫外光存在下通入氯气，再经脱酸、中和、水洗、离心、干燥 等工序，最终获得氯化聚乙烯成品。该方法生产氯化聚乙烯，产品质量稳定、原料消耗低、设 备投资相对小，但在氯化反应过程中产生大量低浓度盐酸，处理负担重，需要依次经过脱 酸、中和、脱碱三个步骤进行脱除，而这个步骤通常需要在三个不同的反应釜(脱酸釜、中和 釜、脱碱釜）中进行，其中，脱酸釜的脱酸过程是采用水洗方式除去物料表面的酸性物质，由 于物料中带有大量低浓度盐酸，而脱酸过程不需加热，故一般要求设备耐酸性腐蚀、不作耐 高温的要求；中和釜的中和过程是通过加碱升温的方式中和物料内部的酸性物质，故设备 需耐碱性、耐高温，目前通常采用玻璃钢材质，中和反应结束后通常直接通过出料口将物料 压送至脱碱釜，故中和釜通常不设置滤头;脱碱釜的脱碱过程也是采用水洗的方式进行脱 碱，由于从中和釜中压送过来的物料中含有大量的碱，脱碱过程无需加热，故脱碱釜要求耐 碱性、无需耐高温。采用不同的设备依次进行脱酸、中和、脱碱，这样的方式虽然对各个设备 的要求不高，但使用的设备多，增加生产占地面积和设备维护成本，并且增加物料转移时 间，延长整个氯化聚乙烯生产周期，降低生产效率;且现有反应釜通常存在热传导慢，热能 利用率低，致使生产能耗大的问题。 【
【发明内容】
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[0004] 鉴于以上内容，本发明提供一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其可将氯化聚乙 烯制备过程中，氯化反应之后物料的除酸处理一一脱酸、中和、脱碱三个步骤，综合在本发 明处理装置中依次进行，这相对于传统的采用不同设备分别处理的方式而言，减少了生产 设备，进而相应地减少生产占地面积和设备维护成本，并节约了物料的转移时间，从而缩 短了整个氯化聚乙烯的生产周期，改善现有的工艺结构，提高生产效率;且本发明洗釜通过 在罐体内设置加热盘管，加热时，将加热蒸汽由盘管通向罐体内与待加热物料直接接触，热 传导快，热能利用率高，节约生产能耗。
[0005] 为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0006] 一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，所述三合一洗釜包括罐体、加热盘管和搅拌 装置;其中，所述罐体的外部包覆有保温层，罐体的内壁设有耐高温、耐腐蚀层，在罐体上离 罐体底部1/6-1/4的位置处设有滤头;所述加热盘管连通所述罐体的顶部并伸至所述罐体 内部;所述搅拌装置包括设在罐体外的搅拌电机、设在罐体内的搅拌叶片以及连接搅拌电 机和搅拌叶片的转轴，所述加热盘管、转轴以及搅拌叶片的表层均涂覆有一层耐腐蚀层。
[0007] 进一步地，所述耐高温、耐腐蚀层为玻璃纤维增强聚醚醚酮层、碳化硅增强聚醚醚 酮层或碳纤维增强聚醚醚酮层。
[0008] 进一步地，所述耐高温、耐腐蚀层的厚度为10-20_。
[0009] 进一步地，所述搅拌电机设置在所述罐体上端外部。
[0010] 进一步地，所述加热盘管伸至离所述罐体的底部1/5-1/4的位置。
[0011]进一步地，所述加热盘管靠近罐体底部的部位为尾端，所述尾端有一节长为1-60cm的加热盘管上开设有通蒸汽孔。
[0012] 进一步地，所述罐体上均匀布置有多个所述滤头，所有所述滤头布置在同一水平 上。
[0013] 进一步地，所述保温层采用为矿物棉或膨胀珍珠棉。
[0014] 进一步地，所述罐体的顶部开设有进料口，所述罐体的底部开设有出料口。
[0015] 进一步地，所述罐体的顶部还开设有人孔。
[0016] 本发明具有以下有益效果：
[0017] 本发明提供了一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其结构简单，制作方便，造价 低，设备维修方便;其中，所述罐体的内壁、所述搅拌装置的转轴和搅拌叶片均采用耐高温、 耐腐蚀性材料制成，能保证设备可承受除酸处理过程中脱酸、中和、脱碱三步的酸碱腐蚀和 高温；除酸处理的三个步骤可综合在本发明处理装置中依次进行，相对于需采用三个设备 分别处理的传统方式而言，本发明减少了生产设备，相应地减少了生产占地面积和设备维 护成本，并节约物料转移时间，进而缩短了整个氯化聚乙烯的生产周期，改善现有的工艺结 构，提高生产效率;且本发明洗釜通过在所述罐体内设置所述加热盘管加热时，通过所述加 热盘管向所述罐体内通入加热蒸汽，加热蒸汽与待加热物料直接接触，热传导快，热能利用 率高，节约生产能耗。 【【附图说明】】
[0018] 图1为本发明一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜的结构示意图。
【具体实施方式】 [0019] 的附图标号说明：
[0020]
【【具体实施方式】】
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜作进一 步说明。
[0022] 图1示出本发明一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜的结构示意图。
[0023]本发明一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜的一种实施方式，如图1所示，该三合一 洗釜包括罐体1、加热盘管2和搅拌装置3,其中，所述罐体1的外部包覆有保温层4,优选地， 所述保温层采用矿物棉或膨胀珍珠棉制成，用于对所述罐体内物料加热时的保温，减少能 耗损失;所述罐体的内壁设有耐高温、耐腐蚀层，如玻璃纤维增强聚醚醚酮层、碳化硅增强 聚醚醚酮层或碳纤维增强聚醚醚酮层，优选地，所述所述耐高温、耐腐蚀层的厚度为10-20mm;在所述罐体1上离罐体底部1/6-1/4的位置布置有滤头5,优选在同一水平上均匀布置 多个所述滤头5，以更便于洗涤废液的排出；所述加热盘管2连通所述罐体1的顶部并伸至所 述罐体1的内部，用于将加热蒸汽通入所述罐体1内，与待加热物料直接接触加热;优选地， 在所述加热盘管2靠近罐体1底部的尾端有一节长为l-60cm的加热盘管上开设通蒸汽孔21， 以更利于加热蒸汽的通入，以及使加热蒸汽与待加热物料的接触更为均匀充分，提高热传 率;所述搅拌装置3包括设在罐体外的搅拌电机31、设在罐体内的搅拌叶片33以及连接搅拌 电机31和搅拌叶片33的转轴32,所述加热盘管2、转轴32和搅拌叶片33的表层均涂覆有一层 耐高温、耐腐蚀层，如玻璃纤维增强聚醚醚酮层、碳化硅增强聚醚醚酮层或碳纤维增强聚醚 醚酮层，以保证设备在使用过程中可承受物料中的腐蚀性物质以及耐得住高温，优选地，所 述所述耐高温、耐腐蚀层的厚度为10_20mm。另外，所述罐体1的顶部开设有进料口 6,用于物 料和洗涤液的送入;所述罐体1的底部开设有出料口 7,用于洗涤除酸后物料的排出；所述 罐体1的顶部还开设有人孔8,以便于设备的安装和维修以及所述罐体的通风。
[0024]该三合一洗釜可将氯化聚乙烯制备过程中，氯化反应之后物料的除酸处理过程的 脱酸、中和、脱碱三个步骤综合在该装置中依次进行，其具体操作过程如下：
[0025]脱酸处理时，可采用一遍一遍反复多次加清水洗涤的方式进行洗涤脱酸，即先关 闭所述出料口 7和所述滤头5，通过所述进料口 6将氯化反应所得的CPE物料送入所述罐体1， 而后加清水至一定水位，加入量最好为所述罐体1内的物料总量小于所述罐体1有效体积的 2/3,再启动所述搅拌装置3,所述搅拌电机31带动所述转轴32旋转，进一步带动所述搅拌叶 片33转动，搅拌所述罐体1内的物料，进行搅拌洗涤，洗涤结束，打开所述滤头5将酸水放出， 而后再关闭所述滤头5,再加清水至一定水位，搅拌洗涤，如此反复多次，直至大致把CPE物 料表面的盐酸脱除；也可采用一边加水一边放水的方式进行洗涤脱酸，即关闭所述出料口 7，打开所述滤头5，通过所述进料口 6将氯化反应所得的CPE物料送入所述罐体1，加入量最 好小于所述罐体1的有效体积的2/3，而后加清水，清水的加入量最好与酸水排出量平衡，开 启所述搅拌装置3，进行搅拌洗涤，直至大致把CPE物料表面的盐酸脱除，停止加水，产生的 酸水通过所述滤头5放出，脱酸处理结束，随后进行下一步中和处理。
[0026]中和处理时，所述出料口 7保持关闭状态，关闭所述滤头5,加入碱液，再通过所述 加热盘管2向所述罐体1内通入加热蒸汽，加热蒸汽与所述罐体1内的物料直接接触，通过升 温煮碱的形式，让碱液进入CPE物料的内部从而中和掉其中的盐酸，中和完成后，打开所述 滤头5放出废液，再进行下一步脱碱处理。
[0027]脱水处理的操作与脱酸处理相似，采用加清水洗涤的方式将CPE物料中的碱液脱 除，脱碱结束，整个除酸处理过程完成后，打开所述出料口7,将除酸后的CPE物料送入下一 工序的处理装置进行处理。
[0028]本发明制备氯化聚乙烯的三合一洗釜结构简单，制作方便，造价低，设备维修方 便。其中，所述罐体1的内壁、所述加热盘管2以及所述搅拌装置3的所述转轴32和所述搅拌 叶片33均采用耐高温、耐腐蚀性材料制成，能保证设备可承受除酸处理过程中脱酸、中和、 脱碱三步的酸碱腐蚀和高温；除酸处理的三个步骤可综合在本发明处理装置中依次进行， 相对于需采用三个设备分别处理的传统方式而言，本发明减少了生产设备，相应地减少了 生产占地面积和设备维护成本，并节约了物料转移时间，进而缩短了整个氯化聚乙烯的生 产周期，改善现有的工艺结构，提高生产效率;另外，本发明三合一洗釜通过在所述罐体1内 设置所述加热盘管2,加热时，通过所述加热盘管2向所述罐体1内通入加热蒸汽，加热蒸汽 与待加热物料直接接触，热传导快，热能利用率高，节约生产能耗。
【主权项】
1. 一种制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述三合一洗釜包括罐体、加热盘 管和搅拌装置;其中，所述罐体的外部包覆有保温层，罐体的内壁设有耐高温、耐腐蚀层，在 罐体上离罐体底部1/6-1/4的位置处设有滤头;所述加热盘管连通所述罐体的顶部并伸至 所述罐体内部;所述搅拌装置包括设在罐体外的搅拌电机、设在罐体内的搅拌叶片以及连 接搅拌电机和搅拌叶片的转轴;所述加热盘管、转轴以及搅拌叶片的表层均涂覆有一层耐 腐蚀层。2. 根据权利要求1所述制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述耐高温、耐腐 蚀层为玻璃纤维增强聚醚醚酮层、碳化硅增强聚醚醚酮层或碳纤维增强聚醚醚酮层。3. 根据权利要求2所述制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述耐高温、耐腐 蚀层的厚度为10_20mm。4. 根据权利要求1所述制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述搅拌电机设置 在所述罐体上端外部。5. 根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述加热盘管伸 至离所述罐体的底部1/5-1/4的位置。6. 根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述加热盘管靠 近罐体底部的部位为尾端，所述尾端有一节长为l-60cm的加热盘管上开设有通蒸汽孔。7. 根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述罐体上均匀 布置有多个所述滤头，所有所述滤头布置在同一水平上。8. 根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述保温层采用 为矿物棉或膨胀珍珠棉。9. 根据权利要求1所述的制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述罐体的顶部 开设有进料口，所述罐体的底部开设有出料口。10. 根据权利要求7所述的制备氯化聚乙烯的三合一洗釜，其特征在于:所述罐体的顶 部还开设有人孔。
【文档编号】C08F8/22GK105854766SQ201610338056
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】易东
【申请人】广西锦华新材料科技有限公司