專利名稱：連續(xù)化懸浮聚合裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種連續(xù)化懸浮聚合裝置，屬于化工裝置領域。
背景技術：
離子交換樹脂是ー類在分子結構中具有能離解的酸性基團(如-SO3TT等)或堿性基團(如-NR3OH等)且能與其他陽離子或陰離子進行交換的高分子化合物，廣泛應用于エ業(yè)水處理、石油化工、標準計量、醫(yī)藥治療、生物工程、及農(nóng)業(yè)等領域。以苯こ烯和ニこ烯苯共聚所得的樹脂為基礎的離子交換樹脂應用最為廣泛。 離子交換樹脂生產(chǎn)，首先采用懸浮聚合技術生產(chǎn)離子交換樹脂母體(俗稱白球)，然后白球經(jīng)磺化或氯甲基化，形成陽或陰離子交換樹脂。對離子交換樹脂的性能要求除了高機械強度，穩(wěn)定的化學性質(zhì)、較長的使用壽命、較大的交換容量等要求之外，在實際應用時，要求離子交換樹脂具有適當?shù)牧胶途坏牧６确植?。如果樹脂顆粒較細，雖然交換速度較快，但液體通過阻カ也較大，需要較高的工作壓カ；如果樹脂的顆粒粒徑均勻性差，小顆粒填充于大顆?？障吨g會増大流體通過的阻力，降低流量和生產(chǎn)能力，因此常用離子交換樹脂需要的直徑為O. 3 O. 8mm的白球，特別是粒徑為O. 5mm左右的白球。制備粒徑大小可控，且分散均勻的樹脂白球成為目前眾多科研者追求的目標。懸浮聚合中影響粒徑分布的因素很復雜。大多學者都把精力投放到反應物料特性對粒徑分布影響上去，而忽略了反應裝置本身的局限性。傳統(tǒng)的懸浮聚合裝置一般采用攪拌的方式來分散液滴，由于單體在反應釜內(nèi)離攪拌槳的距離遠近不同，受到的剪切力存在差異，這就決定了最終樹脂白球粒度分布波動較大。

實用新型內(nèi)容根據(jù)以上現(xiàn)有技術中的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種制備出的樹脂顆粒粒徑均勻、提高了產(chǎn)率的連續(xù)化懸浮聚合裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是所述的連續(xù)化懸浮聚合裝置，包括聚合釜，其特點在干聚合釜上端連接敞ロ容器，聚合釜下端與熟化釜的一端連接，熟化釜的另一端與循環(huán)泵相連，循環(huán)泵經(jīng)流量計與敞ロ容器相連，在聚合釜與敞ロ容器之間從上至下依次設置兩組觀察窗，兩組觀察窗之間的管路上設置單體入ロ，単體入ロ與預分散裝置相連，敞ロ容器經(jīng)進料泵與連續(xù)相進料ロ相連；聚合釜內(nèi)下端設置熱電偶，熱電偶、流量計和循環(huán)泵分別與控制器相連。所述的控制器上設置溫度顯示儀、流量調(diào)節(jié)儀和變頻器，其中溫度顯示儀與熱電偶相連，流量調(diào)節(jié)儀與流量計相連，變頻器與循環(huán)泵相連。工作原理及過程連續(xù)相在進料泵的作用下由連續(xù)相進料ロ進入聚合釜，并在循環(huán)泵的作用下進行循環(huán)。反應釜為主反應聚合釜，外圍為加熱套層，套層中裝有導熱油，能實現(xiàn)迅速加熱。當達到一定溫度后，単體由單體進料ロ開始進料，經(jīng)分散裝置分散成均勻液滴，并沿管道運動，由単體入口進入到裝置中。由于單體的密度小于連續(xù)相的密度，單體將沿管道向上流動，并上浮。敞ロ容器下部為ー錐形部分，當連續(xù)相循環(huán)至敞ロ容器時，管徑突然變小使得流經(jīng)的連續(xù)相流速突然増大，上浮的單體受到自敞ロ容器流下的連續(xù)相的沖擊力，上浮速度逐漸變慢。通過調(diào)節(jié)流量計控制循環(huán)速度，使単體在水流沖擊力、浮力、重力、阻力等力的作用下懸浮在反應釜中，形成一層液態(tài)流化床并完成初步聚合。觀察窗為透明，可以觀察到單體液滴的運動情況，若在觀察窗看到単體上浮，就應該適當?shù)募哟笱h(huán)流量，防止単體與空氣接觸；若觀察到的単體較少就應減小流量，以免水速過大將単體沖碎。隨溫度升高、聚合反應 的進行，聚合物的密度越來越大，當其密度和水相近時，就隨水流進入熟化釜中完成熟化。當聚合顆粒密度大于連續(xù)相的密度后，聚合顆粒在熟化釜的錐形部位處沉積，未達到一定密度的単體將繼續(xù)在循環(huán)系統(tǒng)中流動，進入敞ロ容器后再進入反應釜中，直到達到一定的轉化率，聚合停止。反應溫度由熱電偶測量，變頻器控制循環(huán)泵的轉速，流量調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)裝置的流量。本實用新型所具有的有益效果是本實用新型不僅使得制備出的樹脂顆粒粒徑均勻，而且提高了產(chǎn)率。

圖I是本實用新型結構示意圖。圖中1、敞ロ容器；2、進料泵；3、連續(xù)相進料ロ ；4、単體入口 ；5、分散裝置；6、單體進料ロ ；7、聚合釜；8、熱電偶；9、熟化釜；10、循環(huán)泵；11、流量調(diào)節(jié)儀；12、變頻器；13、溫度顯示儀；14、控制器；15、流量計；16、觀察窗。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例做進ー步描述如圖I所示，所述的連續(xù)化懸浮聚合裝置，包括聚合釜7，其特點在于聚合釜7上端連接敞ロ容器1，聚合釜7下端與熟化釜9的一端連接，熟化釜9的另一端與循環(huán)泵10相連，循環(huán)泵10經(jīng)流量計15與敞ロ容器I相連，在聚合釜7與敞ロ容器I之間從上至下依次設置兩組觀察窗16，兩組觀察窗16之間的管路上設置單體入口 4，単體入口 4與分散裝置5相連，敞ロ容器I經(jīng)進料泵2與連續(xù)相進料ロ 3相連；聚合釜7內(nèi)下端設置熱電偶8，熱電偶8、流量計15和循環(huán)泵10分別與控制器14相連。所述的控制器14上設置溫度顯示儀13、流量調(diào)節(jié)儀11和變頻器12，其中溫度顯示儀13與熱電偶8相連，流量調(diào)節(jié)儀11與流量計15相連，變頻器12與循環(huán)泵10相連。連續(xù)相在進料泵2的作用下由連續(xù)相進料ロ 3進入聚合釜7，并在循環(huán)泵10的作用下進行循環(huán)。反應釜7為主反應聚合釜，外圍為加熱套層，套層中裝有導熱油，能實現(xiàn)迅速加熱。當達到一定溫度后，単體由單體進料ロ 6開始進料，經(jīng)分散裝置5分散成均勻液滴，并沿管道運動，由単體入口 4進入到裝置中。由于單體的密度小于連續(xù)相的密度，單體將沿管道向上流動，井上浮。敞ロ容器I下部為ー錐形部分，當連續(xù)相循環(huán)至敞ロ容器I時，管徑突然變小使得流經(jīng)的連續(xù)相流速突然増大，上浮的單體受到自敞ロ容器I流下的連續(xù)相的沖擊力，上浮速度逐漸變慢。通過調(diào)節(jié)流量計15控制循環(huán)速度，使単體在水流沖擊力、浮力、重力、阻力等力的作用下懸浮在反應釜7中，形成一層液態(tài)流化床并完成初步聚合。觀察窗16為透明，可以觀察到單體液滴的運動情況，若在觀察窗16看到単體上浮，就應該適當?shù)募哟笱h(huán)流量，防止単體與空氣接觸；若觀察到的単體較少就應減小流量，以免水速過大將単體沖碎。隨溫度升高、聚合反應的進行，聚合物的密度越來越大，當其密度和水相近時，就隨水流進入熟化釜9中完成熟化。當聚合顆粒密度大于連續(xù)相的密度后，聚合顆粒在熟化釜9的錐形部位處沉積，未達到一定密度的単體將繼續(xù)在循環(huán)系統(tǒng)中流動，進入敞ロ容器I后再進入反應釜7中，直到達到一定的轉化率，聚合停止。反應溫度由熱電偶8測量，變頻器12控制循環(huán)泵10的轉速，流量調(diào)節(jié)儀11調(diào)節(jié)裝置的流量。本實用新型不僅使得制備出的樹脂顆粒粒徑均勻，而且提高了產(chǎn)率。權利要求1.一種連續(xù)化懸浮聚合裝置，包括聚合釜，其特征在于聚合釜上端連接敞口容器，聚合釜下端與熟化釜的一端連接，熟化釜的另一端與循環(huán)泵相連，循環(huán)泵經(jīng)流量計與敞口容器相連，在聚合釜與敞口容器之間從上至下依次設置兩組觀察窗，兩組觀察窗之間的管路上設置單體入口，單體入口與預分散裝置相連，敞口容器經(jīng)進料泵與連續(xù)相進料口相連 ’聚合釜內(nèi)下端設置熱電偶，熱電偶、流量計和循環(huán)泵分別與控制器相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的連續(xù)化懸浮聚合裝置，其特征在于所述的控制器上設置溫度顯示儀、流量調(diào)節(jié)儀和變頻器，其中溫度顯示儀與熱電偶相連，流量調(diào)節(jié)儀與流量計相連，變頻器與循環(huán)泵相連。
專利摘要本實用新型涉及一種連續(xù)化懸浮聚合裝置，屬于化工裝置領域。所述的連續(xù)化懸浮聚合裝置，包括聚合釜，其特點在于聚合釜上端連接敞口容器，聚合釜下端與熟化釜的一端連接，熟化釜的另一端與循環(huán)泵相連，循環(huán)泵經(jīng)流量計與敞口容器相連，在聚合釜與敞口容器之間從上至下依次設置兩組觀察窗，兩組觀察窗之間的管路上設置單體入口，單體入口與預分散裝置相連，敞口容器經(jīng)進料泵與連續(xù)相進料口相連；聚合釜內(nèi)下端設置熱電偶，熱電偶、流量計和循環(huán)泵分別與控制器相連。本實用新型不僅使得制備出的樹脂顆粒粒徑均勻，而且提高了產(chǎn)率。
文檔編號C08F2/01GK202379917SQ20112055572
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者于如軍, 鞏健 申請人:淄博職業(yè)學院