[發明專利]一種制備橡膠的微界面強化反應系統及方法

在審

• 申請號: 202010555082.1
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111875719A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張志炳;周政;張鋒;李磊;孟為民;王寶榮;楊高東;羅華勛;楊國強;田洪舟;曹宇
• 申請（專利權）人: 南京延長反應技術研究院有限公司
• 主分類號: C08F2/01
• 分類號: C08F2/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種制備橡膠的微界面強化反應系統及方法。所述反應系統包括：混合罐和聚合反應器，所述混合罐上設置有氣相原料進口以及混合原料出口，所述聚合反應器的側壁開設有進料口，底部開設有出料口；所述混合原料出口連接有微界面發生器，所述微界面發生器與所述進料口連接；所述出料口連接閃蒸裝置，所述閃蒸裝置連接汽提塔，所述汽提塔的底部連接絮凝器槽，所述絮凝器槽的底部連接膠化粒槽，所述膠化粒槽底部出去連接干燥箱。本發明通過在聚合反應器的的側壁連接微界面發生器，一方面增大了氣相與液相物料之間的傳質面積，氣體利用率高，提高了反應效率，減少了能耗；另一方面氣液相混合更均勻、得到的橡膠分子量聚合度更加均勻。

技術領域

本發明涉及制備橡膠的技術領域，具體而言，涉及一種制備橡膠的微界面強化反應系統及方法。

背景技術

橡膠是指具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀，橡膠可分為天然橡膠與合成橡膠二種，天然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質后加工制成，合成橡膠則由各種單體經聚合反應而得。

目前，橡膠生產工藝中通常采用攪拌床反應器、釜式反應器、管式反應器、塔式反應器等作為聚合反應器，然而其所提供的相界面積和傳質系數有限，氣體利用率低以致反應效率偏低，故反應性能較難獲得突破性的提高，進而影響了反應的整體效率；另外，由于氣液相之間混合不均勻、導致分子量的分布也不均勻，得到的橡膠的聚合度不高，影響了產品的質量。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種制備橡膠的微界面強化反應系統，該微界面強化反應系統通過在聚合反應器的的側壁連接微界面發生器，一方面增大了氣相與液相物料之間的傳質面積，氣體利用率高，提高了反應效率，減少了能耗；另一方面氣液相混合更均勻、得到的橡膠分子量聚合度更加均勻，提高了產品質量。

第二目的在于提供一種采用上述微界面強化反應系統制備橡膠的微界面強化反應方法，反應得到的橡膠質量好、收率高。

為了實現本發明的上述目的，特采用了以下技術方案：

本發明提出了一種制備橡膠的微界面強化反應系統，包括混合罐和聚合反應器，所述混合罐上設置有氣相原料進口以及混合原料出口，所述聚合反應器的側壁開設有進料口，底部開設有出料口；所述混合原料出口連接有微界面發生器，所述微界面發生器與所述進料口連接；所述出料口連接閃蒸裝置以用于閃蒸分離聚合過程中未反應的原料和物料，所述閃蒸裝置的頂部連接有冷凝器，所述閃蒸裝置的底部設置有用于膠液排出的分離產物出口，所述分離產物出口連接汽提塔以用于將膠液轉化為膠乳，所述膠乳從所述汽提塔的底部出去進入絮凝器槽以用于將膠乳轉化為漿狀物，所述漿狀物從絮凝器槽的底部出去進入膠化粒槽以用于將漿狀物轉化為膠粒，所述膠粒從膠化粒槽底部出去進入干燥箱以用于去除膠粒中的水分。

進一步地，上述制備橡膠的微界面強化反應系統中，所述微界面發生器底部設置有液相物料進口，頂部與循環管連接，所述循環管連接冷凝器以用于將所述閃蒸裝置閃蒸分離出的未反應原料和物料循環利用。所述液相物料進口通入乳化劑、活化劑、催化劑。

進一步地，上述制備橡膠的微界面強化反應系統中，所述閃蒸裝置包括依次串聯的第一閃蒸罐和第二閃蒸罐，所述第一閃蒸罐用于閃蒸分離出的大部分未反應原料和物料，所述第二閃蒸罐用于閃蒸分離出的殘余未反應原料和物料，所述分離產物出口設置在所述第二閃蒸罐的底部。通過串聯設置兩個閃蒸罐，能在控制生產成本的情況下最大化的閃蒸分離未反應的原料和物料。

進一步地，上述制備橡膠的微界面強化反應系統中，所述出料口與所述閃蒸裝置之間設置有緩沖罐，所述緩沖罐用于緩沖在聚合反應器中反應生成的產物，產物通過在緩沖罐中緩沖后，以便更平穩的進料避免波動，進而提高安全性。