[發明專利]氯化聚乙烯的節能生產方法

有效

• 申請號: 202111172629.0
• 申請日: 2021-10-08
• 公開（公告）號: CN113893788B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 張新江;景偉;劉剛;羅雨;孫錦偉
• 申請（專利權）人: 杭州科利化工股份有限公司;江蘇科利新材料有限公司
• 主分類號: B01J8/10
• 分類號: B01J8/10;B01J8/08;C08F8/22;C08F110/02
• 代理公司: 淮安菁聯知識產權代理事務所(普通合伙) 32378
• 代理人: 馮曉昀

本發明公開了一種氯化聚乙烯的節能生產方法，包括以下步驟：物料反應釜中得到物料A；物料A通過二級預熱管B進入酸水稀釋釜內得到物料B；物料B進入酸水緩沖罐內通過換熱器A進入物料中和釜內，物料中和釜內的物料B得到物料C；冷凝水池依次通過換熱器A和一級預熱管A后進入冷凝回水管；物料C進入物料水洗釜內得到物料D；熱風管將進入流化干燥床的物料D干燥得到氯化聚乙烯產品；一級預熱管A、二級預熱管B和蒸汽加熱管沿著空氣流動方向依次與熱風管內空氣進行熱交換。從上述過程可知，本發明的氯化聚乙烯的節能生產方法，保證熱風管溫度達到要求的前提下降低能耗和生產成本。

技術領域

本發明涉及一種生產氯化聚乙烯的技術領域，具體涉及一種氯化聚乙烯的節能生產方法。

背景技術

氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯經氯化取代反應制得的高分子材料，具有優良的耐候性、耐臭氧、耐化學藥品、耐老化性、耐油性、阻燃性和著色性能，根據氯含量及殘余結晶度大小可分為樹脂型氯化聚乙烯和橡膠型氯化聚乙烯。前者相對分子質量、塑化溫度、熔融溫度以及機械強度等較高，主要作為通用樹脂PE、ABS及PP等的改性劑，后者熔融粘度及塑化溫度較低，機械強度及柔軟度適中，主要用于特種橡膠。

氯化聚乙烯的制備方法通常包括固相法以及溶劑法，前者將氯氣通入聚乙烯固體粉末，在沸騰床中直接進行氣固反應，但該方法質量不穩定、難以控制且容易造成環境污染，因此，近些年逐漸被淘汰。后者將聚乙烯溶解在四氯化碳溶液中，通入氯氣后均相反應，雖然該方法易于控制、質量穩定，但四氯化碳進入大氣中易破壞臭氧層，進而對環境造成危害。因此近些年，水相懸浮法以及酸相懸浮法生產氯化聚乙烯逐漸被更多人所接受，且廣泛用于工業化生產。

由于酸相懸浮法面臨著后處理設備耐腐蝕性要求高、設備投資成本較高且干燥后的物料需要研磨，進而生產成本較高的問題，因此現實中更多廠家愿意采用水相懸浮法制備氯化聚乙烯。相比于其它氯化聚乙烯的制備方法，水相懸浮法通常具有設備投資少、產品質量穩定以及原料消耗低等優點。

水相懸浮法工藝生產氯化聚乙烯，將聚乙烯細粉末分散到溶有分散劑、乳化劑的水溶液中，在攪拌作用下通入氯氣進行氯化，待達到所需的氯含量后，進行脫酸水洗、中和、脫廢液、離心、流化床干燥得氯化聚乙烯成品。該方法操作平穩，氯氣利用率高，后處理容易，設備要求低，產品質量穩定等優點。但氯化過程中生成的大量低濃度鹽酸在進行脫酸、中和以及脫堿過程，將消耗大量的水資源，且為保證后處理過程更好的脫酸效果，后處理過程水洗溫度較高，高溫廢水排放，大量的熱量浪費，同時，高溫廢水在排放及處理過程熱氣揮發，增加了企業環境控制成本，而產品流化床干燥過程蒸汽加熱空氣，熱空氣對流烘干產品內水分，消耗大量的熱量。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術的不足，提供一種氯化聚乙烯的節能生產方法，利用氯化聚乙烯生產中化學反應產生的熱能也能夠充分利用于空氣的預熱，從而便于減少用于加熱空氣的蒸汽量的使用，在能夠保證熱風管溫度達到工藝要求的前提下大大降低了能耗、降低了生產成本；將氯化聚乙烯化學反應的熱能對熱風管的空氣進行二級預熱，不僅能夠保證了預熱的效果更佳，而且還能有效結合氯化聚乙烯本身的生產工藝，從而在對熱風管空氣進行二級預熱的前提下，不會對氯化聚乙烯的生產產生負面影響；根據酸水稀釋釜內的酸水稀釋情況，將稀釋前期所得的物料A濃度仍然較高、溫度仍然較高的酸水輸送至酸水緩沖罐后進行持續地對熱風管內的空氣進行預熱，將稀釋后期所得的物料A濃度低、溫度相對較低、無法進行換熱的酸水回流至物料反應釜內，從而可以降低物料反應釜內水的添加量，進一步降低生產成本，也保證了熱風管的空氣預熱效果；稀釋后的酸水與水換熱之后再對熱風管的空氣進行預熱，介質從酸水改為水之后，降低了換熱管道的成本，從而便于增加水換熱區域的長度，保證了換熱效果；酸水換熱的時候，換熱管道位于熱風管的軸心處、并通過換熱管道側壁所設翅片進行有效散熱，從而在保證高溫的酸水換熱效果的同時，盡量降低用于酸水換熱的管道成本；利用經過對空氣預熱后冷卻的水進入酸水稀釋釜內對酸水進行稀釋，從而進一步提高了水的利用率，也進一步降低了生產成本。

發明所采取的技術方案是：