[发明专利]一种平衡管式聚合物溶液汽提凝聚分离方法及其装置

说明书

技术领域：

本发明属于聚合物生产技术领域，涉及一种合成橡胶、合成树脂和塑料等聚合物溶液汽提凝聚分离方法及其装置。

背景技术：

溶液聚合法得到的聚合物溶液目前普遍采用在热水中汽提凝聚法将聚合物和溶剂分离.目前广泛采用多釜凝聚技术(两个或两个以上搅拌釜串联)在凝聚效果和能耗上优于早期的单釜凝聚和塔式凝聚技术(虞乐舜，合成橡胶工业，1978，1(5)，1；北京燕山石化公司胜利化工厂，合成橡胶工业，1978，1(4)，1；赵多山，合成橡胶工业，1986，9(5)，318；徐世艾等，合成橡胶工业，1997，20(6)，369).虞乐舜，合成橡胶工业，1980，3(3)，145。现有的在生产上使用的双釜凝聚流程中两釜之间的聚合物颗粒水是采用联通管形式连接的，即第一凝聚釜的液相与第二凝聚釜的液相相连形成联通管连接形式。由于两釜的压力不等导致液位不等，也就是两釜的压差是靠两釜的液位来平衡的。由于在实际操作中，釜压易受多种因素影响而波动，特别是第一凝聚釜。这样直接导致两个釜的液位也随之波动，对稳定操作影响很大，甚至在第一凝聚釜的压力突然减小时会发生第二凝聚釜的物料通过联通管返回到第一凝聚釜的现象。为了克服上述现象，许多生产装置在原联通管上加了一个颗粒水泵和调节伐，可使凝聚釜的液位控制稳定。但是还没有摆脱联通管的连接形式，而且颗粒水泵还易出现堵塞现象。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，寻求设计一种新型的聚合物溶液汽提凝聚分离的方法及其装置，是对现有方法及其装置的改进。

为了实现上述目的，本发明将传统双釜凝聚流程中的从第一凝聚釜液相流出的聚合物颗粒水进入第二凝聚釜液相连接管线由原来的联通管的连接形式改为平衡管连接形式，使第一凝聚釜的液相与第二凝聚釜的汽相相连，即从第一凝聚釜的液相流出的聚合物颗粒水直接进入第二凝聚釜的上部汽相，使两个凝聚釜的液位独立而互不干扰，可以进行稳定操作。在工艺条件稳定的生产操作中，两釜之间的平衡管高出第一凝聚釜液位的高度等于或小于两釜的压差；第一凝聚釜釜压在正常范围的波动是由平衡管中的物流高度来平衡的，不影响两釜的液位；为了适应第一凝聚釜釜压增加的需要(如提高操作压力)，可在平衡管不同高度处设置若干出口且每个出口分别制有截止伐，在保持第一凝聚釜液位不变前提下根据其釜压选择不同高度的出口；在从第一凝聚釜出来的聚合物颗粒水管线上安装一个调节伐以随时控制第一凝聚釜的压力和液位的变化，依靠两个釜的压差输送聚合物颗粒水而节省颗粒水泵。

.本发明在第一凝聚釜回收大约95％以上的溶剂，为了减少水蒸气消耗量，第一凝聚釜在较高的操作压力下操作一般为0.02～0.08MPa(表压)；在第二凝聚釜为了便于在聚合物颗粒内部的溶剂向外扩散并蒸出，都在较低的操作压力下操作，一般为0.001～0.04MPa(表压)。因此，两个凝聚釜的压差在0.01～0.06MPa，借助此压差完全可以无需外加动力将聚合物颗粒水从第一凝聚釜输送到第二凝聚釜，特别适合溶液法合成橡胶和塑料及树脂的汽提凝聚过程。

本发明根据凝聚过程机理，在双釜凝聚过程两个凝聚釜的操作压力是不等的，而且第一凝聚釜的操作压力P1大于第二凝聚釜的操作压力P2，由于传统的联通管连接使第一凝聚釜的液位H1小于第二凝聚釜的液位H2，根据联通管原理：

P1+H1＝P2+H2

或P1-P2＝H2-H1

也就是说两釜的压差是用两釜的液位差来平衡的，或者说两釜的压力变化直接导致两釜的液位变化，使操作难以稳定。如果在联通管上安装一个调节伐，通过调节伐的阻力ΔP来平衡两釜的压力变化：

P1+H1＝P2+H2+ΔP

或P1-P2＝H2-H1+ΔP

如果将联通管改为平衡管，两个釜的液位就都稳定了，H3为平衡管出口高度与第一凝聚釜液位H1之差，并存在如下平衡关系：

P1+H1＝P2+H1+H3    与H2无关！

从上式等号两边消去H1：

P1＝P2+H3          与H1无关！

或P1-P2＝H3

也就是说两釜的压差是用平衡管在物流的液位高度来平衡的，与两釜的液位无关；因此，将联通管改为平衡管后两釜的压力变化不会影响两釜液位，两釜液位是稳定的。

本发明与现有技术相比，具有结构简单新颖，操作使用方便，工作稳定等特点，而且可以有效提高汽提效率，节省能量。

附图说明：