[实用新型]一种釜内合成聚合引发剂的进料装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种釜内合成聚合引发剂的进料装置，属于聚合物合成技术领域。

背景技术

釜内合成聚合引发剂具有众多的好处，主要表现在：釜内生成的引发剂(催化剂)，新鲜，反应活性高，从而可以提升聚合反应速率，缩短聚合反应过程时间，进而极大提高聚合物反应生产效率；并且釜内生成的引发剂可以完全替代成品引发剂，而成品引发剂具有极强的化学不稳定性，极其易燃易爆，对化工企业而言是一个安全隐患，目前本领域均采用防爆冷库存储成品引发剂。相反利用化学性质稳定的合成组分在釜内合成引发，安全问题即可迎刃而解。

中国专利CN 101589069A公开了一种催化剂在反应器中直接原位生成并加入悬浮稳定剂的聚氯乙烯悬浮聚合方法，并具体公开了利用氯甲酸酯、有机酸酐等物质使催化剂在反应器中直接原位生成，并利用悬浮稳定剂保护反应体系，以保证聚合反应成功实施的原理性、方法性的技术方法。但是中国专利CN 101589069所公开的技术方案仅仅是一种理论性的、原理性的、实验性的技术方案，并且该技术方案是在实验室的小釜环境下、人工操作环境下实现的。然而在实际的大工业生产过程中，釜内合成引发剂技术却远没有想象中的容易，该技术对工艺及设备的要求是极为严格的。

并且，釜内合成聚合引发剂技术对于合成引发剂的四种组分，其进料量、进料过程时间控制等的要求极高。

关于进料量的问题，合成引发剂的组分，进料过量会导致聚合反应过程反应速率急速加快，导致反应釜内温度飞升，瞬间释放大量热量，在影响树脂产品质量的同时，还容易导致聚合安全性事故的发生；合成引发剂的组分大量过量还有可能导致由四组分的副反应引入聚合反应体系大量杂质，导致聚合反应无法正常发生。而合成引发剂的四组分中，其中如有任意一组分进料量不足，都会导致聚合引发剂无法正常合成，导致聚合反应无法正常进行。

关于进料过程时间控制的问题，由于合成引发剂的四种组分都极具有分解性、反应性，其间可能发生的副反应极多，聚合釜内具有悬浮稳定剂可有效抑制副反应的发生，故而在进料过程中，进料阶段时间越短，合成组分的损失便越少，且由副反应引入聚合反应的杂质量越少，从而可以保证引发剂的合成率，保证聚合反应正常进行。

中国专利CN 105801732 A公开了一种聚氯乙烯的悬浮聚合制备方法及加料装置，但该工艺及装置侧重的是合成引发剂组分现场存储及进料，更偏向于存储，而根据釜内合成聚合引发剂技术在工业化应用过程中的要求，本领域技术人员很清楚的知晓该技术实施的重点在于进料过程，而CN 105801732 A既无法阐述其在组分精准进料的功能，也无法对其如何合理控制组分进料部分的功能，故而在进料过程部分是不完善的，其进料部分是不符合实际工业化应用要求的。

此外，CN 105801732 A中将四种引发剂合成组分通过泵与管道直接加入原料水进料管，此处有以下几点缺陷。

其一，直接加入原料水进料管，原料水进料工艺根据实际聚合工艺的不同，有多种状态，有可能是常温水，也有可能是高温水，在聚氯乙烯悬浮聚合中，为了缩短反应准备时间，多数工厂均采用等温入料工艺，原料单体氯乙烯不可提前加热，故而多采用高温水入料，进釜后高温水与低温氯乙烯单体混合，釜内温度直接接近于反应要求的温度，高温水多指温度在75至100摄氏度的水。那么这种原料水条件很容易造成合成引发组分的分解(前文已经提到引发合成组分的易分解性)，从而无法正常合成引发。

其二，直接加入原料水进料管，由于合成引发组分具有强氧化性，强腐蚀性，故而会损伤原料水进料管，从聚氯乙烯化工设计的角度来看，原料水进料管的各项承压要求，壁厚要求都远比聚合釜低，故而直接加料在原料水进料管上是具有风险性的。

其三，该技术实施过程中，由于组分进料口处有阀门，阀门距离原料水进料管仍有一定的距离故而很难保证这段管线中是否存在残存的引发合成组分，故而也就无法保证是否能够精准入料。

其四，该技术中未能表现悬浮稳定剂的加料过程。

因此，提供一套成熟的，且可应用于工业化生产的釜内合成聚合引发剂的进料工艺及装置已经成为本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种釜内合成聚合引发剂的进料装置。

本申请中，所述釜内合成聚合引发剂是指不使用成品引发剂(市售)，将引发剂合成组分随聚合原料进料一同加入聚合反应釜内，釜内现场合成引发剂，并进而引发单体聚合形成聚合物的过程。