[发明专利]用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生产方法

权利要求书

1.用于生产聚氯乙烯的微反应系统，其特征在于：包括微反应系统(2)，所述微反应系统(2)包括至少三级串联的微反应器，所述微反应器的反应微通道的横截面积为0.1～1mm，沿原料流动方向串联在最前端的微反应器的反应微通道的横截面积小于串联在其后的其他微反应器的反应微通道的横截面积，聚合反应在微反应器中进行。

2.根据权利要求1所述的用于生产聚氯乙烯的微反应系统，其特征在于：所述用于生产聚氯乙烯的微反应系统包括依次连接的进料系统(1)，微反应系统(2)和浆料槽(3)；还包括终止剂贮罐(4)和换热系统(5)，所述换热系统(5)与各级微反应器连接，所述终止剂贮罐(4)与末级微反应器连接。

3.根据权利要求2所述的用于生产聚氯乙烯的微反应系统，其特征在于：所述微反应器包括气密性腔室(2001)以及设置在气密性腔室(2001)中的反应区(2002)，所述反应区(2002)设置有至少一条反应微通道。

4.根据权利要求3所述的用于生产聚氯乙烯的微反应系统，其特征在于：所述换热系统(5)包括与各微反应器的气密性腔室(2001)连通的换热介质进口管(501)及换热介质出口管(502)。

5.根据权利要求1～4中任一权利要求所述的用于生产聚氯乙烯的微反应系统，其特征在于：所述微反应系统(2)由依次连接的一级微反应器(201)，二级微反应器(202)，三级微反应器(203)组成；所述一级微反应器(201)的反应微通道长度为1～5m，横截面积为0.1～0.5mm²；所述二级微反应器(202)的反应微通道长度为4～10m，横截面积为0.3～0.8mm²；所述三级微反应器(203)的反应微通道长度为10～20m，横截面积为0.3～0.8mm²；且所述二级微反应器(202)和三级微反应器(203)的反应微通道的横截面积大于一级微反应器(201)的反应微通道的横截面积。

6.聚氯乙烯生产方法，包括以下步骤：

A、通过进料系统(1)将生产原料作为流体按一定流量比例分别通入微反应系统(2)中，原料进入反应微通道后发生混合，聚合反应在反应微通道中进行，通过换热系统(5)控制反应温度为35～80℃，反应压强为0.1～1.2Mpa，物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为10～500s，达到目标转化率后将终止剂加入末级微反应器，得到聚氯乙烯树脂浆料；

B、所得聚氯乙烯树脂浆料进入浆料槽(3)，再用浆料泵送入汽提装置，除去浆料中残留的氯乙烯单体后，再送入干燥系统除去水分，得到成品聚氯乙烯树脂。

7.根据权利要求6所述的聚氯乙烯生产方法，其特征在于：所述微反应系统(2)由依次连接的一级微反应器(201)，二级微反应器(202)，三级微反应器(203)组成；所述一级微反应器(201)的反应微通道长度为1～5m，横截面积为0.1～0.5mm²；所述二级微反应器(202)的反应微通道长度为4～10m，横截面积为0.3～0.8mm²；所述三级微反应器(203)的反应微通道长度为10～20m，横截面积为0.3～0.8mm²；且所述二级微反应器(202)和三级微反应器(203)的反应微通道的横截面积大于一级微反应器(201)的反应微通道的横截面积；一级微反应器(201)氯乙烯转化率控制在13～17％，二级微反应器(202)氯乙烯转化率控制在45～55％，三级微反应器(203)氯乙烯转化率控制在82～88％。

8.根据权利要求6所述的聚氯乙烯生产方法，其特征在于：所述生产原料包括氯乙烯单体，去离子水，引发剂，分散剂。

9.根据权利要求8所述的聚氯乙烯生产方法，其特征在于：所述引发剂选自半衰期为0.1小时，半衰期温度小于等于85℃的有机过氧化物类引发剂中的一种或任意几种的混和物；所述分散剂包括主分散剂和助分散剂，主分散剂选自甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或任意几种的混和物，以及醇解度在60～90％的聚乙烯醇中的一种或任意几种的混和物；助分散剂选自醇解度在30～60％的聚乙烯醇中的一种或任意几种的混和物。