[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

说明书

本发明公开了一种用于生产聚氯乙烯的微反应系统，包括微反应系统，微反应系统包括至少三级串联的微反应器，聚合反应在微反应器中进行。此外本发明还公开了基于该系统的聚氯乙烯生产方法，包括以下步骤：a、生产原料分别通入微反应系统中，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；b、所得聚氯乙烯树脂浆料进入浆料槽，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。本发明的优点是：1)能够实现聚氯乙烯的连续生产；2)不会对产品品质造成负面影响；3)系统结构简单，只需相同单元装置并列布置即可达到规模化大生产目的，生产控制方便，利于在产业上推广。

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯生产技术，尤其是一种悬浮法聚氯乙烯生产技术。

背景技术

悬浮法聚氯乙烯生产技术，指液态氯乙烯在水相介质中，在分散剂保护下，借助搅拌作用分散为均匀稳定液滴，由溶于氯乙烯单体的引发剂分解为自由基引发反应。聚合反应包括链引发、链增长、链转移和链终止等基元反应。

聚合反应是在聚合釜中进行的，聚合釜是生产系统的主要设备，由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制成，装有搅拌器和控制温度的传热夹套，或内冷排管、回流冷凝器等。聚合后，所得聚氯乙烯树脂浆料进入浆料槽，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。聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚，必须控制好聚合过程的温度和压力。树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和分散剂的选择与用量控制。因此为维持聚合釜内环境稳定，只能采用间歇生产方式，连续加料易引起爆聚造成安全隐患。

发明内容

为实现聚氯乙烯的连续生产，本发明提供了一种用于生产聚氯乙烯的微反应系统。

本发明所采用的技术方案是：用于生产聚氯乙烯的微反应系统，包括微反应系统，所述微反应系统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。

发明人近年来关于聚氯乙烯的连续生产技术做了很多研究，前期研究都以失败告终，原因均是难以避免爆聚发生。连续生产中发生爆聚的原因可能是连续进料导致分散剂难以实现对单体的保护，导致聚合过程中生成大颗粒聚合物，单体分子以大颗粒聚合物为中心迅速聚合，局部放热过多导致爆聚。

发明人在本发明中提出以微反应器替代反应釜作为聚合反应的反应装置，实验证明可在连续生产中有效防止爆聚发生，并且不会对产品品质造成不利影响，具有现实可行性。其原因可能是微反应器由若干条反应微通道组成，通过控制反应微通道的尺寸可有效阻止大颗粒聚合物生成，从而防止爆聚。