[实用新型]一种5万吨级产能规模以上的透明聚苯乙烯的生产设备

说明书

本实用新型公开了一种5万吨级产能规模以上的透明聚苯乙烯的生产设备，该设备包括与苯乙烯原料进料管路连通的TBC脱除器及通过管路依次相连的苯乙烯进料预热与预聚反应装置、苯乙烯后聚合反应装置、聚合物预热及两级脱挥装置、未反应单体回收装置、聚合物切粒干燥装置；该设备能够在透明聚苯乙烯生产过程中基本不产生工艺废水，所有的原料均回收循环利用，产生的少量工艺废气通过冷凝及专用设备吸附处理后达标排放，能达到良好的环境友好和节能降耗的效果。

技术领域

本实用新型涉及聚苯乙烯材料技术领域，具体说是一种5万吨级产能规模以上的透明聚苯乙烯的生产设备。

背景技术

聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。由于聚苯乙烯质硬、刚性好、易加工成型、尺寸稳定、绝缘等特点，再加上低廉的价格，广泛应用于轻工市场、包装、电气、玩具、建筑等行业。但通用聚苯乙烯也有不耐冲击的缺点，使其应用受到限制。目前生产聚苯乙烯采用引发剂提升聚合速率及调节聚合物分子量分布以生产高品质聚苯乙烯。根据实际的生产应用经验，引发剂技术生产的产品具有更好的光学性能、力学性能、耐温性能，并且可生产更低熔指的产品、提生产生产线产能、提高转化率、降低能耗。透明聚苯乙烯用于电视机、液晶显示器的导光板、扩散板的制作，大型透明广告板的挤出应用及高强度、耐温要求的大型冰箱内件注塑料等高端的应用。这些应用对聚苯乙烯材料的耐温性能、力学性能、光学性能提出了较高的要求，目前生产的聚苯乙烯透明度和力学性能不能满足工业上对高质量的透明聚苯乙烯产品的需求。为了解决这一问题，对新配方、新工艺、新技术的研发是非常有意义的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于实现量产兼具良好光学性能和优异力学性能的聚苯乙烯，提供一种5万吨级产能规模以上的透明聚苯乙烯的生产设备。

上述实用新型的目的是通过使用如下配方、设备以及工艺过程实现的：

一种5万吨级产能规模以上的透明聚苯乙烯(GPPS)的生产设备，该设备包括与苯乙烯原料进料管路连通的TBC脱除器及通过管路依次相连的苯乙烯进料预热与预聚反应装置、苯乙烯后聚合反应装置、聚合物预热及两级脱挥装置、未反应单体回收装置、聚合物切粒干燥装置；其中，苯乙烯预热与预聚反应装置包括进料预热器和预聚釜、预聚釜釜顶回流冷凝器、预聚聚合物输送泵，并与苯乙烯后聚合反应装置相连；上述TBC脱除器与进料预热器之间设有进料过滤器，此外，预聚釜还连接有脱水罐、切水罐及热油循环泵；苯乙烯后聚合反应装置包括两台串联的具有搅拌功能的第一后聚合釜和第二后聚合釜，并且每台后聚合釜分别设置有第一、第二后聚合釜釜顶回流冷凝器和第一、第二后聚聚合物输送泵，其中，后级的第二后聚合釜上的第二后聚聚合物输送泵与聚合物预热器相连；聚合物预热及两级脱挥装置包括依次相连的聚合物预热器、第一脱挥釜和第二脱挥釜，其中，第一脱挥釜和第二脱挥釜均设置有聚合物输送泵，第二脱挥釜的聚合物输送泵的出口管线与聚合物切粒干燥装置相连，此外，第一、第二脱挥釜与未反应单体回收装置相连，聚合物切粒干燥装置与聚合物预热及两级脱挥装置之间设置有聚合物过滤器；未反应单体回收装置包括脱挥冷凝器、循环液罐，并设有回收液管线将回收液返回至苯乙烯进料预热与预聚反应装置中。

进一步的，苯乙烯进料的TBC脱除器为两头带椭圆封头的金属圆筒状金属容器，内设支撑板，侧面开有装卸孔用于填充或卸载活性氧化铝，在两头设有物料的进出口，用于液体物料进出。

进一步的，苯乙烯预热与预聚反应装置包括一台带温度控制系统的一双管程的管式苯乙烯进料预热器和对应用管道相连的预聚釜(一台CSTR釜式反应器)；该预聚釜为釜式反应器并设有外夹套、带有搅拌装置，其桨叶型式为多层四叶平桨、多层四叶斜桨、多层两叶平桨、多层两叶斜桨、多层三叶涡轮桨、锚式桨叶、螺带式桨叶、螺杆式桨叶或是以上搅拌型式桨叶的组合；釜式反应器的操作类型为全混流型式并设置有釜顶回流冷凝器、物料输送泵、温控系统和液位控制系统。