[发明专利]一种循环补充式脱挥装置及工艺

说明书

本发明公开了一种循环补充式脱挥装置，至少包括一级脱挥装置，包括依次串联的熔体泵、预热器和脱挥罐；所述脱挥罐出口设有分流熔体泵，所述分流熔体泵与所述预热器的入口连接，使所述预热器、所述脱挥罐形成循环通路。本发明采用可循环的补充流量的方式，针对小批量生产无法形成稳定流量的聚合物，能够增加脱挥装置的操作弹性，可以根据生产需要调节管路内的流量，弥补流量不足导致的断流、干板等缺陷，减少物料的损失。

技术领域

本发明涉及高粘流体的脱挥技术领域，具体涉及一种多级串联高粘流体脱挥装置及其工艺。

背景技术

脱挥是将一种或多种未参与反应的单体或溶剂经加热挥发从聚合物中脱除的技术，脱挥过程必须考虑有效加热提升加热温度使单体及溶剂挥发同时使聚合物升温达到软化点以上并具有流动性，但同时不过热，不损伤聚合物的分子量、颜色等性质。显然聚合物的脱挥工艺实质上是聚合物受热熔融、控制分离的一个过程，其主要的关键点是压力和温度以及受热时间的控制。现有技术多采用多级操作，一般采用多级脱挥罐联用，来逐级脱除聚合物中的挥发性物质，实现高纯度的聚合物。但是多级脱挥罐联用需要面临着聚合物受热时间长影响其性状的问题，因此脱挥技术既需要综合考虑工艺的经济效益和实用性，级数越高成本越高，且加热时间过长对聚合物性状的影响。

但是，对于高粘度值的聚合物来说，由于其自身的物理性质，其中的其中的挥发性物质受到传质阻力的影响，无法脱除，同时由于聚合物的原理转化率一般在40～60％，其中含有大量的未反应的原料及聚合过程中添加的各种试剂，导致其最终的杂质成分非常高，影响聚合物本身的性质。

中国发明专利CN112933665A提供了一种用于高粘度流体的脱挥系统及脱挥方法，采用雾化分离器进行脱除流体中的气体杂质，实用高速气体和高粘度流体相互作用进行雾化，形成雾滴和挥发性组分，雾滴下降重新聚集成高粘度流体，从而脱除其中的挥发性的组分。但是，该方法在雾化在重新聚集后对聚合物的物理性质具有一定的改变，同时该雾化方法只能针对可挥发性的小分子有机物具有较好的脱除作用，其他组分脱除效果并不佳，与聚合物同时形成雾滴，在重新聚集过程中产生物理作用，在影响了聚合物性质的同时，使得杂质无法再从高粘聚合物流体中脱除。

另一方面，随着化工行业的发展，有大量具有高附加值且市场需求又较小的产品，例如涂料行业的流平剂、分散剂、附着力促进剂等，这些产品具有突出的性能，但是添加量小但是又价格高，以有机硅类促进剂为例，每公斤价格为400～600元，因此其在加工过程往往都是小批量的生产，使其采用现有的大型加工设备进行加工收到了极大地限制，同时由于在管路中流量太低，在脱挥罐中出现断流，导致聚合物的液膜干板，降低脱挥效率，在脱挥过程中不能完全脱去可挥发性杂质，影响产品的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种循环补充式脱挥装置及工艺，在现有的脱挥装置的基础上进行简单低改装即可实现高脱挥效率具有成本低、脱挥工艺对聚合物的物理性质无影响等优点。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种循环补充式脱挥装置，至少包括一级脱挥装置，包括依次串联的熔体泵、预热器和脱挥罐；

其中，所述脱挥罐出口设有分流熔体泵，所述分流熔体泵与所述预热器的入口连接，时所述预热器、所述脱挥罐形成循环通路。

作为一种优选的实施方式，所述预热器和所述脱挥罐为无管式连接的一体结构，所述预热器的底部固定在所述脱挥罐的顶部并轴向延伸穿过所述脱挥罐至罐内，流体通过所述预热器直接流入所述脱挥罐内。

作为一种优选的实施方式，所述预热器为单管程列管式换热器，列管内壁设有凸出的花纹结构，以增大列管内壁的表面积，提高流体的管程的接触面积和停留时间。

作为一种优选的实施方式，所述预热器为单管程列管式换热器，列管内径向布置有静态混合元件。