[发明专利]三相分离工艺及其设备

说明书

本发明涉及三相分离工艺及其设备，特别适用于聚氯乙烯等塑料原料的工业生产，它属于从聚合物溶液中除去挥发性物质例如单体类。

目前通行的，以氯乙烯为原料生产聚氯乙烯的工艺流程及设备有如附图1所示，在聚合釜（1）中生成的料浆，由输送源（2）自上方泵入料浆排放槽（3），料浆排放槽（3）内的气体（富含未反应的氯乙烯）夹带着大量的泡沫（即液、固相）经排气管排往泡沫捕集器（4），经捕集其中的液、固相后的气体（富含未反应的氯乙烯）再送往后续工序进行回收处理。

这种工艺流程及所用设备存在下述缺陷：

1、由于料浆排放槽（3）须兼做分离设备，故其容积应为聚合釜（1）容积的两倍，否则会因为缓冲空间小，排出的气体将夹带大量物料进入泡沫捕集器（4）;2、为控制从料浆排放槽（3）排出的气体，在其排气口要加装性能良好的排气压力自动调节阀（8），否则也将大大增加排出气体的物料夹带量;3、泡沫捕集器（4）其内部结构为多层丝绸加填料，不仅体积大，而且负荷量有限，当来自料浆排放槽（3）的气体夹带大量物料（这是时有发生的）时，不仅会造成捕集器内各填料层积料，还可能使料液循环管及输出管堵塞，从而丧失其泡沫捕集功能，并因此危及全套设备，造成重大损失，即使不至如此，也会使操作者的劳动强度增大、工作环境变劣。

本发明的目的是要通过对有关设备的改造，从而提供一种投资省、占地面积小、三相分离效率高的、特别适用于聚氯乙烯等塑料工业生产的三相分离工艺，该工艺应能明显减轻操作者的劳动强度，且能改善工作环境。

本发明工艺流程的技术特征如下：在聚合釜（1）中产生的料浆，由料浆泵（2）泵至设于料浆排放槽（3）上端的喷射器（7），经增压、扩散后再进入料浆排放槽（3）;料浆排放槽（3）中的气相（在生产聚氯乙烯时，它富含氯乙烯）夹带泡沫（其中富含液、固相）自料浆排放槽（3）上端进入三相分离器（6），分离后的气相从三相分离器（6）上端的排气管（64）排往气柜再行回收处理，而液、固相则经分离器（6）下端的液、固相排出管（65）和喷射器（7）上部的抽吸管（72）进入喷射器（7）内与来自聚合釜（1）的物料混合注入排放料浆槽（3），如此循环进行，直到聚合釜（1）的出料过程完成。

本发明三相分离工艺所用的设备具有下述特征：在料浆排放槽（3）的上端新设有喷射器（7），所述喷射器（7）由壳体（71）、附设于壳体（71）上侧的抽吸管（72）及与壳体同轴且上下两头开口的内管（73）组成，而内管（73）由收敛管（74）与扩散管（75）相互留有环隙地套叠而成。在料浆排放槽（3）的上端与上述喷射器（7）错开一定位置还新设有三相分离器（6），所述三相分离器（6）由壳体（61）、与壳体（61）同轴装配的分离筒（62）和水膜成型组件（63）组成，上述壳体（61）上端有排气管（64），下部近分离筒（62）安装处还分别设有液、固相排出管（65）（该管与上述喷射器（7）上侧的抽吸管（72）相互连通）和下部进水管（66）（用于对分离器（6）进行定期清洗），在排气管（64）壁上的适宜部位还安装有可通过Г形管道向上述水膜成型组件（63）供应压力水（0.6～1.5MPa）的上部进水管（67）;上述分离筒（62）为下端开口（通向料浆排放槽（3）、上端以锥形顶封闭的圆筒，在筒壁上的适宜部位设有若干组（例如3组）偶数个切向分离口（68）（每组至少两个，且方向相反，互相对称），相邻两组分离口间相互错开一个角度;上述水膜成型组件（63）含有管接头（69），内锥件（70）及外锥件701，内锥件（70）上端中心部设圆柱形凸台，凸台外周有螺纹与管接头（69）下部的螺纹螺合，凸台中央设孔用以栓接外锥件701，（通过栓接螺母704），凸台上环绕中央孔设多个压力水通道702，在内锥件（70）与外锥件701之间形成伞形空间703，所述管接头（69）由两段直筒夹一段锥筒构成，其上端与所述Г形管道相连。

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

附图1是现有聚氯乙烯工业生产工艺流程及设备示意图。

附图2是本发明工艺流程及设备示意图。

附图3是本发明三相分离器（6）的结构示意图。

附图4是本发明喷射器（7）的结构示意图。

附图5是本发明三相分离器（6）中的水膜成型组件（63）的结构示意图。