[发明专利]用水蒸汽处理悬浮液或液体的过程中减少泡沫生成的方法

说明书

本发明涉及一种在用水蒸汽处理悬浮液或液体的过程中减少泡沫生成的方法。

在作饱合化合物乳化聚合过程中，单体通常不会定量聚合。常常聚合在已知的低百分率下终止。总之，在悬浮液中除了剩余的单体外，还有所用单体和助剂的伴随物，例如所用的乳化剂，以及聚合过程中产生的低分子副产物。产品中残留的无用挥发性有机组分以下统称“残留挥发物”。1995年12月15日，96/13/EG委员会关于颁发室内涂料和室内油漆的EG-环境标志的环境标准的决定中将这种残留挥发物分成挥发性有机化合物(VOC)和挥发性芳香碳氢化合物。这两种化合物都涉及到标准压力条件下沸点(或起始沸点)最高不超过250℃的有机化合物。此外，挥发性芳香碳氢化合物在其结构式中至少含有一个芳香核。这里所用的统称“残留挥发物”系指这类沸点(或起始沸点)最高不超过250℃的有机化合物。

除了悬浮液外，液体亦能含残留挥发物，例如用一种电解质或酸破坏通过乳化聚合生成的悬浮液时至少会使部分残留挥发物留在与聚合物分离后的液体中。在处置这类液体时残留挥发物会产生适合环境的问题。此外，如果残留挥发物作悬浮液或乳浊液应用，例如在食品或化妆品或室内应用时，这些残留物是有害的，应尽量将其全部去除。

因此，悬浮液或液体需进行处理，去除其中的残留挥发物。这种处理称为去臭。已知各种去臭方法和设备。除去大部分只对不饱合的化合物起作用的化学方法外，大多采用提馏方法，即用提馏气体通过液体或悬浮液。早就知道使水蒸汽通过预热的悬浮液或液体能去除残留挥发物。这种水蒸汽处理，特别是表面张力低于40dyn/cm的聚合物悬浮液，因为它们含有会在悬浮液中形成大量泡沫的乳化剂，从而会有很大的困难。取决于所含乳化剂和其它聚合助剂的种类和浓度、所含单体的种类和数量以及聚合物的颗粒度，其大量泡沫通常使过程变慢，出现困难并且常常不能继续进行。通过添加去沫剂，例如磷酸盐烷基配合物与多价金属盐组合使用，虽能达到减少泡沫的目的，但添加这类去沫剂经常会使悬浮液的稳定性和技术应用性质受到影响。出于这个原因，大都拒绝添加去沫剂，例如采用一种蒸汽-悬浮液泡沫混合物在高速流动下经受一极快的压降的方法来代替添加去沫剂。为了消除泡沫，在蒸汽-悬浮液泡沫混合物的运动途径上采用一个或多个喷嘴状的管截面缩小部件和折流板和挡板或类似的作用部件。在一种优选的实施方案中，蒸汽-悬浮泡沫混合物高速通过喷嘴之后切线送入真空沉降器中。

本发明的方法优先采用的液体或悬浮液应如下：液体

本发明的方法采用的液体可以是任一种含可去除残留挥发物的液体，尤宜采用有成泡沫倾向的水溶液或液体。这类液体的例子可以是从悬浮液或聚合乳浊液中分离出聚合物后的溶液或其它含无用挥发组分并产生泡沫的液体，特别是作溶剂的液体。另一例子可以举出聚合溶液，特别是水性聚合溶液。这类聚合溶液在聚合后在相应的溶剂中常含有残留单体和其它能通过去臭过程分离的组分。悬浮液

本发明的方法采用的悬浮液可以是任一含可去除的残留挥发物的悬浮液，这类悬浮液的例子可举出污染土壤悬浮液、无机颗粒物悬浮液、生物分子悬浮液，尤其是有机化合物的悬浮液，特别是聚合物悬浮液。这类悬浮液主要是水性悬浮液。

在典型的去臭方法中，悬浮液或液体从塔顶送入，同时从塔的下部区送入水蒸汽，要去臭的悬浮液或液体与水蒸汽逆流通过该塔。在这类逆流塔中，塔顶的压力比塔底低。在水性悬浮液(特别是聚合物悬浮液)去臭时，在去臭塔塔顶形成真空，要去臭的悬浮液产生泡沫。这很快就会使塔顶完全充满泡沫。当塔顶充满泡沫时，泡沫被提馏蒸汽夹带入后面的汽凝器中。由于这种现象不是均匀地产生，而是呈波动，所以在塔顶引起压力波动，最终影响整个塔。这种现象防碍塔的稳定操作。由于压力波动一方面出现塔内及混直至塔板滴水，这将明显降低塔的效率。此外，在泡沫过多的情况下，产品可能到达汽凝器，并在那里经出口进入废水造成流失。如果产品到达冷凝器，大部分会继续抽入真空泵中再进入废气系统。这种现象可重复出现，直到真空泵破坏，废气管道堵塞。两种情况都会使装置停车，从而相应地损失产量。