CN102631800A - 一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***和方法 - Google Patents

一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***，包括浓缩釜、消泡罐、气液分离器和降膜吸收塔，所述浓缩釜的蒸汽出口与消泡罐的入口连接，所述消泡罐的出口与气液分离器的进料口连接，所述气液分离器的气体出口与降膜分离器连接，所述气液分离器的液体出口与浓缩釜连接。本发明还提出一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的方法。本发明的***通过改变消泡罐、气液分离器的结构形式，使得在产品、乳化剂在浓缩蒸发过程被有效去除，通过本方法所得液体电导率在1μs·cm-1以下，经过冷却后可作为吸收剂循环使用或作为工业水循环使用。

Description

一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***和方法
技术领域
本发明属于从蒸汽中分离杂质的领域，具体来说是一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***和方法。
背景技术
聚四氟乙烯分散浓缩液的生产方法有两种，一种是化学浓缩液，一种是真空浓缩法。由于化学浓缩法产生大量的有机废水，因此在生产过程中很少使用，因此现在以真空浓缩法为主。
传统的真空浓缩方法是在真空状态下将分散乳液(母液)吸入到浓缩釜，然后通过夹套加热使得乳液在50℃左右下沸腾，将乳液中的水分蒸发出来。由于蒸发出来的水蒸汽(母液蒸汽)中夹带有大量的产品和乳化剂，因此需要设置净化***进行分离，将乳化剂和产品分离下来，最后水蒸气再通过吸收塔进行吸收。目前常见的聚四氟乙烯浓缩液的制备方法为真空浓缩，为了防止聚四氟乙烯乳液在高浓度时破乳，因此在浓缩釜中加入了大量的乳化剂，因此在蒸发过程中极易形成大量的泡沫夹带，难免会有部分的乳液、乳化剂会随着水份的蒸发而带到水蒸气的吸收塔内，导致吸收塔内的吸收液受到污染而只能直接排放，不能再用作工业用水，年产量为180吨PTFE乳液的一台浓缩釜每年需要消耗数十万吨的新鲜水。
发明内容
针对现有技术存在的消耗水量大的问题，本发明的目的是提出一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***。
本发明的另一个目的是提出一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的方法。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***，用以净化浓缩釜产生的母液蒸汽，其包括消泡罐、气液分离器和降膜吸收塔，所述浓缩釜的蒸汽出口与消泡罐的入口连接，所述消泡罐的出口与气液分离器的进料口连接，所述气液分离器的气体出口与降膜吸收塔连接，所述气液分离器的液体出口与浓缩釜连接。
其中，所述消泡罐内有水平设置的2～10个多孔板；所述气液分离器内有水平设置的2～10个挡板。消泡罐内设置多层的隔板，板上开了很多小孔，以达到快速气液分离和消泡的目的；气液分离器内部增设挡板，以达到气液分离的目的；吸收塔是常规的降膜吸收塔，其内部有多层的隔板，当冷却水从最上层的板流下时会形成均匀的水膜，当气体上升时必须穿过这层水膜才能出去，从而达到了吸收的目的。
其中，所述净化***还包括有水封的水封池、循环水泵、板式冷却器，所述水池与所述降膜吸收塔的出口连接，所述板式冷却器通过循环水泵与水池连接，板式冷却器的冷却出水口与降膜吸收塔的吸收剂入口连接，降膜吸收塔顶部接真空泵。
一种使用所述***净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的方法，包括：聚四氟乙烯分散液在浓缩釜中蒸发浓缩，蒸发的母液蒸汽进入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽进入气液分离器，分离出的母液蒸汽进入降膜吸收塔被吸收为液体，气液分离器分离出的液体回到浓缩釜。
其中，所述聚四氟乙烯分散液中含有质量含量为20～30％的聚四氟乙烯、6～8％的乳化剂十二烷基苯磺酸钠。
其中，所述浓缩釜的压力为-0.08～-0.09MPa，温度为50～55℃。
其中，所述消泡罐消泡是通过气泡在上升过程中通过多孔板而破裂来消泡。为了防止PTFE分散乳液破乳，因此必须向乳液中添加大量的乳化剂，而乳化剂是表面活性剂，因此在蒸发浓缩过程中，会有部分的乳化剂与水蒸气一起以气泡的形式夹带出来。因为消泡罐是在内部增设了多层的隔板，隔板上开了很多小孔，这使得上升的气流必须穿过小孔才能出去，当上升的气泡穿过小孔时受小孔的阻碍就会迅速破裂，从而达到消泡的目的，这种改进使得消泡的效果更加彻底，确保了乳化剂不被夹带出去。
其中，所述降膜吸收塔吸收得到的液体是电导率为0.2～1μs·cm-1的水。
其中，所述降膜吸收塔吸收得到的液体进入水池，并用于工业。
其中，所述所述降膜吸收塔吸收得到的液体用循环水泵输送到板式冷却器冷却，然后用作降膜吸收塔的吸收剂。
本发明的有益效果在于：
本发明的***通过改变消泡罐、气液分离器、吸收塔的结构形式，使得在产品、乳化剂在浓缩蒸发过程被有效去除，得到的母液作为净化水循环利用，每套浓缩***每年可节约用水6.5万吨左右，经济效益、社会效益十分可观。本发明的方法是在传统真空浓缩的基础上进行改进，将浓缩蒸发出来的母液进行了特殊的消泡、气液分离等净化处理后，所得母液非常洁净，经过冷却后可作为吸收剂循环使用或作为工业水循环使用。
附图说明
图1为本发明净化聚四氟乙烯分散液的蒸发母液的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***
参见图1。一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***，包括浓缩釜、消泡罐、气液分离器、降膜吸收塔、有水封的水池、循环水泵、板式冷却器，其中浓缩釜容积为4m3，直径1700mm，高1800mm；消泡罐的容积0.8m3，直径700mm，高2000mm，内设有10个水平隔板，隔板上有100个直径为10mm的孔；气液分离器的容积0.8m3，直径700mm，高度2000m；降膜吸收塔的直径600mm，高度4000mm。浓缩釜的蒸汽出口与消泡罐的入口连接，消泡罐的出口与气液分离器的进料口连接，气液分离器的气体出口与降膜吸收塔连接，气液分离器的液体出口与浓缩釜连接。板式冷却器的冷却出水口与降膜吸收塔的吸收剂入口连接，降膜吸收塔顶部接真空泵(为整个蒸发***提供真空)。水池的进口管路设有水封。
实施例2
向浓缩釜中接入聚四氟乙烯分散液，分散液中含有20％聚四氟乙烯和7％乳化剂，在浓缩釜中在压力-0.085MPa，温度52度下蒸发浓缩，蒸发出的母液蒸汽进入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽进入气液分离器，分离出的母液蒸汽进入降膜吸收塔被吸收为液体，气液分离器分离出的液体回到浓缩釜。降膜吸收塔里的吸收剂是水封池输送来的洁净母液，降膜吸收塔得到的液体电导率1.0μs/cm，含盐量0.9mg/L，符合纯水的标准。降膜吸收塔得到的液体储存入水池，通过循环水泵输送到板式冷却器中，冷却至30度左右，然后从降膜吸收塔顶部进入，用做吸收剂。
实施例3
向浓缩釜中接入聚四氟乙烯分散液，分散液中含有15％聚四氟乙烯和8％乳化剂，在浓缩釜中在压力-0.09MPa，温度50度下蒸发浓缩，蒸发的母液蒸汽进入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽进入气液分离器，分离出的母液蒸汽进入降膜吸收塔被吸收为液体，气液分离器分离出的液体回到浓缩釜。降膜吸收塔里的吸收剂是水封池输送来的洁净母液，降膜吸收塔得到的液体电导率0.8μs/cm，含盐量0.7mg/L，符合纯水的标准。降膜吸收塔得到的液体储存入水池，然后通过管路输送给锅炉使用。
实施例4
向浓缩釜中接入聚四氟乙烯分散液，分散液中含有25％聚四氟乙烯和乳化剂，在浓缩釜中在压力-0.08Mpa、温度55度下蒸发浓缩，蒸发的母液蒸汽进入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽进入气液分离器，分离出的母液蒸汽进入降膜吸收塔被吸收为液体，气液分离器分离出的液体回到浓缩釜。降膜吸收塔里的吸收剂是水封池输送来的洁净母液，降膜吸收塔得到的液体电导率0.3μs/cm，含盐量0.5mg/L，符合纯水的标准。

Claims (10)

1.一种净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的***，用以净化浓缩釜产生的母液蒸汽，其特征在于，包括消泡罐、气液分离器和降膜吸收塔，所述浓缩釜的蒸汽出口与消泡罐的入口连接，所述消泡罐的出口与气液分离器的进料口连接，所述气液分离器的气体出口与降膜吸收塔连接，所述气液分离器的液体出口与浓缩釜连接。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述消泡罐内有水平设置的2～10个多孔板；所述气液分离器内有水平设置的2～10个挡板。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括有水封的水池、循环水泵、板式冷却器，所述水池与所述降膜吸收塔的出口连接，所述板式冷却器通过循环水泵与水池连接，板式冷却器的冷却出水口与降膜吸收塔的吸收剂入口连接，降膜吸收塔顶部接真空泵。
4.一种使用权利要求1～3任一所述***净化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的方法，其特征在于，聚四氟乙烯分散液在浓缩釜中蒸发浓缩，蒸发的母液蒸汽进入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽进入气液分离器，分离出的母液蒸汽进入降膜吸收塔被吸收为液体，气液分离器分离出的液体回到浓缩釜。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯分散液中含有质量含量为20～30％的聚四氟乙烯、6～8％的乳化剂十二烷基苯磺酸钠。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述浓缩釜的压力为-0.08～-0.09MPa，温度为50～55℃。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述消泡罐消泡是通过气泡在上升过程中通过多孔板而破裂来消泡。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述降膜吸收塔吸收得到的液体是电导率为0.2～1μs·cm-1的水。
9.如权利要求4～8任一所述的方法，其特征在于，所述降膜吸收塔吸收得到的液体进入水池，并用于工业。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述降膜吸收塔吸收得到的液体用循环水泵输送到板式冷却器冷却，然后用作降膜吸收塔的吸收剂。
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