CN115430182B - 一种悬浮树脂水料混合物的排液方法及排液装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚四氟乙烯生产技术领域，具体公开了一种悬浮树脂水料混合物的排液方法，同时还公开了一种排液用装置。本发明提供的悬浮树脂水料混合物的排液方法采用物料传输***从盛装有聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物的物料槽槽底抽取物料并经物料槽的上部输送至物料槽内，物料传输***内传输物料中聚四氟乙烯悬浮树脂质量百分比含量低于5％时，关闭物料传输***；之后通过排液***从物料槽底部排液。本发明的排液方法可有效避免在排液过程中将大量聚四氟乙烯树脂物料排出，极大地减少了降级料的产生，实现了清洁生产。
Description
技术领域
本发明涉及聚四氟乙烯生产技术领域，特别是涉及一种悬浮树脂水料混合物的排液方法，以及排液用装置。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)树脂具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，目前被广泛地应用于航空、电子、化工、机械、建筑和医药等工业中。聚四氟乙烯树脂按制备工艺主要分为分散和悬浮树脂。
悬浮法制备聚四氟乙烯树脂常以去离子水为反应介质，加入引发剂及助剂，将四氟乙烯以气相的形式不断通入反应釜内实现自由基聚合，反应后的物料经高温水煮、湿粉碎、洗涤、脱水、干燥、冷却后，再通过气流粉碎制成粒径不同的各牌号产品。其中湿粉碎过程对物料的水料比、料温有严格要求，一般情况下，为了排除聚合酸性介质对产品外观质量的影响，同时提升生产效率，需要排出物料中的部分水，提高物料中聚四氟乙烯的含量，之后再进行湿粉碎，目前大多是采用在槽内沉降排液的方式进行排水。即先将物料槽搅拌停止一段时间，槽内的树脂密度比水大，但是在水中受到表面张力的作用，树脂会在槽的底部和水面聚集、分层，之后在槽的底部缓慢打开排液阀直接进行排水。
目前采用的排水方法在排水过程中槽底部聚集的树脂也会随着介质即水流出。通过控制排液阀的开度，在一段时间后槽底部聚集的物料架桥，形成水流通道，此时才可能实现只出水、不出料。排液过程中随介质一起排出的物料再经沉降回收，该部分物料只能作为降级料处理。目前这种排水工艺在实际生产过程中由于操作不稳定，会产生很多降级料，造成浪费，不利于控制生产成本，并且还污染了环境。因此，有必要对排液过程进行改进，以减少降级料的产生，提升生产效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种悬浮树脂水料混合物的排液方法，可以有效减少聚四氟乙烯降级料的产生，并缩短排液时间。
本发明还提供了一种悬浮树脂水料混合物的排液装置。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种悬浮树脂水料混合物的排液方法，包括步骤：
采用物料传输***，从盛装有聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物的物料槽槽底抽取物料，并经所述物料槽的上部输送至所述物料槽内；
当所述物料传输***内传输物料中的聚四氟乙烯悬浮树脂的质量百分比含量低于5％时，关闭所述物料传输***，之后通过排液***从所述物料槽底部排液。
优选地，所述物料传输***内传输物料全为水时，即物料传输***内传输物料中聚四氟乙烯悬浮树脂质量百分比含量为0％时，关闭物料传输***，之后通过排液***从物料槽底部排液。
相比现有的排水方式，即将物料槽搅拌停止一段时间，之后在槽的底部缓慢打开排液阀直接进行排水，本发明提供的排液方法，即排出聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物中介质水的方法，在排水前先通过物料传输***将物料槽底部沉降的聚四氟乙烯树脂物料输送到物料槽内物料的上部，通过该输送过程，原来沉降在物料槽槽底的聚四氟乙烯树脂返回至物料槽的上部，并且在输送过程中随着水的流动，在物料槽内的底部物料架桥形成一个水流通道，此时无物料流出或者只有极少的物料随介质水排出，这时关闭物料传输***，然后再通过排液***从物料槽底部排液即排出介质水。采用本发明的排液方法，由于先在物料槽内底部物料架桥形成了水流通道，因此排液时排出的介质水中聚四氟乙烯树脂物料很少，基本无物料流出。本发明的排液方法相比传统工艺可有效避免在排液过程中将大量聚四氟乙烯树脂物料排出，极大地减少了降级料的产生，控制了生产成本，并且实现了清洁生产。此外，由于排液时排出的介质水中聚四氟乙烯树脂物料含量少，可以调大排液流量，因此相比传统工艺，本发明的排液方法还可以明显缩短排液时间，在较短的时间内完成排液操作。
经试验证明，采用本发明排液方法，相比现有的排水方法，排水过程中排出的聚四氟乙烯树脂物料的湿重仅为现有方法排出的聚四氟乙烯树脂物料湿重的6％～14％，显著减少了降级料的产生，生产成本得到有效控制，还实现了清洁生产。并且，排液时间也比现有方法排液时间缩短了60％以上。
作为本发明一种优选的实施方案，在采用物料传输***，从盛装有聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物的物料槽槽底抽取物料前，将所述物料槽内的聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物降温至0～50℃，之后停止搅拌，静置分层。
作为本发明一种进一步优选的实施方案，所述物料槽内的聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物降温至10～30℃，之后停止搅拌；和/或，所述静置分层时间为5～15分钟，有效为静置10分钟左右。
作为本发明一种优选的实施方案，所述物料传输***包括出料阀、传输泵和进料阀，传输泵设置在出料阀和进料阀之间，所述出料阀通过管道与所述物料槽槽底连通，所述进料阀通过管道与所述物料槽的槽上部进料口连通，所述槽上部进料口高于物料槽物料液面设置。从物料槽槽底抽出的物料先经过出料阀，之后经传输泵的传输，再经进料阀从物料槽的上部返回物料槽内，由于槽上部进料口高于物料槽内部的物料液面设置，从物料槽槽底抽出的物料中的聚四氟乙烯树脂返回物料槽后可以大量漂浮在物料槽的上部。
优选地，所述物料传输***还设置有可视化连接段。可视化连接段可以采用透明材料制成，以便于对物料传输***中传输的物料进行观察。
优选地，所述传输泵为粉碎泵，所述粉碎泵之前还设置有补水管道，即在所述出料阀与所述粉碎泵之间的管道上还设置有补水管道，所述补水管道上设置有补水阀。所述粉碎泵可以为剪切式粉碎泵，主要通过腔体内相互嵌套的定转子磨盘对物料进行粉碎，粉碎后的聚四氟乙烯树脂物料粒度减小，比表面积增大，更容易在返回物料槽后漂浮在物料槽的上部。
作为本发明一种优选的实施方案，所述排液***包括排液阀和回收槽，所述排液阀通过管道与所述物料槽的槽底部连接。从物料槽的槽底排出的介质水经排液阀后进入回收槽回收。
优选地，所述排液***设置有可视化连接段。可视化连接段可以采用透明材料制成，以便于对排液***中排出的介质进行观察。
第二方面，本发明还提供了一种悬浮树脂水料混合物的排液装置，该排液装置包括物料槽以及与物料槽连接的物料传输***和排液***；
所述物料传输***包括出料阀、传输泵和进料阀，传输泵设置在出料阀和进料阀之间，所述出料阀通过管道与所述物料槽槽底连通，所述进料阀通过管道与所述物料槽的槽上部进料口连通，所述槽上部进料口高于物料槽物料液面设置；
所述排液***包括排液阀和回收槽，所述排液阀通过管道与所述物料槽的槽底部连接。
作为本发明一种优选的实施方案，所述传输泵为粉碎泵，所述粉碎泵之前还设置有补水管道，即在所述出料阀与所述粉碎泵之间的管道上还设置有补水管道，所述补水管道上设置有补水阀。所述粉碎泵可以为剪切式粉碎泵，主要通过腔体内相互嵌套的定转子磨盘对物料进行粉碎，粉碎后的聚四氟乙烯树脂物料粒度减小，比表面积增大，更容易在返回物料槽后漂浮在物料槽的上部。
优选地，所述物料传输***设置有可视化连接段；和/或，所述排液***设置有可视化连接段。可视化连接段可以采用透明材料制成，例如采用透明的塑料或者玻璃，以便于对内部输送的介质或物料进行观察。
本发明所述的排液方法通过本发明所述的排液装置实现。
采用上述排液装置进行排液时，先将物料槽内含水混合物料降温至0～50℃，然后停止搅拌，静置10分钟；
之后开启物料槽顶部的进料阀，然后开启粉碎泵进口管上的补水阀，启动粉碎泵，缓慢全开出料阀，将物料槽底部物料粉碎并输送至物料槽内的上部；
待返回物料槽上部的物料中聚四氟乙烯树脂含量很低，优选含量为0％，即返回物料全为水，此时在物料槽内的底部物料已经架桥形成一个水流通道，这时关闭物料传输***，即停止粉碎泵，关闭补水阀和出料阀，然后再将排液阀打开进行排液，排液时排出的介质水中聚四氟乙烯树脂物料很少；
待物料槽内液位降至低限后，关闭排液阀，排水完毕。
本发明提供的悬浮树脂水料混合物的排液装置，是针对在容器内具有一定水料比、且分层的聚四氟乙烯悬浮树脂的排液进行设计，可以有效避免排出介质水时带出大量聚四氟乙烯树脂物料，可以有效减少聚四氟乙烯降级料的产生。
本发明的排液装置，结构简单，与现有的装置相比，只需要增加物料传输***即可，改造成本低；采用本发明的排液装置，具有操作简单，重复性强的优点，并且可实现远程控制。
附图说明
图1是本发明提供的一种悬浮树脂水料混合物的排液装置的结构示意图；
图中：1-呼吸阀，2-物料槽，3-排液阀，4-进料阀，5-出料阀，6-补水阀，7-传输泵，8-可视化连接段，9-回收槽。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种悬浮树脂水料混合物的排液方法，包括步骤：
先将物料槽内的聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物降温，降至0～50℃，优选降至10～30℃，之后停止搅拌，静置分层，静置时间为5～15分钟，优选静置10分钟左右；
采用物料传输***从盛装有聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物的物料槽槽底抽取物料并经物料槽的上部输送至物料槽内，物料传输***内传输物料中聚四氟乙烯悬浮树脂质量百分比含量低于5％时，优选物料传输***内传输物料全部为水时，此时在物料槽内的底部物料已经架桥形成一个水流通道，无物料流出或者只有极少的物料随介质水排出，这时关闭物料传输***；
然后再通过排液***从物料槽底部排液即排出介质水。
见图1所示，物料传输***包括依次串接的出料阀5、传输泵7和进料阀4，出料阀5通过管道与物料槽2的槽底连通，进料阀4通过管道与物料槽2的槽上部进料口连通，槽上部进料口高于物料槽2内的物料液面设置。
物料传输***还设置有可视化连接段8。
作为一种具体的实施方式，在出料阀5与物料槽2槽底的连通管道上设置有可视化连接段8，可视化连接段8可以采用透明塑料或者玻璃材料，便于对管道内物料情况进行观察，以判定出料管物料是否流出，可以人为观察，也可通过监控视频进行观察。
作为一种具体的实施方式，采用的传输泵7为粉碎泵，在粉碎泵之前还设置有补水管道，即在出料阀5和粉碎泵之间设置有补水管道，在补水管道上设置有补水阀6。优选粉碎泵为剪切式粉碎泵，主要通过腔体内相互嵌套的定转子磨盘对物料进行粉碎。
排液***包括排液阀3和回收槽9，排液阀3通过管道与物料槽2的槽底连接。通过排液***从物料槽底部排液时，打开排液阀3，排出的介质水进入回收槽9。
排液***还设置有可视化连接段8，也是便于对管道内物料情况进行观察，优选在排液阀3与物料槽2的槽底连接管道上设置可视化连接段8。
在排液前，先通过粉碎泵将静置后聚集在物料槽内底部的物料粉碎并经物料槽上部再输送回物料槽内，当聚集在槽内底部的物料架桥形成一个水流通道，且无物料流出后，再进行排水，可避免传统工艺在排液过程中将大量物料排出的可能，极大减少了降级料的产生，实现了清洁生产。
实施例2
本实施例提供了一种悬浮树脂水料混合物的排液装置，见图1所示，包括物料槽2以及与物料槽2连接的物料传输***和排液***，在物料槽2顶部设置有呼吸阀1。
物料传输***包括依次串接的出料阀5、传输泵7和进料阀4，出料阀5通过管道与物料槽2槽底连通，进料阀4通过管道与物料槽2的槽上部进料口连通，槽上部进料口高于物料槽物料液面设置。
排液***包括排液阀3和回收槽9，排液阀3通过管道与物料槽2的槽底连接。
作为一种具体的实施方式，采用的传输泵7为粉碎泵，在粉碎泵之前还设置有补水管道，即在出料阀5和粉碎泵之间设置有补水管道，在补水管道上设置有补水阀6。优选粉碎泵为剪切式粉碎泵，主要通过腔体内相互嵌套的定转子磨盘对物料进行粉碎。
物料传输***还设置有可视化连接段8。
作为一种具体的实施方式，在出料阀5与物料槽2槽底的连通管道上设置有可视化连接段8，可视化连接段8可以采用透明塑料或者玻璃材料，便于对管道内物料情况进行观察，以判定出料管物料是否流出，可以人为观察，也可通过监控视频进行观察。
排液***包括排液阀3和回收槽9，排液阀3通过管道与物料槽2的槽底连接。通过排液***从物料槽底部排液时，打开排液阀3，排出的介质水进入回收槽9。
排液***还设置有可视化连接段8，也是便于对管道内物料情况进行观察，优选在排液阀3与物料槽2的槽底连接管道上设置可视化连接段8。
本实施例中所有的阀门以及粉碎泵的开启和关闭均采用远程控制。
在现有的生产中，在物料槽2的底部具有排液管道，排液管道直接与排液***连接。可以通过对其进行简单改造，即得到本实施例的排液装置，即在排液管道上安装一个三通阀，一个出口与排液***连通，另一个出口与物料传输***连通。
采用实施例2提供的排液装置，并采用实施例1提供的排液方法在实际生产过程中进行了试验，具体见以下实验例所示。
实验例1
将物料槽2内的聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物降温至25℃，然后停止搅拌，静置10分钟，此时物料槽内的料位为1600mm。
开启物料槽2顶部的进料阀4，开启粉碎泵进口管补水阀6，启动粉碎泵，缓慢全开出料阀5，将物料槽2底部物料粉碎并经过物料槽的上部再输送至物料槽2内。待出料管内流出介质全为水后，停止粉碎泵，关闭补水阀6和出料阀5。
将排液阀3打开一定开度进行排液，待物料槽2内液位降至1000mm时达到排液高度要求，关闭排液阀3。排液时间为25分钟，排出的聚四氟乙烯树脂物料湿重为1.2Kg。
实验例2
将物料槽2内的聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物降温至25℃，然后停止搅拌，静置10分钟，此时物料槽内的料位为1600mm。
开启物料槽2顶部的进料阀4，开启粉碎泵进口管补水阀6，启动粉碎泵，缓慢全开出料阀5，将物料槽2底部物料粉碎并经过物料槽的上部再输送至物料槽2内。待出料管内流出介质全为水后，停止粉碎泵，关闭补水阀6和出料阀5。
将排液阀3打开一定开度进行排液。待物料槽2内液位降至1000mm时达到排液高度要求，关闭排液阀3。排液时间为20分钟，排出的聚四氟乙烯树脂物料湿重为2.4Kg。
以下提供了一个对比例，与实验例1和实验例2的区别在于，对比例1是采用现有的排水方法，即在静置后直接排水。
对比例1
将物料槽2内的聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物降温至25℃，然后停止搅拌，静置10分钟，槽内料位为1600mm。
将出料阀5关闭，缓慢将排液阀3打开一定开度进行排液，待物料槽2内液位降至1000mm达到排液高度要求时关闭排液阀。排液时间为70分钟，排出的聚四氟乙烯树脂物料湿重为18Kg。
通过实验例1、实验例2和对比例1的比较可知，本发明的排液装置和排液方法可以明显缩短聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物的排液时长，同时可明显减少降级料的产生。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种悬浮树脂水料混合物的排液方法，其特征在于，包括步骤：
采用物料传输***，从盛装有聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物的物料槽槽底抽取物料，并经所述物料槽的上部输送至所述物料槽内；
当所述物料传输***内传输物料中的聚四氟乙烯悬浮树脂的质量百分比含量低于5％时，关闭所述物料传输***，之后通过排液***从所述物料槽底部排液；
在采用所述物料传输***，从盛装有聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物的物料槽槽底抽取物料前，将所述物料槽内的聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物降温至0～50℃，之后停止搅拌，静置分层；
所述物料传输***包括出料阀、传输泵和进料阀，所述出料阀通过管道与所述物料槽槽底连通，所述进料阀通过管道与所述物料槽的槽上部进料口连通，所述槽上部进料口高于物料槽物料液面设置；
所述传输泵为粉碎泵，在所述出料阀与所述粉碎泵之间的管道上还设置有补水管道，所述补水管道上设置有补水阀。
2.根据权利要求1所述的排液方法，其特征在于，所述物料槽内的聚四氟乙烯悬浮树脂水料混合物降温至10～30℃，之后停止搅拌；和/或，所述静置分层时间为5～15分钟。
3.根据权利要求1所述的排液方法，其特征在于，所述物料传输***设置有可视化连接段。
4.根据权利要求1所述的排液方法，其特征在于，所述排液***包括排液阀和回收槽，所述排液阀通过管道与所述物料槽的槽底部连接。
5.根据权利要求4所述的排液方法，其特征在于，所述排液***设置有可视化连接段。
6.一种悬浮树脂水料混合物的排液装置，其特征在于，包括物料槽以及与物料槽连接的物料传输***和排液***；
所述物料传输***包括出料阀、传输泵和进料阀，所述出料阀通过管道与所述物料槽槽底连通，所述进料阀通过管道与所述物料槽的槽上部进料口连通，所述槽上部进料口高于物料槽物料液面设置；
所述排液***包括排液阀和回收槽，所述排液阀通过管道与所述物料槽的槽底部连接；
所述传输泵为粉碎泵，在所述出料阀与所述粉碎泵之间的管道上还设置有补水管道，所述补水管道上设置有补水阀。
7.根据权利要求6所述的排液装置，其特征在于，所述物料传输***设置有可视化连接段。
8.根据权利要求6所述的排液装置，其特征在于，所述排液***设置有可视化连接段。
9.权利要求1～5任一项所述的排液方法通过权利要求6～8任一项所述的排液装置实现。
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