CN219231448U - 一种聚合物脱挥*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种聚合物脱挥***。该聚合物脱挥***至少包括：脱挥罐，所述脱挥罐的侧壁设置有物料入口，顶部设置有气相出口，侧壁上部设置有反吹气体入口，底部设置有固相物料出口；所述脱挥罐的内部设置有除沫器和刮料装置；所述除沫器设置于所述脱挥罐内壁的上部；所述脱挥罐底部的固相物料出口连接有螺杆泵。本实用新型的聚合物脱挥***，降低了物料流动不畅，设备、管线堵塞等的情况发生，尤其适合于在连续化工业生产高等规度聚丁烯‑1工艺中，对高粘度丁烯聚合物进行脱挥发分的处理，在使聚丁烯工业化生产***产能达标的同时，使聚丁烯中的挥发分得到有效去除，具有优异的脱挥效果。

Description

一种聚合物脱挥***

技术领域

本实用新型涉及一种聚合物脱挥***，尤其涉及一种高粘度丁烯聚合物脱挥***，属于聚合物的脱挥技术领域。

背景技术

聚丁烯(PB-1)类似于聚乙烯和聚丙烯，是通过丁烯聚合反应生成的一种高等规立构的热塑性塑料，因自身独特的晶体结构，具有优异的物理化学性能，被誉为“塑料中的黄金”，聚丁烯具有优异的耐温性、耐持久性、化学稳定性和可塑性，无味、无臭、无毒，是目前世界上尖端的化学材料之一。

聚丁烯作为一种高分子材料，由于其具有优异的性能，被广泛应用到管材、密封膜及其他包装材料等，但其自主工业化生产***尚不完善。

聚丁烯的合成方法包括液相本体法、淤浆法、气相法等。

液相本体法聚合工艺简单，生产效率高，但由于丁烯聚合物溶解于丁烯-1单体中会溶解或溶胀，特别在30℃以上时，产物体系粘度比较大，流动性差，造成传质传热困难，限制了聚合反应的转化率，对设备的产能达标有非常大的影响。

淤浆法采用惰性溶剂，操作较简单，通过离心分离及进一步的精馏能够将无规物分离，反应热也容易导出，但聚丁烯在烷烃溶剂中的溶解度增加，造成部分聚丁烯溶胀或溶解，反应结束后需要经过凝絮处理得到固体产物，而且直接沉淀出来的聚丁烯形态较差，很难实现直接固体出料，而且溶剂与未反应单体的分离与回收的装置会增加工艺流程的复杂性，增加企业生产成本。

气相法聚合中一般存在低于丁烯-1沸点的惰性气体，惰性气体的浓度和分压低，聚合反应速率慢，聚合反应的转化率不高，因此在加入催化剂过程中即使有极少量的烃类溶剂，生成的丁烯聚合物也会发生团聚，导致产物结块并粘附在反应器上，造成反应器无法长期稳定运行，而且后期需要对未反应单体与惰性气体进行分离提纯。气相聚合对工艺技术以及设备要求非常高，目前的现有技术主要处于研发和中试阶段，鲜少存在工业化生产***。

现有技术大多采用液相本体法生产聚丁烯产品。该工艺中丁烯聚合反应在压力1.5～2.0MPa.G和温度70～90℃左右的条件下进行，催化剂、助剂和氮气、氢气从反应器顶部连续加入到反应器内，丁烯既是聚合反应单体也是反应体系的溶剂，生成的丁烯聚合物和丁烯单体的混合浆液在反应器底部连续性排出，聚合反应产生的热量通过顶部排放的循环气由循环气冷却器除去，循环气经过加压、精制后再返回反应器继续参与反应。丁烯聚合反应一般控制聚合物生成比例在20～25％，聚合物含量过高会导致物料粘度非常大，反应器无法运转。因此丁烯聚合产物含有大量的溶剂挥发分，由于丁烯聚合物极易溶解或溶胀在自身单体及其他烃类溶剂中，造成与聚合反应器相连的后续处理设备难以稳定长期运行，加上丁烯聚合物存在晶型转变行为而影响产品的高等规度性能指标等因素，制约了聚丁烯工业化生产。

因此，如何从丁烯聚合物中除去挥发性组分是聚丁烯生产工艺的技术难点。为了脱除丁烯聚合物中的挥发性组分，现有技术研发了各种技术方案。

在一现有技术方案中，在来自聚合反应器的混合物料中加入一定量的水和添加剂，经过一级静态混合器充分混合去除催化剂以终止聚合反应并提高产品的性能。聚合物混合浆液通过离心泵加压并通过换热器，以使单体和溶剂完全汽化，然后进入一级闪蒸罐进行闪蒸，该闪蒸罐的操作压力为1.5～1.8MPa.G，闪蒸罐底部被提浓的浆状料靠压差自流到二级闪蒸罐进行闪蒸，再次被提浓的浆状料依靠重力进入造粒单元进行后续操作。从闪蒸罐顶部排出的丁烯、正己烷等进入溶剂回收塔，分别回收丁烯与正己烷；回流罐顶部出来的不凝气通过管道收集至火炬燃烧处理。溶剂回收塔釜出来的少量重组分作为副产品外售。该技术为典型的聚合物溶剂闪蒸回收流程，从工艺过程模拟、反应原理上都是经典单元操作，利用溶剂的沸点差异，通过减温减压操作将物料进行分离。

在另一现有技术方案中，利用变压闪蒸的手段除去丁烯聚合物中的挥发性组分，即，将未反应的丁烯-1、少量的正己烷等与聚合物分离，得到挥发分指标合格的聚合物产品。在该技术方案中，使来自聚合反应器的混合物料送至去活化剂罐，该罐中加入一定量的水和添加剂，以将催化剂残余物去活化。去活化罐底部安装有齿轮泵，齿轮泵压力控制在2.0～8.0MPa.G，之后经一级换热器换热，经换热后的混合物出口压力2.5MPa.G，温度65～85℃，以引起部分丁烯-1与混合物溶液分离。该换热器采用水蒸气加热，其温度不超过146℃，因为该温度是丁烯-1的临界温度。该一级换热器的出口获得气液混合的丁烯-1及和聚合物溶液。然后进入二级换热器，使用高温传热油作为加热流体。经换热后混合物出口压力0.7MPa.G，温度210℃，以达到超临界状态。之后，混合物进入第一闪蒸罐进行脱挥。第一闪蒸罐顶部的气相物料送往精制单元的丁烯-1精馏塔，由于重力的作用，聚丁烯熔体沉降在闪蒸罐的底部。聚丁烯熔体借助于齿轮泵从闪蒸罐的底部排出，引入三级换热器，其使用高温传热油作为加热流体。经换热后混合物出口压力0.5MPa.G，温度210℃，进入第二闪蒸罐进行脱挥。第二闪蒸罐采用真空度为25毫巴，温度为210℃的操作条件进行脱挥，闪蒸罐底部聚合物由齿轮泵输送往造粒工序。气相物料由真空泵和压缩机加压后送往精制单元的丁烯-1精馏塔。该技术方案与典型的聚合物溶剂闪蒸回收流程类似，利用溶剂的沸点差异，通过减温减压真空操作将物料进行分离。该技术的核心是通过导热油对物料加热到超临界状态下进行换热，利用变压闪蒸的手段将未反应的丁烯-1、少量的正己烷等与聚合物分离。

聚丁烯已有80年工业化进程，其产能和技术一直没有突破的根本原因主要就在于聚丁烯产品本身的结晶特性而决定的常规闪蒸脱挥方法存在很大的瓶颈。聚丁烯作为一种多晶型的半结晶性热塑性树脂，实际上生产过程中，丁烯聚合物独有的结晶性能与溶剂的含量有很大的相关性，其性能随着晶型的不同有着很大的差异，而结晶行为和晶型转变过程亚稳态的不规则的层状堆叠取向会沿着聚合物链拉伸方向择优取向，结晶转变速率随着温度的升高而降低。随着闪蒸的进行，溶剂的不断挥发，聚合物温度越来越低，而浓度越来越增大，其结晶特性也随之变化，丁烯聚合产物从片状物、絮状物往粘稠状熔融态、纤维状固体进行变化。

在上述的两种现有技术方案中，闪蒸过程中聚合物会随着丁烯气体进入设备的各个管线，附着在闪蒸罐内壁和管线上，造成出料口、气相管线和放空管线堵塞，在闪蒸结束后，不仅无法从下底阀出料，而且出罐釜也相当困难，无法进行下一步生产操作，而且闪蒸罐后续清理工作难度大且效率低，进而易发生损伤设备等严重问题。

因此，研发出一种新型的聚合物脱挥***，成为了本领域亟待解决的问题之一。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种聚合物脱挥***。该聚合物脱挥***尤其适用于对高粘度丁烯聚合物进行脱挥，能够解决聚合物流动不畅等问题，且具有优良的脱挥效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种聚合物脱挥***，所述聚合物脱挥***至少包括：脱挥罐；所述脱挥罐的侧壁设置有物料入口，所述脱挥罐的顶部设置有气相出口，所述脱挥罐的侧壁上部设置有反吹气体入口，所述脱挥罐的底部设置有固相物料出口；所述脱挥罐的内部设置有除沫器和刮料装置；所述除沫器设置于所述脱挥罐内壁的上部；所述脱挥罐底部的固相物料出口连接有螺杆泵。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述脱挥罐的内壁设置有超高分子量聚乙烯衬板。所述超高分子量聚乙烯衬板的摩擦系数极低，仅为0.14左右。通过超高分子量聚乙烯衬板的设置，使脱挥罐的内壁具有高光洁度，可以防止聚合物物料黏附内壁，防粘结性能好。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，在所述脱挥罐中，所述除沫器包括除沫器外框、除沫器床层和反吹管；所述除沫器外框同轴固接于所述脱挥罐的内壁；所述除沫器外框内设置有所述除沫器床层，所述除沫器床层包括上丝网层、下丝网层、上丝网层和下丝网层之间的吹扫腔、设置于上丝网层上方的上格栅以及设置于下丝网层下方的下格栅；所述反吹管为螺旋形盘管，所述螺旋形盘管的外圈支撑于所述除沫器外框的内侧，所述螺旋形盘管的一端穿过所述除沫器外框与所述脱挥罐侧壁设置的所述反吹气体入口连通，所述螺旋形盘管上设置有若干反吹孔，用于使反吹气体进入所述吹扫腔。所述反吹孔的数量可以由本领域技术人员进行常规调整，只要在所述螺旋形盘管上均匀设置即可。更具体地，所述反吹气体可以为氮气，所述反吹气体入口连接于反吹气体输送管线，用于将反吹气体输送至反吹管。更具体地，所述除沫器在垂直方向上设置于所述脱挥罐侧壁的物料入口之上。

本实用新型的除沫器具有反吹管，其可以在线对丝网层上的杂质进行高效吹扫，有利于提高所述除沫器的除沫效率，确保气相物料经除沫器后将夹带的液相、固相物料去除，进而大幅度减少气相管线对聚合物的夹带，保证了气相管线的通畅性。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，在所述脱挥罐中，所述刮料装置包括载杆、转动轴、电机、若干横向桨叶以及若干纵向桨叶；所述载杆横向设置于所述脱挥罐内部的中部，并且所述载杆的两端固定于所述脱挥罐的内壁；所述转动轴安装于所述载杆，并且所述转动轴与所述电机相连接，由所述电机驱动所述转动轴转动；所述横向桨叶安装于所述转动轴的圆周表面；所述纵向桨叶安装于所述横向桨叶的外端(两端)。更具体地，所述载杆在垂直方向上设置于所述脱挥罐侧壁的物料入口之下。更优选地，所述转动轴包括柱状内芯、管状中层以及管状外层，所述柱状内芯为塑料内芯，所述管状中层包覆于所述柱状内芯并且所述管状中层为金属层，所述管状外层包覆于所述管状中层并且所述管状外层为塑料层。所述电机至少应连接于所述转动轴的管状中层(即，金属层)。通过该转动轴的结构设计，使得所述的刮料装置具有防静电的功能。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述脱挥罐顶部的气相出口连接有气相管线，并且所述气相管线上设置有压力调节阀。所述压力调节阀用于控制所述脱挥罐的压力在0.4～0.6MPa.G。从所述脱挥罐出来的气相物料可以经压缩机加压后送往下一单元进行处理，例如可以送至单体精制单元进行单体的精制与回收。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述脱挥罐的顶部和/或侧壁设置有视镜。所述视镜的数量可以由本领域技术人员进行常规调节。

本实用新型研发了新型的脱挥罐，在内壁设置有超高分子量聚乙烯衬板，并且内壁的上部设置有具有反吹管的除沫器，中部设置有防静电的刮料装置，脱挥罐底部的固相物料出口连接有螺杆泵。本实用新型的脱挥罐内壁的超高分子量聚乙烯衬板的设置，使其具有高光洁度，可以防止聚合物黏附内壁，防粘结性能好。本实用新型的脱挥罐的结构设计，能够大幅度减少气相管线对聚合物的夹带和聚合物在脱挥罐内壁的附着。本实用新型的刮料装置与螺杆泵的组合可以顺畅地输送聚合物至脱挥罐的下一单元，保证***长周期稳定运行。

根据本实用新型的具体实施方式，优选地，所述聚合物脱挥***进一步包括：混合器、缓冲罐、加热器和挤压脱挥机；所述混合器至少设置有聚合物混合物料入口和物料出口，所述缓冲罐至少设置有物料入口和物料出口，所述加热器至少设置有物料入口、物料出口、导热介质入口和导热介质出口，所述挤压脱挥机至少设置有物料入口和物料出口；所述混合器的聚合物混合物料入口通过管线连接于聚合反应器，所述混合器的物料出口通过管线连接于所述缓冲罐的物料入口，所述缓冲罐的物料出口通过管线连接于所述加热器的物料入口，所述加热器的物料出口通过管线连接于所述脱挥罐的物料入口，所述脱挥罐底部的螺杆泵的出口连接于所述挤压脱挥机的物料入口。所述挤压脱挥机的物料出口产出脱挥后的聚合物。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述混合器为静态混合器。更具体地，所述混合器还设置有水和添加剂的入口。在静态混合器中，来自聚合反应器的聚合物混合物料与适量的水和添加剂充分混合，去除催化剂活性以终止聚合反应并提高产品的性能。所述的聚合物混合物料一般含有20～25％(重量百分含量)左右的聚合物，以及余量的溶剂和/或未反应的单体和催化剂等物质。所述的添加剂可以为本领域常规使用的抗氧化剂和/或减活剂等，本实用新型不对其进行具体限定和赘述。更优选地，所述混合器的聚合物混合物料入口与所述聚合反应器相连接的管线上设置有输送泵。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述缓冲罐的物料出口设置有出料泵，用于使所述缓冲罐中的物料进入所述加热器。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述加热器采用导热油或水蒸汽作为导热介质。聚合物混合物料在所述混合器中与适量的水和添加剂混合后，进入所述缓冲罐再次混合，然后进入所述加热器，采用导热油或水蒸汽作为导热介质将物料加热至140～180℃，以达到超临界状态。本实用新型的加热器通过导热油或水蒸汽对物料加热到超临界状态，可以将丁烯聚合物维持熔融态溶解在丁烯-1单体内，而不会出现气固两相的分层，保证了下一步的脱挥罐所需要的热量，同时可以保持混合物料很好的流动性。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述加热器的物料出口与所述脱挥罐的物料入口相连接的管线上设置有减压阀。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述脱挥罐底部的固相物料出口连接的螺杆泵包括单螺杆泵或双螺杆泵。

在上述的聚合物脱挥***中，优选地，所述挤压脱挥机包括具有真空脱气装置的螺杆挤出机。更优选地，所述挤压脱挥机包括具有真空脱气装置的单螺杆挤出机或具有真空脱气装置的双螺杆挤出机。进一步优选地，所述真空脱气装置的数量为1～3个。更具体地，所述真空脱气装置包括真空泵。本实用新型通过在脱挥罐的底部设置单螺杆泵或双螺杆泵，其出口直接与挤压脱挥机组合相连，能够使从脱挥罐出来的粘稠的聚合物直接、顺利地进入挤压脱挥机，减少设备及管道堵塞的风险。并且，所述挤压脱挥机具有真空脱气装置，聚合物经过具有真空脱气装置的螺杆挤出机在真空状态下可进一步脱挥至挥发分含量在100ppm以下。经所述挤压脱挥机处理后可输送至造粒单元进行造粒。

在上述的聚合物脱挥***中，所述脱挥罐的压力可以控制在0.4～0.6MPa.G，温度可以控制在80～130℃。聚合物混合物料通过加热器的物料出口与脱挥罐的物料入口相连接的管线上设置的减压阀减压后，进入脱挥罐中进行闪蒸脱挥，混合物料瞬间出现气固两相分离，大量聚合物固体析出，且物料温度下降很快。而上述的脱挥罐操作压力和温度可以使聚合物从混合物料内以固体片状、絮状、颗粒状或熔融态闪蒸析出时，不易发生粘连、结团等现象，避免堵塞脱挥罐底部的固相物料出口，可以保证聚合物的流动性，能够顺畅地将物料送至挤压脱挥机。经本实用新型的脱挥罐脱挥后，可以将87％(重量百分含量)以上的丁烯-1单体等挥发分脱除，有效减轻后序工段挤压脱挥机的脱挥负荷。

本实用新型提供了一种聚合物脱挥***，尤其是一种高粘度丁烯聚合物脱挥***。本实用新型的***尤其适合于对丁烯-1液相聚合制备的聚合物混合溶液进行挥发分的脱除，本实用新型的***能够利用变压闪蒸的手段，通过减温减压闪蒸操作，控制闪蒸量并将绝大部分的未反应的丁烯-1单体和少量的正己烷等与聚合物分离，满足连续生产的要求，最终经过挤压脱挥机后制备得到符合产品要求的低挥发分含量的丁烯-1聚合物，并且解决了聚丁烯产品脱挥过程中存在物流不畅，设备、管线堵塞而影响聚丁烯工业化设备产能达标的问题。

现有的从聚合流体组合物中除去挥发性组分和解决流动性问题的技术中，存在大量众所周知的用于尽可能降低所得到的聚合物中的挥发分含量的方法，以及解决流动性差的措施(如增加温度，采用多级闪蒸，强制输送等)。这些方法主要采用真空闪蒸进而从丁烯聚合物中连续地除去挥发性组分，并为了达到连续流动的目的，需要将包含挥发性组分的聚合流体组合物加热到190～240℃，然后通过加压(如齿轮泵)强制输送。闪蒸分离的程度可以通过提高被引入脱挥罐时聚合物混合物料所处的温度，或者可选择地通过降低脱挥罐中的压力达到真空条件来提高。但是，这些方法都不能解决聚合物流动不畅或脱挥不完全的问题。

而本实用新型提供的聚合物脱挥***能够解决聚合物流动不畅以及脱挥不完全的问题。本实用新型提供的聚合物脱挥***尤其适用于在连续化工业生产高等规度聚丁烯-1工艺中，对高粘度丁烯聚合物进行脱挥发分的处理。

利用本实用新型的聚合物脱挥***对丁烯聚合物进行脱挥的方法可以包括以下步骤：使来自于聚合反应器的含有20～25％聚合物的混合物料进入混合器，在混合器中与适量的水和添加剂充分混合，去除催化剂活性以终止聚合反应并提高产品的性能；然后进入缓冲罐，在缓冲罐中再次混合后经出料泵将物料送至加热器；在加热器中采用导热油或水蒸汽将物料加热至140～180℃，以达到超临界状态；然后通过减压阀减压后进入脱挥罐中进行脱挥，脱挥罐的压力通过气相管线上设置的压力调节阀控制在0.4～0.6MPa.G，脱挥罐的温度控制在80～130℃，聚合物混合物料在脱挥罐内瞬间出现气固两相分离，在脱挥罐中将87％以上的丁烯-1单体等挥发分脱除；气相物料经过除沫器后从脱挥罐顶部流出，经压缩机加压后送往丁烯-1精制单元进行单体的精制与回收；固相物料沉降至脱挥罐的底部，经刮料装置和螺杆泵进入挤压脱挥机，经挤压脱挥机在真空状态下进一步脱挥至100ppm以下，然后可以再输送至造粒单元进行造粒，得到挥发分指标合格的聚合物产品。

本实用新型的聚合物脱挥***具有以下有益效果：本实用新型的聚合物脱挥***，极大程度地降低了物料流动不畅，设备、管线堵塞等的情况发生，并且使脱挥罐后续清理工作难度降低且效率提高，使***能够工业化平稳运行且不易发生损伤；本实用新型的聚合物脱挥***尤其适合于在连续化工业生产高等规度聚丁烯-1工艺中，对高粘度丁烯聚合物进行脱挥发分的处理，在使聚丁烯工业化生产***产能达标的同时，使聚丁烯中的挥发分得到有效去除，具有优异的脱挥效果，保证了聚丁烯产品的各项性能合格。

附图说明

图1为实施例1提供的聚合物脱挥***的结构示意图。

图2为实施例1提供的聚合物脱挥***中的除沫器的结构示意图。

图3为实施例1提供的聚合物脱挥***中除沫器的反吹管的俯视图。

附图标记说明：

聚合反应器1，混合器2，缓冲罐3，加热器4，脱挥罐5，挤压脱挥机6，输送泵21，出料泵31，减压阀41，物料入口51，气相出口52，气相管线53，压力调节阀54，反吹气体入口55，固相物料出口56，螺杆泵57，除沫器58，刮料装置59，一级真空脱气装置601，二级真空脱气装置602，三级真空脱气装置603，双螺杆挤出机61；

除沫器外框581，反吹管582，上丝网层583，下丝网层584，吹扫腔585，上格栅586，下格栅587，反吹孔588；

载杆591，转动轴592，电机593，横向桨叶594，纵向桨叶595。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种聚合物脱挥***，其结构图如图1所示。

需要说明的是，图1还示出了聚合反应器1，本实施例中的聚合反应器1为液相本体法制备聚丁烯的常规反应釜，但不限定于此。

该聚合物脱挥***包括：混合器2、缓冲罐3、加热器4、脱挥罐5和挤压脱挥机6；

所述混合器2为静态混合器；所述混合器2设置有聚合物混合物料入口、水和添加剂的入口以及物料出口；

所述缓冲罐3设置有物料入口和物料出口；

所述加热器4设置有物料入口、物料出口、导热介质入口和导热介质出口；所述加热器4采用导热油或水蒸汽作为导热介质；

所述脱挥罐5的侧壁设置有物料入口51；所述脱挥罐5的顶部设置有气相出口52，所述气相出口52连接有气相管线53，并且所述气相管线53上设置有压力调节阀54；所述脱挥罐5的侧壁上部设置有反吹气体入口55；所述脱挥罐5的底部设置有固相物料出口56，所述固相物料出口56连接有螺杆泵57，所述螺杆泵57为双螺杆泵；所述脱挥罐5的内部设置有除沫器58和刮料装置59；所述除沫器58设置于所述脱挥罐5内壁的上部；所述脱挥罐5的内壁设置有超高分子量聚乙烯衬板，所述超高分子量聚乙烯衬板的摩擦系数为0.14；所述脱挥罐5的顶部和侧壁可以设置有视镜；

所述挤压脱挥机6为具有一级真空脱气装置601、二级真空脱气装置602和三级真空脱气装置603的双螺杆挤出机61；所述真空脱气装置均为真空泵；所述挤压脱挥机6设置有物料入口和物料出口；

所述混合器2的聚合物混合物料入口通过管线连接于聚合反应器1，所述混合器2的物料出口通过管线连接于所述缓冲罐3的物料入口，所述缓冲罐3的物料出口通过管线连接于所述加热器4的物料入口，所述加热器4的物料出口通过管线连接于所述脱挥罐5的物料入口51，所述脱挥罐5底部的螺杆泵57的出口连接于所述挤压脱挥机6的物料入口，所述挤压脱挥机6的物料出口产出脱挥后的聚合物；

所述混合器2的聚合物混合物料入口与所述聚合反应器1相连接的管线上设置有输送泵21；

所述缓冲罐3的物料出口设置有出料泵31，用于使所述缓冲罐3中的物料进入所述加热器4；

所述加热器4的物料出口与所述脱挥罐5的物料入口51相连接的管线上设置有减压阀41。

在所述脱挥罐5中，所述除沫器58在垂直方向上设置于所述脱挥罐5侧壁的物料入口51之上；所述除沫器58的结构如图2所示，其包括除沫器外框581、除沫器床层和反吹管582；所述除沫器外框581同轴固接于所述脱挥罐5的内壁；所述除沫器外框581内设置有所述除沫器床层，所述除沫器床层包括上丝网层583、下丝网层584、上丝网层583和下丝网层584之间的吹扫腔585、设置于上丝网层583上方的上格栅586以及设置于下丝网层584下方的下格栅587；所述反吹管582为螺旋形盘管，所述反吹管582的俯视图如图3所示，所述螺旋形盘管的外圈支撑于所述除沫器外框581的内侧，所述螺旋形盘管的一端穿过所述除沫器外框581与所述脱挥罐5侧壁设置的所述反吹气体入口55连通，所述螺旋形盘管上设置有若干反吹孔588，用于使反吹气体进入所述吹扫腔585。所述反吹气体可以为氮气，所述反吹气体入口55连接于反吹气体输送管线，用于将反吹气体输送至反吹管。通过该除沫器58的设计，可以在线对丝网层上的杂质进行高效吹扫，有利于提高除沫器58的除沫效率，确保气相物料经除沫器58后将夹带的液相、固相物料去除，进而大幅度减少气相管线53对聚合物的夹带，保证了气相管线53的通畅性。

在所述脱挥罐5中，所述刮料装置59包括载杆591、转动轴592、电机593、若干横向桨叶594以及若干纵向桨叶595；所述载杆591横向设置于所述脱挥罐5内部的中部，且所述载杆591在垂直方向上设置于所述脱挥罐5侧壁的物料入口51之下，并且所述载杆591的两端固定于所述脱挥罐5的内壁；所述转动轴592安装于所述载杆591，并且所述转动轴592与所述电机593相连接，由所述电机593驱动所述转动轴592转动；所述横向桨叶594安装于所述转动轴592的圆周表面；所述纵向桨叶595安装于所述横向桨叶594的外端(两端)。所述转动轴592包括柱状内芯、管状中层以及管状外层，所述柱状内芯为塑料内芯，所述管状中层包覆于所述柱状内芯并且所述管状中层为金属层，所述管状外层包覆于所述管状中层并且所述管状外层为塑料层。所述电机593至少应连接于所述转动轴592的管状中层(即，金属层)。通过该转动轴592的结构设计，使得所述的刮料装置59具有防静电的功能。

本实施例还提供了评价本实施例的聚合物脱挥***的方法。该方法是连续地从聚丁烯和丁烯-1等物质的混合溶液中除去未反应的单体丁烯-1等挥发分的方法。

在进行该方法之前，首先需要制备聚丁烯混合溶液(模拟液相本体法聚丁烯反应器制备得到的产物)，其采用以下步骤制备得到：称量2.24kg的聚丁烯，倒入溶解釜，关闭溶解釜上所有阀门；然后打开丁烯-1加料管阀门，慢慢加入8.96kg(15.5286L、25℃下)丁烯-1(按浓度20wt％)；加料完成后，关闭溶解釜的丁烯-1加料管阀门；分别启动溶解釜的搅拌***和加热***，逐步升高加热温度，将温度升高并稳定在140～142℃，压力保持在2.3～2.5MPa.G，注意溶解釜的压力指示及密封性。

该方法处理上述制备的聚丁烯均聚物和丁烯-1混合溶液，该溶液为高粘度溶液，其中的聚合物浓度为20％重量，外购的聚丁烯熔融指数为0.4。

该方法包括以下步骤：将照射灯放置在脱挥罐5顶部视镜，开启照射灯开关；将摄像机放置在脱挥罐5侧壁视镜处，开启其开关；打开溶解釜底部阀门，打开脱挥罐5的阀门，阀门开度为30％左右，开始评价试验。其中，需说明的是，脱挥罐5顶部和侧壁的视镜的设置，是为了方便评价试验进行观察，本实施例的脱挥罐5并非必须设置有视镜。设置脱挥罐5的操作条件为：压力控制在0.5MPa.G，温度控制在110℃。在脱挥罐5内，混合溶液瞬间出现气固两相分离，气相物料经过除沫器58后从脱挥罐5顶部流出，由于重力的作用固相物料沉降至脱挥罐5的底部，经刮料装置59和螺杆泵57进入挤压脱挥机6，经挤压脱挥机6在真空状态下进一步脱挥，得到脱挥后的聚丁烯。

评价结果为：在挤压脱挥机6的物料入口处取样，检测得到聚丁烯熔体中的丁烯-1含量为13％重量；在挤压脱挥机6中经三级真空脱挥后，在挤压脱挥机6的物料出口处取样，检测得到聚丁烯熔体中的丁烯-1含量为76ppm重量；观察发现：脱挥罐5底部物料不存在粘连、结块成团等现象，脱挥罐5顶部的气相管线53通畅、无堵塞。

对比例1

本对比例提供了一种聚合物脱挥***，该***与实施例1的***结构基本相同，不同之处在于：脱挥罐5中不设置除沫器58。

采用与实施例1相同的评价方法评价本对比例的聚合物脱挥***，脱挥罐5的操作条件也与实施例1相同。评价结果为：脱挥罐5顶部的气相管线53发生堵塞，无法长期稳定运行。

另外，调整脱挥罐5的操作条件为：压力控制在0.3MPa.G，温度控制在50℃，评价本对比例的聚合物脱挥***。观察发现：在脱挥罐5的物料入口51处出现了雪花状的聚合物弥漫，由于重力的作用，大部分雪花状的聚合物顺着内壁无规则往下沉降至脱挥罐5的底部，经刮料装置59和螺杆泵57进入挤压脱挥机6。评价结果为：在挤压脱挥机6的物料入口处取样，检测得到聚丁烯熔体中的丁烯-1含量为7.5％重量；观察发现：脱挥罐5底部物料存在粘连，结块成团等现象。

对比例2

本对比例提供了一种聚合物脱挥***，该***与实施例1的***结构基本相同，不同之处在于：脱挥罐5中不设置刮料装置59。

采用与实施例1相同的评价方法评价本对比例的聚合物脱挥***，脱挥罐5的操作条件也与实施例1相同。评价结果为：脱挥罐5底部物料存在粘连、结块成团等现象。

另外，调整脱挥罐5的操作条件为：压力控制在0.1MPa.G，温度控制在30℃，评价本对比例的聚合物脱挥***。观察发现：在脱挥罐5的物料入口51处出现了絮状的聚合物弥漫，大部分絮状聚合物堆积在物料入口51附近，少量絮状聚合物顺着内壁无规则往下沉降至脱挥罐5的底部，经螺杆泵57进入挤压脱挥机6。评价结果为：在挤压脱挥机6的物料入口处取样，检测得到聚丁烯熔体中的丁烯-1含量为3.2％重量；观察发现：脱挥罐5底部物料存在粘连，结块成团等现象。

Claims (10)

1.一种聚合物脱挥***，所述聚合物脱挥***至少包括：脱挥罐，其特征在于，

所述脱挥罐的侧壁设置有物料入口，所述脱挥罐的顶部设置有气相出口，所述脱挥罐的侧壁上部设置有反吹气体入口，所述脱挥罐的底部设置有固相物料出口；所述脱挥罐的内部设置有除沫器和刮料装置；所述除沫器设置于所述脱挥罐内壁的上部；所述脱挥罐底部的固相物料出口连接有螺杆泵。

2.根据权利要求1所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述脱挥罐的内壁设置有超高分子量聚乙烯衬板。

3.根据权利要求1所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述除沫器包括除沫器外框、除沫器床层和反吹管；所述除沫器外框同轴固接于所述脱挥罐的内壁；所述除沫器外框内设置有所述除沫器床层，所述除沫器床层包括上丝网层、下丝网层、上丝网层和下丝网层之间的吹扫腔、设置于上丝网层上方的上格栅以及设置于下丝网层下方的下格栅；所述反吹管为螺旋形盘管，所述螺旋形盘管的外圈支撑于所述除沫器外框的内侧，所述螺旋形盘管的一端穿过所述除沫器外框与所述脱挥罐侧壁设置的所述反吹气体入口连通，所述螺旋形盘管上设置有若干反吹孔，用于使反吹气体进入所述吹扫腔。

4.根据权利要求1所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述刮料装置包括载杆、转动轴、电机、若干横向桨叶以及若干纵向桨叶；所述载杆横向设置于所述脱挥罐内部的中部，并且所述载杆的两端固定于所述脱挥罐的内壁；所述转动轴安装于所述载杆，并且所述转动轴与所述电机相连接，由所述电机驱动所述转动轴转动；所述横向桨叶安装于所述转动轴的圆周表面；所述纵向桨叶安装于所述横向桨叶的外端。

5.根据权利要求4所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述转动轴包括柱状内芯、管状中层以及管状外层，所述柱状内芯为塑料内芯，所述管状中层包覆于所述柱状内芯并且所述管状中层为金属层，所述管状外层包覆于所述管状中层并且所述管状外层为塑料层。

6.根据权利要求1所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述脱挥罐顶部的气相出口连接有气相管线，并且所述气相管线上设置有压力调节阀。

7.根据权利要求1所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述脱挥***进一步包括：混合器、缓冲罐、加热器和挤压脱挥机；

所述混合器至少设置有聚合物混合物料入口和物料出口，所述缓冲罐至少设置有物料入口和物料出口，所述加热器至少设置有物料入口、物料出口、导热介质入口和导热介质出口，所述挤压脱挥机至少设置有物料入口和物料出口；

所述混合器的聚合物混合物料入口通过管线连接于聚合反应器，所述混合器的物料出口通过管线连接于所述缓冲罐的物料入口，所述缓冲罐的物料出口通过管线连接于所述加热器的物料入口，所述加热器的物料出口通过管线连接于所述脱挥罐的物料入口，所述脱挥罐底部的螺杆泵的出口连接于所述挤压脱挥机的物料入口。

8.根据权利要求7所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述混合器为静态混合器。

9.根据权利要求7所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述加热器的物料出口与所述脱挥罐的物料入口相连接的管线上设置有减压阀。

10.根据权利要求7所述的聚合物脱挥***，其特征在于，所述挤压脱挥机包括具有真空脱气装置的单螺杆挤出机或具有真空脱气装置的双螺杆挤出机。

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