[实用新型]聚四氟乙烯聚合反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及精细化工领域，具体为一种聚四氟乙烯聚合反应装置。

背景技术

聚四氟乙烯（PTFE）是一种性能优异的特种工程塑料，具有较低的摩擦系数、良好的化学稳定性、优异的介电性能，被美誉为“塑料王”，是许多领域关键技术中不可或缺的材料，广泛应用于石油化工、电子、电气、航空、航天、半导体、机械、汽车等领域。PTFE由四氟乙烯经自由基聚合而生成，其聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合(亦称分散聚合)等，工业生产中主要采用悬浮聚合和乳液聚合，目前的聚合反应装置结构复杂、设备投资大且生产的连续性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种结构简单、设计合理、设备投资少且生产连续性高的聚四氟乙烯聚合反应装置。

本实用新型具体技术方案是：包括依次连接的四氟乙烯液体储罐、单体计量槽、汽化器、硅胶过滤器以及聚合反应釜；所述的四氟乙烯液体储罐上通过单体冷凝器连接四氟乙烯单体管线；所述的聚合反应釜顶部设有引发剂进料管线、助剂进料管线、石蜡进料管线、放空管线以及真空管线，所述的真空管线上连接真空泵，所述的石蜡进料管线连接石蜡槽；所述的聚合反应釜的底部设有四氟乙烯进料管线、聚四氟乙烯出料管线和氮气管线；所述的四氟乙烯进料管线连接所述的硅胶过滤器，所述的聚四氟乙烯出料管线连接分离槽；所述的四氟乙烯液体储罐、单体计量槽内设有冷却盘管，且分别与冷冻盐水管线连接；所述的聚合反应釜内设有换热夹套。

上述方案进一步改进为：

所述的冷却盘管均为蛇管式冷却盘管。

所述的四氟乙烯液体储罐、单体计量槽以及聚合反应釜分别为16MnDR储罐、16MnDR计量槽和16MnDR反应釜。

所述的单体冷凝器为16MnR冷凝器。

本实用新型结构简单、设计合理、设备投资少且聚合反应的连续性高，能够大大提高聚丙烯酰胺聚合反应的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1，一种聚四氟乙烯聚合反应装置，包括依次连接的四氟乙烯液体储罐3、单体计量槽4、汽化器6、硅胶过滤器7以及聚合反应釜9；四氟乙烯液体储罐3上通过单体冷凝器2连接四氟乙烯单体管线1；聚合反应釜9顶部设有引发剂进料管线14、助剂进料管线15、石蜡进料管线19、放空管线16以及真空管线17，真空管线17上连接真空泵18，石蜡进料管线19连接石蜡槽20；聚合反应釜9的底部设有四氟乙烯进料管线8、聚四氟乙烯出料管线11和氮气管线13；四氟乙烯进料管线8连接的硅胶过滤器7，聚四氟乙烯出料管线11连接分离槽12；四氟乙烯液体储罐3、单体计量槽4内设有冷却盘管，且分别与冷冻盐水管线连接，冷却盘管均为蛇管式冷却盘管；聚合反应釜9内设有换热夹套10。四氟乙烯液体储罐3、单体计量槽4以及聚合反应釜9分别为16MnDR储罐、16MnDR计量槽和16MnDR反应釜。单体冷凝器2为16MnR冷凝器。

上述装置的工艺流程为：四氟乙烯单体通过四氟乙烯单体管线1及单体冷凝器2冷凝后，进入四氟乙烯液体储罐3，四氟乙烯液体储罐3内盘管通-35℃冷冻盐水保冷；然后靠位差进入单体计量槽4。单体计量槽4通过输送泵5出料，四氟乙烯单体经过汽化器6气化后，气相单体经硅胶过滤器7除去萜烯后进入聚合反应釜9。在聚合反应釜9内，按配方规定由纯水槽加入定量的纯水，由助剂进料管线15加入定量的助剂，由石蜡槽20通过石蜡进料管线19加入定量的石蜡，通过真空管线17及真空泵18除釜内空气，中间用氮气管线13进入的氮气置换一次，继续抽空。然后打开釜夹套蒸汽阀升温，开动搅拌，向釜内继续通入四氟乙烯单体至釜内压力为2.0MPa，通过引发剂进料管线14加入规定量的引发剂溶液，聚合反应开始。反应过程中放出的聚合热由聚合反应釜夹套通入的-5℃的冷冻盐水移出。

待规定量的四氟乙烯单体反应完毕，停止搅拌。釜内剩余的四氟乙烯单体回收送入四氟乙烯装置。然后将釜内剩余的气体经真空系统排放，打开放空阀使釜至常压，打开釜底出料阀出料至分离槽12分离石蜡，分离出石蜡后的物料经过滤器靠重力分别流入分散液配料槽或浓缩槽，进入下道工序。。

对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，有可能对具体尺寸，或者局部结构做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。