[实用新型]一种高吸水性树脂喷雾聚合干燥设备

说明书

技术领域

本实用新型属于高分子聚合物生产设备技术领域，尤其是涉及一种高吸水性树脂喷雾聚合干燥设备。

背景技术

高吸水性树脂作为一种有特殊功能的高分子材料已经有30多年的发展历史。由于该材料具有高倍数吸水、良好保水的特性,在生产生活中与水相关的许多领域得到了广泛的应用。高吸水性树脂在工业化生产方面,全球也有了百万吨的规模。我国的实验室研究论文较多,但是在工业化研究和实施上与发达国家相比有很大差距,主要是生产规模小,对放大生产后的关键细节问题解决不好,以致使工业化产品与小试工艺有较大差距,与国外大公司产品相比性能也有差距。

目前主流的高吸水性树脂制备工艺为水溶液聚合工艺，聚合原料如丙烯酸盐在水溶液中通过加入引发剂进行聚合，聚合后称为高粘度性的胶状聚合物，然后将胶装聚合物依次送入切胶、干燥、破碎等工段。此种生产工艺只能间歇生产，难以连续进行，生产规模的扩大仅能通过系列数的增加来解决。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种高吸水性树脂喷雾聚合干燥设备，以实现连续生产高吸水性树脂，且有利于生产工艺的稳定运行及规模扩大。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种高吸水性树脂喷雾聚合干燥设备，包括依次通过管道连通的聚合原料配置系统、引发剂混合器、聚合干燥器以及袋式收粉器；

所述聚合原料配置系统的进料口与聚合原料源通过管道连通；所述引发剂混合器的进料口与引发剂源通过管道连通；所述袋式收粉器的出料口与高吸水性树脂储存装置通过管道连通；

所述聚合干燥器的进气口还与高温惰性气体发送器的出气口连通。且所述高温惰性气体发送器通过管道与燃料气源和燃烧空气源连通。

高分子吸水性树脂原料经聚合液配置系统配置成待聚合原料液，将待聚合原料液与聚合引发剂在引发剂混合器中均匀混合后直接喷入聚合干燥器。

进一步，还包括循环风机，所述循环风机位于袋式收粉器与高温惰性气体发送器连通的管道上。

进一步，所述聚合干燥器包括设备壳体，以及设置在设备壳体内底端的聚合液喷头和惰性气体分布板；且惰性气体分布板比聚合液喷头的位置靠下；所述聚合液喷头的喷淋方向向上；所述聚合液喷头与引发剂混合器的出料口连通。

进一步，所述聚合干燥器的设备壳体分为上部直筒段以及下部扩径段；且所述下部扩径段锥角α小于60°。

进一步，所述惰性气体分布板包括多个环形管道，所述环形管道上开有气孔；且每个环形管道均与进气管道连通；所述进气管道与高温惰性气体发送器的出气口连通。

进一步，所述多个环形管道的圆心重合，且由外到内，环形管道的直径依次递减。

进一步，所述进气管道共有三个，且每个进气管道均与各个环形管道分别连通；所述三个进气管道相交，在相交处相互连通，且与高温惰性气体发送器的出气口连通。

聚合液喷头设计保证雾化效果，并通过调整孔径及分布控制最终产品颗粒大小，颗粒大小通常控制在0.5～2mm之间。惰性循环气体分布板由多组环形管道组成，每组环形管道上均匀开气孔，环形管道与三个惰性气体进气管道相连，保证进入聚合干燥器的气体分布均匀，同时保证聚合物树脂的流化效果。聚合干燥器的高度依据聚合液聚合时间进行设计，保证聚合液充分聚合完毕。

在聚合干燥器中，含引发剂的待聚合原料液经雾化喷头雾化成滴状颗粒，在控制温度下聚合成颗粒聚合物。聚合干燥器为流化床型式，在聚合器中聚合的高吸水性树脂颗粒被自底部通过分布板进入的惰性高温气体干燥，达到干燥要求的聚合物颗粒和高温惰性气体一起进入袋式收粉器进行气固分离，固体聚合物颗粒作为产品外输。惰性气体放空一部分以排出干燥的水蒸气后，进入高温惰性气体发生器进行升温后循环返回聚合干燥器。通过惰性气体的循环，节能干燥能量。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种高吸水性树脂喷雾聚合干燥设备，具有以下优势：

(1)本实用新型所述的设备，将传统的水溶液聚合工艺改为喷雾聚合干燥工艺，从而使高吸水性树脂的生产工艺连续进行。同时，将传统的聚合、切胶及干燥耦合在一个设备中，并提出了配套的工艺流程，极大的降低了流程的复杂性及设备投资，整个过程能效利用充分，工艺技术先进。

(2)本实用新型所述的设备，结构合理，聚合液喷头设计保证雾化效果，并通过调整孔径及分布控制最终产品颗粒大小；惰性循环气体分布板保证进入聚合干燥器的气体分布均匀；通过惰性气体的循环，节约干燥能量，减少能量的损耗。

附图说明