[发明专利]一种PVC树脂聚合反应装置及其聚合反应工艺

说明书

一种PVC树脂聚合反应装置及其聚合反应工艺，本发明的混合釜、隔膜泵、聚合单元、柱塞泵、缓冲槽通过管线依次连接；聚合单元包括管道反应器、聚合釜；在柱塞泵的作用下，料浆在聚合单元内闭路循环；聚合单元的数量为1个或1个以上，2个或2个以上的聚合单元依次串联或并联连接；每个所述聚合单元的聚合釜出口管线上安装有柱塞泵；每个聚合单元中管道反应器的数量为1组或1组以上，1组管道反应器对应连通1个聚合釜。其有益效果是，管道反应器内的料浆处于流动状态，不同阶段的料浆处于同一流动区间，实现分段控制，达到精确监控聚合反应过程的目的；缩短聚合时间，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及一种聚合装置及聚合工艺，尤其是涉及一种PVC树脂聚合反应装置及其聚合反应工艺，属于碱工业VCM聚合生产PVC技术领域。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是氯乙烯单体(VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂，或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。PVC的聚合原理是在去离子水为分散体系下，以PVA为分散剂，过氧化物为引发剂，用纯度为99.99％的VCM聚合成符合各种标准的PVC树脂。VCM聚合反应是放热反应，过程具有滞后、非线性等特点，生产过程中的很大一部分操作是对温度的调控，提高聚合釜的换热能力，是提高设备稳产率的重要一步。

聚氯乙烯产品最关键的质量指标是聚合度，它与引发剂用量和转化率无关，而与聚合温度关系极大。实验证明一般温度波动2℃，平均聚合度相差336，分子量相差21000左右，所以在工业生产时，在工艺设备固定的前提下，聚合温度几乎是控制PVC分子量的唯一因素。因此必须严格控制聚合反应温度。

目前，主流生产工艺悬浮法PVC装置的主要设备是聚合釜，采用间歇法生产，生产过程如下：首先往聚合釜内喷入防粘釜剂，然后冲洗后喷入水、分散剂、引发剂和VCM等，反应4～5h后，加入终止剂停止聚合，打开底部出料阀出料排出聚合好的PVC浆料，VCM聚合过程中产生的热量由循环水吸收排出， PVC浆料经汽提工序蒸出PVC树脂内部的VCM，产出的PVC经离心干燥生产出合格的PVC树脂颗粒。采用悬浮法生产PVC的装置使用的聚合釜结构通常为，釜顶或釜底安装有搅拌装置，传热装置由水冷夹套组成，利用该装置为间歇式生产，生产周期长，效率低，操作频繁。如：2016年10月28日公开的中国实用新型专利《一种PVC聚合釜》(CN206372803U)，包括筒体、封头、内置盘管、支撑件，其中：封头位于所述筒体两端；内置盘管由支撑件支撑并贴合设置于筒体内壁，用于流通冷却液；内置盘管连接并连通冷却液的进、出口管；冷却液进、出口管延伸至所述筒体外部。该聚合釜通过内置盘管内流通的冷却液带走聚合释放的热量，提高聚合釜换热能力的同时有效减小容器壁厚，降低生成成本。该聚合釜的不足是，内置盘管焊接在釜内部，增加了聚合釜的应力，存在安全隐患；内置盘管导致釜内流场紊乱，PVC粒子可能积存于盘管与釜的缝隙里，结块且难以清洗。

发明内容

为了克服现有PVC聚合装置及聚合工艺存在的上述不足，本发明提供一种 PVC树脂聚合反应装置及其聚合反应工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PVC树脂聚合反应装置包括混合釜、聚合釜、缓冲槽，混合釜、隔膜泵、聚合单元、柱塞泵、缓冲槽通过管线依次连接；所述聚合单元包括管道反应器、聚合釜；在所述柱塞泵的作用下，料浆在所述聚合单元内闭路循环。

所述聚合单元的数量为1个或1个以上，2个或2个以上的聚合单元依次串联或并联连接；每个所述聚合单元的出口管线上安装有所述柱塞泵。

每个所述聚合单元中管道反应器的数量为1组或1组以上，1组管道反应器对应连通1个聚合釜。

当所述聚合单元中包括2组或2组以上所述管道反应器以及2个或2个以上聚合釜时，所述2组或2组以上所述管道反应器并联连通，2个或2个以上所述聚合釜并联连通；每个所述聚合单元内的料浆在所述柱塞泵的作用下在所述聚合单元内闭路循环。