[发明专利]一种聚合物分散体连续化VOC脱除装置

说明书

本发明公开一种聚合物分散体的连续化VOC脱除装置，该装置主体包括一个管式结构，管顶部与真空尾气系统连接，管底部为膨大管式结构，与出料口连接，管中斜向下排列着气体辅助雾化喷嘴；将分散体与一定比例气体混合，通过喷嘴形成喷雾斜向下喷入装置中，分散体组分在重力作用下进入下部膨大结构中并及时排走，VOC组分随雾化蒸汽进入尾气系统达到脱除分散体中VOC组分的目的。本发明装置结构简单，可连续化生产，可实现聚合物分散体连续化高效VOC脱除。

技术领域

本发明涉及聚合物分离处理装置领域，特别涉及一种聚合物分散体连续化VOC脱除装置。

背景技术

近年来低碳环保和可持续发展成为了社会上的热门话题，工业生产中逐渐开始重视水性涂料的开发和应用，聚合物分散体作为水性涂料的制作的基本材料，在近几年得到了迅速的发展。

现有的聚合物分散体一般都含有较多的可挥发性有机化合物(VOC)，不符合环保的要求，也不利于人体的健康。通过原料控制与合成工艺优化可以大幅降低分散体中VOC总量，但依然残留较多VOC组分(500～2000ppm)。为获得高品质，超低VOC的分散体往往还需要进行汽提、闪蒸或化学消解等VOC后处理手段辅助操作现有的聚合物分散体生产。现有VOC后处理技术不仅处理效率低、成本高、耗时长，而且处理的效率不理想，大大限制了高品质分散体产品的应用。

现有VOC处理技术存在较大的局限性，还有待改进和提高。

CN108654124A公开了一种脱除乳液中挥发性有机化合物的装置，包括汽液混合器和脱VOC塔；所述汽液混合器的出口与位于脱VOC塔上部的进料口相连接；所述脱VOC塔的塔体分为上、下两部分，上部分内径大于下部分内径，上部分在塔顶处安装有旋转喷淋装置，下部分在塔底处安装有气体分布器；所述旋转喷淋装置与气体分布器之间安装有筛板；所述气液混合器，设有乳液入口和水蒸汽入口；所述脱VOC塔，塔底设有出料口。该装置塔内有多层筛板式结构，适用与单一种类产品连续化生产，频繁的产品切换易造成塔内结皮，筛板堵塞，增加清理负担，降低生产效率。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目是提供一种聚合物分散体的连续化VOC脱除装置，可无差别处理聚氨酯分散体、羟丙分散体、环氧水分散体与丙烯酸酯类乳液，高效去除分散体中VOC组分，制备高品质聚合物水分散体。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种聚合物分散体的连续化VOC脱除装置，其包括一个管式结构；所述管式结构分为上下两个部分；管顶部与真空尾气收集系统连接；所述管式结构底部有出料口；所述管式结构上部分排列着气体辅助雾化喷嘴。

所述管顶部与真空尾气系统连接，真空尾气系统外接冷凝器，VOC组分随雾化蒸汽冷凝回收处理。

进一步地，所述管式结构顶部有一个或多个旋转喷淋装置(旋转喷淋球)，用以清洗管壁。

进一步地，管式结构的管内壁镀疏水涂层。

进一步地，气体辅助雾化喷嘴垂直或斜向下喷射，最优选斜向下方与塔壁呈45～90°分布。

进一步地，所述气体辅助雾化喷嘴呈单列排布或多列错层排布，优选两列错层排布，优选两列喷嘴呈90-180°对向分布。优选地，每列通常有5-25个气体辅助雾化喷嘴，聚合物分散体喷射口的直径可以为2-20mm，环状气体喷射口的内径、外径分别可以是5-20mm、15-28mm。

进一步地，所述任意两喷嘴之间分布间距大于等于2倍贯穿距离(贯穿距离是指液料完全蒸发之前能够达到的最大距离)。每一列的相邻的两个喷嘴之间的间距一般是0.3-1.0m。

进一步地，所述气体辅助雾化喷嘴为旋转喷嘴、气泡喷嘴、空气辅助喷嘴、压力喷嘴等，最优选择为空气辅助喷嘴中的内混式或外混式气体辅助雾化喷嘴，聚合物分散体通道位于气体辅助雾化喷嘴的中心，气体通道围绕聚合物分散体通道的外周，为环状。