本發(fā)明涉及聚合物生產(chǎn)，具體地涉及乙丙橡膠膠液凝聚脫揮系統(tǒng)，還涉及乙丙橡膠膠液凝聚脫揮方法。

背景技術(shù)：

1、乙丙橡膠是以乙烯、丙烯為主要單體的合成橡膠，依據(jù)分子鏈中單體組成的不同，有二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠之分，前者為乙烯和丙烯的共聚物，以epm表示，后者為乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴第三單體的共聚物，以epdm表示。兩者統(tǒng)稱為乙丙橡膠，即ethylene?propylene?rubber(epr)。乙丙橡膠(epr)是一種具有優(yōu)異的耐天然老化性、耐臭氧性、耐熱老化性和電絕緣性等的合成橡膠。廣泛應(yīng)用于汽車部件、建筑用防水材料、電線電纜護(hù)套、耐熱膠管、膠帶、汽車密封件、潤滑油添加劑及其它制品。乙丙橡膠在消費(fèi)合成橡膠中所占的比例逐漸上升。

2、乙丙橡膠聚合工藝通常以己烷為溶劑，采用v-a1催化體系或茂金屬催化體系,將單體溶解于溶劑中，聚合反應(yīng)在溶液中進(jìn)行。溶液聚合法生產(chǎn)乙丙橡膠的工藝技術(shù)成熟,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。而且,目前在乙丙橡膠生產(chǎn)過程中多采用濕法凝聚工藝。此法將聚合生成的聚合物膠液噴入既作為傳熱介質(zhì)又作為輸送介質(zhì)的熱水中,借助水蒸氣將其中的溶劑(包括未反應(yīng)的單體)汽提回收,以達(dá)到兩者分離的目的。溶劑采用精餾+精制的方法進(jìn)行回收。

3、研究發(fā)現(xiàn)，乙丙橡膠生膠的密度0.855-0.90kg/m,該膠種的特點是膠液在凝聚釜內(nèi)形成膠粒后,包裹在其中的溶劑不易擴(kuò)散出來。而且容易出現(xiàn)膠粒夾芯現(xiàn)象、凝聚釜內(nèi)膠粒強(qiáng)度過高、不易切碎、膠粒結(jié)團(tuán)、堵塞和膠粒抱軸等問題。所以乙丙橡膠的凝聚難點是：1、如何將大量的溶劑從膠液中分離出來。2、如何控制好凝聚后的膠粒大小，方便后續(xù)單元膠粒的輸送。3、如何防止膠粒在凝聚單元的結(jié)塊。

4、目前乙丙橡膠凝聚單元普遍存在膠粒粒徑分布不均且不易控制、溶劑回收率低、膠粒再次結(jié)塊等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的第一個是提供乙丙橡膠膠液凝聚脫揮系統(tǒng)，解決了乙丙橡膠凝聚在現(xiàn)有技術(shù)中存在的溶劑分離率低、膠粒粒徑不易控制及膠粒容易在凝聚釜內(nèi)重新結(jié)塊的缺陷。

2、本發(fā)明的第二個目的是提供乙丙橡膠膠液凝聚脫揮方法，解決了乙丙橡膠凝聚在現(xiàn)有技術(shù)中存在的溶劑分離率低、膠粒粒徑不易控制及膠粒容易在凝聚釜內(nèi)重新結(jié)塊的缺陷。

3、本發(fā)明所采用的第一個技術(shù)方案是，乙丙橡膠膠液凝聚脫揮系統(tǒng)，包括有依次連接的控溫器、膠液噴射器、1#凝聚釜、2#凝聚釜及3#凝聚釜，連通1#凝聚釜與2#凝聚釜之間的管道上設(shè)置有第一膠粒水泵及膠粒過濾器，膠粒過濾器設(shè)置在第一膠粒水泵的出口，膠粒過濾器還通過管道與1#凝聚釜頂壁連通；連通2#凝聚釜與3#凝聚釜之間的管道上設(shè)置有第一研磨泵，3#凝聚釜的出料管道上設(shè)置有第二研磨泵；還包括有第二膠粒水泵及第三膠粒水泵，第二膠粒水泵分別通過管道與2#凝聚釜的頂部與底部連通，第三膠粒水泵分別通過管道與3#凝聚釜的頂部與底部連通；1#凝聚釜、2#凝聚釜及3#凝聚釜底壁均與低壓蒸汽管道連通。

4、本發(fā)明的特征還在于：

5、1#凝聚釜頂部設(shè)有排氣管；1#凝聚釜、2#凝聚釜及3#凝聚釜內(nèi)部均設(shè)置有攪拌器，1#凝聚釜、2#凝聚釜及3#凝聚釜內(nèi)部攪拌器的槳型一致；所述攪拌器包括三層槳葉，具體為：頂層槳葉采用下壓槳型、中層和下層槳葉采用平推槳，1#凝聚釜內(nèi)部還設(shè)置有環(huán)形分布器。

6、分布器包括有環(huán)形布水管，環(huán)形布水管設(shè)置有若干個噴淋噴嘴。

7、第二膠粒水泵與2#凝聚釜的頂壁連通的管道上設(shè)置有第一膠-水分離器，第一膠-水分離器還通過管道與收集槽連通；

8、第三膠粒水泵與3#凝聚釜的頂壁連通的管道上設(shè)置有第二膠-水分離器，第二膠-水分離器還通過管道與收集槽連通。

9、膠粒過濾器使用的過濾網(wǎng)為v型。濾網(wǎng)呈v字形，v型濾網(wǎng)有利于膠粒和凝聚水的分離，且膠粒不易堵塞濾網(wǎng)。

10、本發(fā)明所采用的第二個技術(shù)方案是，乙丙橡膠膠液凝聚脫揮的方法，使用上述的系統(tǒng)，包括以下步驟：

11、步驟1：開車后，分散劑1#持續(xù)加入到1#凝聚釜、2#凝聚釜及3#凝聚釜中，分散劑2#和熱脫鹽水混合后進(jìn)入控溫器進(jìn)行升溫，升溫完成后再與分散劑3#和乙丙橡膠膠液一起進(jìn)入膠液噴射器，膠液噴射器通有中壓蒸汽，混合液經(jīng)中壓蒸汽升溫升壓；

12、步驟2：對步驟1得到的升溫升壓后的混合液進(jìn)行凝聚脫揮處理，最終到乙丙橡膠水膠粒。

13、本發(fā)明的特征還在于：

14、步驟1具體為：開車后，分散劑1#持續(xù)加入到1#凝聚釜、2#凝聚釜及3#凝聚釜中，分散劑2#和熱脫鹽水混合后進(jìn)入控溫器進(jìn)行升溫，操作溫度為85℃-87℃，壓力為0.07mpa-0.08mpa；升溫完成后與分散劑3#和乙丙橡膠膠液一起進(jìn)入膠液噴射器，膠液噴射器通有中壓蒸汽，混合液經(jīng)中壓蒸汽升溫升壓，操作溫度為88℃-90℃，壓力為0.3mpa-0.4mpa。

15、步驟1中，分散劑1#為濃度為50g/l聚羧酸鹽的水溶液；分散劑2#為濃度為50g/l氯化鈣水溶液；分散劑3#為濃度為50g/l配制藥劑的水溶液，配制藥劑由以下原料組成：表面活性劑、滑石粉、消泡劑、硬脂酸鋅及氫氧化鈉；其中，表面活性劑、滑石粉、消泡劑及硬脂酸鋅質(zhì)量比為0.5-0.6：25-30：1.5-2.0：6.5-7.0，氫氧化鈉用量是將分散劑3#的ph值調(diào)節(jié)至9-10；

16、熱脫鹽水和分散劑2#的體積比為：熱脫鹽水：膠液＝1～2：10；

17、三種分散劑與1#凝聚釜內(nèi)的凝聚水的質(zhì)量比分別為：分散劑1#：凝聚水＝1～2：500，分散劑2#：凝聚水＝1～2：500，分散劑3#：凝聚水＝1～4：4400；

18、1#凝聚釜內(nèi)的凝聚水與乙丙橡膠膠液的體積比為1.0-2:1。

19、步驟2具體為：步驟1得到的升溫升壓后的混合液噴射進(jìn)入1#凝聚釜底部，1#凝聚釜操作溫度85℃-95℃，壓力為0.05mpa-0.10mpa；最后在1#凝聚釜內(nèi)形成均勻膠粒，乙丙橡膠膠液中的溶劑己烷汽化后由1#凝聚釜頂部排出，冷凝后回收利用膠粒和膠粒水進(jìn)入第一膠粒水泵，再經(jīng)膠粒過濾器分離，部分膠粒水從1#凝聚釜頂部回流至1#凝聚釜，剩余膠粒水輸送膠粒進(jìn)入2#凝聚釜，2#凝聚釜操作溫度為95℃-105℃，壓力為0.05mpa-0.08mpa；膠粒在2#凝聚釜內(nèi)進(jìn)行第二次脫溶劑后，隨膠粒水一起進(jìn)入第一研磨泵，膠粒經(jīng)過第一研磨泵的研磨作用，研磨后的膠粒和膠粒水一起進(jìn)入3#凝聚釜，3#凝聚釜操作溫度95℃-100℃，壓力為0.05mpa-0.08mpa，進(jìn)行第三次脫溶劑；然后膠粒和膠粒水一起進(jìn)入第二研磨泵，經(jīng)過研磨后的膠粒和膠粒水一起送至滾篩，進(jìn)行后處理工段。

20、本發(fā)明的有益效果是：

21、(1)針對防止膠粒在凝聚單元結(jié)塊的難點，本發(fā)明所采用的方法是，本發(fā)明提供的乙丙橡膠膠液凝聚的方法利用水蒸氣蒸餾、濕法脫氣的原理，采用氣液相全逆流，不等壓不等溫的多釜凝聚生產(chǎn)工藝流程，將多種分散劑、水和乙丙橡膠膠液按照設(shè)定方式送入三個串聯(lián)的凝聚釜的凝聚器中進(jìn)行凝聚，得到乙丙橡膠水膠粒；控制三個凝聚釜內(nèi)凝聚的條件，在大部分己烷能夠分離出來的前提下確保膠粒不會重新結(jié)塊。該方法產(chǎn)生膠粒均勻，膠粒含水量穩(wěn)定，揮發(fā)份含量小，回收溶劑含水量小，膠粒水輸送順暢，凝聚設(shè)備未出現(xiàn)結(jié)膠結(jié)塊現(xiàn)象，連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定。

22、(2)本發(fā)明方法通過優(yōu)化凝聚工藝條件例如凝聚溫度和與其相匹配的操作壓力等，使操作狀態(tài)向氣-液平衡態(tài)靠近，蒸汽消耗量得到較大幅度的下降，從而有利于進(jìn)一步降低能耗。

23、(3)針對如何控制好凝聚后的膠粒大小，方便后續(xù)單元膠粒的輸送的難點，本發(fā)明方法通過改變乙丙橡膠膠液凝聚工藝中的分散劑和膠液的加入順序和方式，提前將分散劑、脫鹽水和膠液三者混合，再經(jīng)預(yù)熱后噴射進(jìn)入第一凝聚釜內(nèi)，控制分散劑、熱脫鹽水和膠液三者的比例可以精準(zhǔn)有效的控制膠粒粒徑，方便后續(xù)單元膠粒的輸送。