1.一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，其特征在于:包括依次通過管道連通的聚合 原料配置系統(tǒng)（1)、引發(fā)劑混合器(2)、聚合干燥器(3)以及袋式收粉器; 所述聚合原料配置系統(tǒng)（1)的進(jìn)料口與聚合原料源(8)通過管道連通;所述引發(fā)劑混合 器⑵的進(jìn)料口與引發(fā)劑源(7)通過管道連通;所述袋式收粉器(4)的出料口與高吸水性樹 脂儲存裝置(9)通過管道連通； 所述聚合干燥器(3)的進(jìn)氣口還與高溫惰性氣體發(fā)送器(6)的出氣口連通;且所述高溫 惰性氣體發(fā)送器(6)通過管道與燃料氣源(1〇)和燃燒空氣源（n)連通。

代理人 中國天辰工程有限公司;天津天辰綠色能源工程技術(shù)研發(fā)有限公司 

2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸水性樹脂噴霧聚合千燥設(shè)備，其特征在于:還包括循環(huán)風(fēng) 機(jī)(5)，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)(5)位于袋式收粉器(4)與高溫惰性氣體發(fā)送器(6)連通的管道上。

3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高吸水性樹脂噴霧聚合千燥設(shè)備，其特征在于:所述聚合 干燥器(3)包括設(shè)備殼體(12)，以及設(shè)置在設(shè)備殼體（丨2)內(nèi)底端的聚合液噴頭Q3)和惰性 氣體分布板(14);且惰性氣體分布板(14)比聚合液噴頭（13)的位置靠下;所述聚合液噴頭 (13)的噴淋方向向上;所述聚合液噴頭（13)與引發(fā)劑混合器⑵的出料口連通。

4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，其特征在于:所述聚合干燥 器(3)的設(shè)備殼體(12)分為上部直筒段以及下部擴(kuò)徑段;且所述下部擴(kuò)徑段錐角a小于60。。

5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，其特征在于:所述惰性氣體 分布板（14)包括多個環(huán)形管道（15)，所述環(huán)形管道（15)上開有氣孔;且每個環(huán)形管道（15) 均與進(jìn)氣管道(I6)連通;所述進(jìn)氣管道(I6)與高溫惰性氣體發(fā)送器(6)的出氣口連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，其特征在于:所述多個環(huán)形 管道(15)的圓心重合，且由外到內(nèi)，環(huán)形管道(15)的直徑依次遞減。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，其特征在于:所述進(jìn)氣管道 (I6)共有三個，且每個進(jìn)氣管道（ie)均與各個環(huán)形管道（15)分別連通;所述三個進(jìn)氣管道 (16)相交，在相交處相互連通，且與高溫惰性氣體發(fā)送器(6)的出氣口連通。

說明書

一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本實(shí)用新型屬于高分子聚合物生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高吸水性樹脂 噴霧聚合干燥設(shè)備。

背景技術(shù)

[0002]高吸水性樹脂作為一種有特殊功能的高分子材料已經(jīng)有30多年的發(fā)展歷史。由于 該材料具有高倍數(shù)吸水、良好保水的特性，在生產(chǎn)生活中與水相關(guān)的許多領(lǐng)域得到了廣泛 的應(yīng)用。高吸水性樹脂在工業(yè)化生產(chǎn)方面，全球也有了百萬噸的規(guī)模。我國的實(shí)驗(yàn)室研宄論 文較多，但是在工業(yè)化研究和實(shí)施上與發(fā)達(dá)國家相比有很大差距，主要是生產(chǎn)規(guī)模小，對放 大生產(chǎn)后的關(guān)鍵細(xì)節(jié)問題解決不好，以致使工業(yè)化產(chǎn)品與小試工藝有較大差距，與國外大 公司產(chǎn)品相比性能也有差距。

[0003]目前主流的高吸水性樹脂制備工藝為水溶液聚合工藝，聚合原料如丙烯酸鹽在水 溶液中通過加入引發(fā)劑進(jìn)行聚合，聚合后稱為高粘度性的膠狀聚合物，然后將膠裝聚合物 依次送入切膠、干燥、破碎等工段。此種生產(chǎn)工藝只能間歇生產(chǎn)，難以連續(xù)進(jìn)行，生產(chǎn)規(guī)模的 擴(kuò)大僅能通過系列數(shù)的增加來解決。 實(shí)用新型內(nèi)容

[0004] 有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)連 續(xù)生產(chǎn)高吸水性樹脂，且有利于生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行及規(guī)模擴(kuò)大。

[0005] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

[0006] 一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，包括依次通過管道連通的聚合原料配置系 統(tǒng)、引發(fā)劑混合器、聚合干燥器以及袋式收粉器；

[0007] 所述聚合原料配置系統(tǒng)的進(jìn)料口與聚合原料源通過管道連通;所述引發(fā)劑混合器 的進(jìn)料口與引發(fā)劑源通過管道連通;所述袋式收粉器的出料口與高吸水性樹脂儲存裝置通 過管道連通；

[0008] 所述聚合干燥器的進(jìn)氣口還與高溫惰性氣體發(fā)送器的出氣口連通。且所述高溫惰 性氣體發(fā)送器通過管道與燃料氣源和燃燒空氣源連通。

[0009] 高分子吸水性樹脂原料經(jīng)聚合液配置系統(tǒng)配置成待聚合原料液，將待聚合原料液 與聚合引發(fā)劑在引發(fā)劑混合器中均勻混合后直接噴入聚合干燥器。

[0010] 進(jìn)一步，還包括循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)位于袋式收粉器與高溫惰性氣體發(fā)送器 連通的管道上。

[0011] 進(jìn)一步，所述聚合干燥器包括設(shè)備殼體，以及設(shè)置在設(shè)備殼體內(nèi)底端的聚合液噴 頭和惰性氣體分布板;且惰性氣體分布板比聚合液噴頭的位置靠下;所述聚合液噴頭的噴 淋方向向上;所述聚合液噴頭與引發(fā)劑混合器的出料口連通。

[0012] 進(jìn)一步，所述聚合干燥器的設(shè)備殼體分為上部直筒段以及下部擴(kuò)徑段;且所述下 部擴(kuò)徑段錐角a小于60°。

[0013]進(jìn)一步，所述惰性氣體分布板包括多個環(huán)形管道，所述環(huán)形管道上開有氣孔;且每 個環(huán)形管道均與進(jìn)氣管道連通;所述進(jìn)氣管道與高溫惰性氣體發(fā)送器的出氣口連通。

[0014]進(jìn)一步，所述多個環(huán)形管道的圓心重合，且由外到內(nèi)，環(huán)形管道的直徑依次遞減。 [0015]進(jìn)一步，所述進(jìn)氣管道共有三個，且每個進(jìn)氣管道均與各個環(huán)形管道分別連通;所 述三個進(jìn)氣管道相交，在相交處相互連通，且與高溫惰性氣體發(fā)送器的出氣口連通。

[0016]聚合液噴頭設(shè)計(jì)保證霧化效果，并通過調(diào)整孔徑及分布控制最終產(chǎn)品顆粒大小， 顆粒大小通常控制在0.5?2mm之間。惰性循環(huán)氣體分布板由多組環(huán)形管道組成，每組環(huán)形 管道上均勻開氣孔，環(huán)形管道與三個惰性氣體進(jìn)氣管道相連，保證進(jìn)入聚合干燥器的氣體 分布均勻，同時保證聚合物樹脂的流化效果。聚合干燥器的高度依據(jù)聚合液聚合時間進(jìn)行 設(shè)計(jì)，保證聚合液充分聚合完畢。

[0017]在聚合干燥器中，含引發(fā)劑的待聚合原料液經(jīng)霧化噴頭霧化成滴狀顆粒，在控制 溫度下聚合成顆粒聚合物。聚合干燥器為流化床型式，在聚合器中聚合的高吸水性樹脂顆 粒被自底部通過分布板進(jìn)入的惰性高溫氣體干燥，達(dá)到干燥要求的聚合物顆粒和高溫惰性 氣體一起進(jìn)入袋式收粉器進(jìn)行氣固分離，固體聚合物顆粒作為產(chǎn)品外輸。惰性氣體放空一 部分以排出干燥的水蒸氣后，進(jìn)入高溫惰性氣體發(fā)生器進(jìn)行升溫后循環(huán)返回聚合干燥器。 通過惰性氣體的循環(huán)，節(jié)能干燥能量。

[0018]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，具有 以下優(yōu)勢： '

[0019] (1)本實(shí)用新型所述的設(shè)備，將傳統(tǒng)的水溶液聚合工藝改為噴霧聚合干燥工藝，從 而使高吸水性樹脂的生產(chǎn)工藝連續(xù)進(jìn)行。同時，將傳統(tǒng)的聚合、切膠及干燥耦合在一個設(shè)備 中，并提出了配套的工藝流程，極大的降低了流程的復(fù)雜性及設(shè)備投資，整個過程能效利用 充分，工乙技術(shù)先進(jìn)。

[0020] (2)本實(shí)用新型所述的設(shè)備，結(jié)構(gòu)合理，聚合液噴頭設(shè)計(jì)保證霧化效果，并通過調(diào) 整孔徑及分布控制最終產(chǎn)品顆粒大小;惰性循環(huán)氣體分布板保證進(jìn)入聚合干燥器的氣體分 布均勻;通過惰性氣體的循環(huán)，節(jié)約干燥能量，減少能量的損耗。

附圖說明

[⑻構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新 型的不意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定在 附圖中： °

[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖；

[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的聚合干燥器的結(jié)構(gòu)示意圖；

[0024]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的惰性氣體分布板的俯視結(jié)構(gòu)示章圖.

[0025]附圖標(biāo)記說明： ^ ’

[0026]…1、聚合原料配置系統(tǒng)；2、引發(fā)劑混合器;3、聚合干燥器;4、袋式收粉器;5、循環(huán)風(fēng) 機(jī);6、尚?皿隋性氣體發(fā)送器;7、引發(fā)劑源;8、聚合原料源;9、高吸水性樹脂儲存裝置；1〇、燃 料"I源;11、燃燒空氣源;I2、設(shè)備殼體;I3、聚合液噴頭；14、惰性氣體分布板.15、環(huán)形管梢' 16、進(jìn)氣管道。 ’

具體實(shí)施方式

[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可 以相互組合。

[0028]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為 基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示 或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解 為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示 或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等 的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另 有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

[0029] 在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安 裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地 連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連， 可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上 述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

[0030] 另外，本實(shí)施例僅對設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，省略了閥門等常規(guī)設(shè)施的描述。

[0031] 下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

[0032] 如圖1?圖3所示，一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設(shè)備，包括依次通過管道連通 的聚合原料配置系統(tǒng)1、引發(fā)劑混合器2、聚合干燥器3以及袋式收粉器4;

[0033]所述聚合原料配置系統(tǒng)1的進(jìn)料口與聚合原料源8通過管道連通;所述引發(fā)劑混合 器2的進(jìn)料口與引發(fā)劑源7通過管道連通;所述袋式收粉器4的出料口與高吸水性樹脂儲存 裝置9通過管道連通；

[0034]所述聚合干燥器3的進(jìn)氣口還與高溫惰性氣體發(fā)送器6的出氣口連通。

[0035]還包括循環(huán)風(fēng)機(jī)5，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)5位于袋式收粉器4與高溫惰性氣體發(fā)送器6連通 的管道上。

[0036]所述聚合干燥器3包括設(shè)備殼體I2,以及設(shè)置在設(shè)備殼體12內(nèi)底端的聚合液噴頭 I3和惰性氣體分布板14;且惰性氣體分布板14比聚合液噴頭13的位置靠下;所述聚合液噴 頭13的噴淋方向向上;所述聚合液噴頭13與引發(fā)劑混合器2的出料口連通。

[0037]所述聚合干燥器3的設(shè)備殼體12分為上部直筒段以及下部擴(kuò)徑段;且所述下部擴(kuò) 徑段錐角a小于60°。

[0038]所述惰性氣體分布板14包括多個環(huán)形管道15,所述環(huán)形管道15上開有氣孔;且每 個環(huán)形管道I5均與進(jìn)氣管道16連通;所述進(jìn)氣管道16與高溫惰性氣體發(fā)送器6的出氣口連 通。

[0039]所述多個環(huán)形管道15的圓心重合，且由外到內(nèi)，環(huán)形管道(15)的直徑依次遞減。 [0040]所述進(jìn)氣管道I6共有三個，且每個進(jìn)氣管道16均與各個環(huán)形管道15分別連通;所 述三個進(jìn)氣管道16相交，在相交處相互連通，且與高溫惰性氣體發(fā)送器6的出氣口連通。 [0041]所述高溫惰性氣體發(fā)送器6通過管道與燃料氣源1〇和燃燒空氣源n連通。 _2]本實(shí)用新型工作過程，即高吸水性樹脂噴霧聚合干燥 分子吸水性樹脂原料經(jīng)聚合原料配置系統(tǒng)丨配置成待聚合原料 ^0^^斗源8中的高 引發(fā)雛服編合器2㈣娜合釀_人聚合干’將#聚合轉(zhuǎn)液與聚合

[0043]在聚合干燥器3中，含引發(fā)劑的待聚合原料液經(jīng)聚合液啼頭、 控制溫度下聚合成讎聚合物。聚合干燥器3為流化床型式，在聚么 ^^^立，在 7JC性樹脂^嫌自底部腿惰性氣體分布板14進(jìn)人_性高溫氣^干^，達(dá) 聚合物顆粒^溫惰性氣體-起進(jìn)入袋式收粉器4進(jìn)行氣固分離，固體聚合物^為產(chǎn) 品=輸，進(jìn)入高吸水性樹脂儲存裝置9中。惰性氣體放空一部分以排出干燥的 入高溫惰性氣體勝器6進(jìn)行升溫后獅返回聚合干燥器3。通_環(huán)風(fēng)機(jī)瞞^—|生^^ 的循環(huán)，節(jié)約干燥能量。 IW l± f

[0044]使用本實(shí)用新型的設(shè)備制備一種聚丙燦酸鈉鹽系高吸水樹脂的制備方法。

[0045] NaOH，水及丙烯酸進(jìn)入聚合原料配置系統(tǒng)1，配置成濃度為2 %的丙烯酸那鹽水溶 液，溶液pH值?6 ? 8，讓后將丙烯酸鈉鹽溶液加壓后送入聚合干燥器3，在進(jìn)入聚合干燥器3 前，引發(fā)劑過硫酸鉀與丙烯酸鈉鹽溶液在引發(fā)劑混合器2中均勻混合。

[0046]丙烯酸鈉鹽與引發(fā)劑混合液進(jìn)入聚合干燥器3后，經(jīng)聚合干燥器3中的聚合液噴頭 13霧化為小液滴，控制溫度在11(TC左右，聚合液在5s內(nèi)完成聚合，聚合后的膠體小顆粒在 被來自底部的高溫惰性氣體分散成流化態(tài)，膠體中的水被干燥出來，干燥合格的高吸水性 樹脂產(chǎn)品雖高溫惰性氣體一起進(jìn)入袋式收粉器4進(jìn)行干燥分離。分離后的固體產(chǎn)品外送，高 溫惰性氣體排放部分以放走干燥出的水蒸氣，然后經(jīng)高溫惰性氣體發(fā)生器6升溫后循環(huán)回 聚合千燥器3中。

[0047] 經(jīng)此工藝生產(chǎn)出的高吸水性樹脂其脫鹽水吸水倍率約為800g/g。

[0048]以上所述僅為本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型創(chuàng) 造，凡在本實(shí)用新型創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。