切線進(jìn)料技術(shù)在ABS接枝反應(yīng)器上的應(yīng)用

劉盈盈，王 宇，由忠微

（大慶石化公司化工三廠，黑龍江大慶163714）

切線進(jìn)料技術(shù)在ABS接枝反應(yīng)器上的應(yīng)用

劉盈盈，王 宇，由忠微

（大慶石化公司化工三廠，黑龍江大慶163714）

接枝聚合反應(yīng)的PB膠乳在加料時(shí)產(chǎn)生大量泡沫，在生產(chǎn)過(guò)程中需加入消泡劑。需要頻繁打開(kāi)反應(yīng)器人孔觀察泡沫產(chǎn)生情況，給操作人員帶來(lái)嚴(yán)重的危害。在釜式反應(yīng)器底部增加切線進(jìn)料口，實(shí)現(xiàn)底部切線進(jìn)料，徹底解決了膠乳直噴進(jìn)入反應(yīng)器后起沫的問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率，有效減少了泡沫的產(chǎn)生，取消了消泡劑的添加。

消泡劑；雜質(zhì)；切線進(jìn)料；焊接；預(yù)期效果

ABS裝置接枝聚合共4臺(tái)反應(yīng)器，采用間歇聚合方式，初始進(jìn)料時(shí)的聚丁二烯（PB）膠乳，加料時(shí)產(chǎn)生大量泡沫，需要降低流量、加入消泡劑以滿足生產(chǎn)要求。目前ABS裝置接枝單元的進(jìn)料系統(tǒng)嚴(yán)重降低了生產(chǎn)效率，人與物料頻繁接觸，給操作人員帶來(lái)嚴(yán)重的危害。

1 存在問(wèn)題

消泡劑作用在物料的表面上，破除泡沫，在泡沫產(chǎn)生后加入效果最好，如果加入過(guò)量，泡沫雖然能夠消除，但對(duì)乳液反應(yīng)體系會(huì)造成嚴(yán)重影響，甚至爆聚。因此在生產(chǎn)過(guò)程中很難掌控消泡劑的加入量，需要降低物料的流量，并頻繁打開(kāi)反應(yīng)器人孔觀察泡沫產(chǎn)生情況，并加入消泡劑，給操作人員帶來(lái)嚴(yán)重的職業(yè)危害。每批反應(yīng)加入HN-3000膠乳28 000 L，流量最大只能控制在13 000 L/h左右，進(jìn)料泵的正常流量在25 000 L/h，導(dǎo)致了進(jìn)料時(shí)間的延長(zhǎng)［1］。

2 采取措施

在反應(yīng)器底部增加切線進(jìn)料口，采用反應(yīng)器底部切線進(jìn)料方式。

（1）進(jìn)料方向沿?cái)嚢杵鬟\(yùn)行方向，攪拌器轉(zhuǎn)速為15 r/min，進(jìn)料點(diǎn)物料轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為1.4 m/s；物料從進(jìn)料口噴出的速度為1.3 m/s。物料與液面的垂直距離最大0.5 m，物料在水平和垂直方向?qū)σ好娴臎_擊很小，時(shí)間短，主要是在液下進(jìn)料，進(jìn)料一段時(shí)間后不再產(chǎn)生泡沫。產(chǎn)生的泡沫量也少，在進(jìn)料后期慢慢消散，不能從反應(yīng)器溢出［2］。

（2）管線在反應(yīng)器外部可以拆裝，由根部切斷閥門(mén)，管線短，便于拆裝清洗。

3 實(shí)施方案及效果

3.1 實(shí)施方案

3.1.1 進(jìn)料系統(tǒng)解決方案每臺(tái)反應(yīng)釜底部增加切線進(jìn)料口，加料口穿過(guò)反應(yīng)器夾套。進(jìn)料口距離釜底下封頭0.4 m。切線點(diǎn)以下的空間約為7 m3。反應(yīng)釜底流程見(jiàn)圖1。

圖1 反應(yīng)釜底流程

3.1.2 進(jìn)料管線穿過(guò)夾套的實(shí)施方案膠乳管線直接與聚合釜內(nèi)壁進(jìn)行焊接，釜壁與夾套采用圓形擋圈相隔，并將擋圈制作成斜角。由于夾套開(kāi)孔部分面積較小，不影響反應(yīng)器換熱效果。通過(guò)以上措施，使膠乳管線與釜壁切線形成30°夾角。進(jìn)料管線與釜壁夾角見(jiàn)圖2。

圖2 進(jìn)料管線與釜壁夾角

由圖2可見(jiàn)，進(jìn)料管線與釜壁和夾套的焊接滿足了反應(yīng)器壓力等級(jí)的要求；物料進(jìn)入方向與攪拌器旋轉(zhuǎn)方向相同；管線的設(shè)計(jì)角度保證物料不沖刷釜壁，防止產(chǎn)生靜電［3］。

3.1.3 切線進(jìn)料口防止堵塞措施切線點(diǎn)位置在自動(dòng)清洗孔的垂直線附近，在自動(dòng)清洗時(shí)，可直接對(duì)進(jìn)料口進(jìn)行清洗。

切線進(jìn)料管線采取坡度設(shè)計(jì)，當(dāng)聚合釜空時(shí)，避免管線內(nèi)存料結(jié)垢；切線進(jìn)料管線設(shè)置1個(gè)盲法蘭，當(dāng)管線堵塞時(shí)便于拆裝清洗；切線進(jìn)料口方位見(jiàn)圖3。

3.2 實(shí)施效果

接枝反應(yīng)器底部切線進(jìn)料項(xiàng)目投入使用后，膠乳流量提高最大值25 600 L/h。物料從切線口處噴出約70 cm，與釜壁約成30°角，沿?cái)嚢杵鬟\(yùn)行方向進(jìn)料［4］。進(jìn)料過(guò)程泡沫很少，預(yù)期效果好。

圖3 切線進(jìn)料口方位

4 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

（1）在釜式反應(yīng)器底部增加切線進(jìn)料口，實(shí)現(xiàn)底部切線進(jìn)料，徹底解決了膠乳直噴進(jìn)入反應(yīng)器后起沫的問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率，有效減少了泡沫的產(chǎn)生，取消了消泡劑的添加。

（2）進(jìn)料口的掛膠、堵塞，也是影響底部進(jìn)料和抑制泡沫產(chǎn)生的重要障礙，底部切線進(jìn)料型式，專門(mén)進(jìn)行了防堵塞設(shè)計(jì)方式［5］。

5 結(jié)束語(yǔ)

反應(yīng)器進(jìn)料系統(tǒng)的改造項(xiàng)目，在ABS裝置得到成功應(yīng)用，4臺(tái)接枝反應(yīng)器全部進(jìn)行改造。作為1種釜式反應(yīng)器的特殊進(jìn)料方式，徹底解決了ABS裝置接枝反應(yīng)器進(jìn)料冒沫現(xiàn)象，不再需要消泡劑。使進(jìn)料速度明顯提高1倍，反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)密閉，消除了敞口操作的風(fēng)險(xiǎn)。這種進(jìn)料方式也適用于其它粘度大、表面張力小的物料進(jìn)入反應(yīng)器造成起沫現(xiàn)象，同時(shí)也適用于該類物料向儲(chǔ)罐的進(jìn)料。

［1］張洋.高聚物合成工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1981：23-26.

［2］陳祝年.焊接設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997：58-60.

［3］周菊興.合成樹(shù)脂與塑料工藝［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000：322-323.

［4］李澤震，周道祥.壓力容器的可靠性［M］.北京：勞動(dòng)人事出版社，1987：81-85.

［5］姚慧珠，鄭海棠.化工機(jī)械制造［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1990：33-36.

Application of tangential feeding technology in ABS Grafting reactor

Liu Yingying，Wang Yu，You Zhongwei
（No.3 Chemical Plant of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163714，China）

PB latex at initial charge of grafting reaction produced a lot of foam during feeding process,therefore the defoamer had to be added during the production process,and the reactor manhole had to be opened frequently in order to observe the generation state of foam,and that would bring serious occupational hazard to operators.The feeding hole of tangential feeding was added at the bottom of the tank reactor and the tangential feeding technology at the bottom was achieved,therefore the problem that it would produce foam when the latex was added directly to the reactor was solved,so the production efficiency was increased,and the production of foam was reduced efficiently,and the adding of defoamer was cancelled.

defoamer;impurity;tangential feeding;weld;expected effect

TQ325.2

B

1671-4962（2017）04-0044-02

2017-06-01

劉盈盈，女，工程師，2004年畢業(yè)于齊齊哈爾大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)，現(xiàn)從事化工生產(chǎn)設(shè)備管理工作。