一种生产MBS树脂的节能环保新工艺.pdf

本发明提供了一种生产MBS树脂的节能环保新工艺。该工艺为：采用反应釜内的蒸汽直接加热方式代替原来的反应釜外的夹套加热方式对聚合反应釜内的物料进行加热，即：在聚合反应釜内设置一根从上盖通入反应釜内的蒸汽加热管，蒸汽加热管下端接可升降活络接管，可升降活络接管下端接弧形弯管；弧形弯管内侧设若干喷嘴。蒸汽通过蒸汽加热管道及设在蒸汽加热管道下部的喷嘴直接对反应物料进行加热，使反应物料加热均匀。本发明采用反应釜内的蒸汽直接加热方式代替原来的反应釜外的夹套加热方式后，节约了蒸汽，减少了纯水的用量，缩短了反应时间，避免了反应釜壁上的挂胶结皮，减少了工业固废物的排放。

1.  一种生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于：采用反应釜内的蒸汽直接加热方式代替原来的反应釜外的夹套加热方式对聚合反应釜内的物料进行加热，即：在聚合反应釜内设置蒸汽加热装置；所述蒸汽加热装置是从反应釜上盖通入反应釜内的蒸汽加热管道，蒸汽加热管道下部设有若干喷嘴，蒸汽通过蒸汽加热管道从喷嘴喷出，直接对反应物料进行加热，使反应物料加热均匀。

2.  根据权利要求1所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于，所述蒸汽加热装置包括一根从反应釜上盖靠釜壁较近处的开孔竖直通入反应釜内的蒸汽加热管，蒸汽加热管下部设有弧形弯管；弧形弯管内侧设有若干喷嘴。

3.  根据权利要求1或2所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于，所述蒸汽加热装置中的装有喷嘴的弧形弯管是可升降的，通过升降装有喷嘴的弧形弯管来调节蒸汽对物料的不同部位进行加热，以保证加热均匀。

4.  根据权利要求1所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于，所述蒸汽加热装置，包括一根从反应釜上盖靠釜壁较近处的开孔竖直通入反应釜内的蒸汽加热管，还包括一根与蒸汽加热管下端活动连接的可升降活络接管；可升降活络接管下部设有弧形弯管；弧形弯管内侧设有若干喷嘴。

5.  根据权利要求4所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于，蒸汽加热管下端设有内螺纹，可升降活络接管上端设有外螺纹，可升降活络接管与蒸汽加热管之间通过内、外螺纹活动连接。

6.  根据权利要求4所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于，弧形弯管与可升降活络接管固定连接。

7.  根据权利要求4所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其 特征在于，反应刚开始，反应釜内物料较少时，将装有喷嘴的弯管降到反应釜的下部进行加热；反应过程中逐步升高喷嘴位置，始终保持其在反应釜内物料的中间部位，以保证加热均匀。

8.  根据权利要求7所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于，具体生产过程如下：将丁苯胶乳、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和纯水按一定的比例加入到聚合反应釜中，加入乳化剂，经搅拌乳化后加入适量的引发剂在一定温度下进行乳液接枝聚合反应，采用上述方法在聚合反应釜内设置蒸汽加热装置，通过引入反应釜内的蒸汽直接对反应物料进行加热；聚合反应结束后，再经凝聚、离心分离、干燥、挤出造粒，得到MBS树脂。

9.  根据权利要求8所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于，纯水的实际加入量，按生产每吨MBS树脂比乳液聚合反应所需纯水用量减少200公斤纯水用量计算。

10.  根据权利要求9所述的生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于，所述乳液接枝聚合反应，聚合温度65℃，聚合时间5h。

一种生产MBS树脂的节能环保新工艺
技术领域
本发明涉及一种生产MBS树脂的节能环保新工艺，特别涉及一种采用反应釜内蒸汽直接加热方式对聚合反应釜内的物料进行加热的生产MBS树脂的节能环保新工艺。
背景技术
作为一种高性能的塑料抗冲击改性剂的MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂，广泛地用于塑料加工行业，全世界每年的消耗量大约在一百多万吨，我国每年消耗在20万吨左右。MBS树脂是由丁苯胶乳接枝苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯通过乳液聚合得到的一种三元共聚物，其亚微观形态具有典型的核-壳结构，核为橡胶相，壳为树脂相。在PVC的加工过程中加入MBS树脂可以提高和改善PVC的抗冲击性能、加工性能。
在MBS生产中，乳液聚合是一个关键的合成过程，其反应的好坏直接影响产品的质量、物料单耗和能源消耗以及三废排放。MBS生产的乳液接枝聚合方法具体生产过程如下：将通过乳液聚合反应制得的丁苯胶乳及甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和水按规定的比例加入到聚合反应釜中，加入乳化剂，经搅拌乳化后加入适量的引发剂进行乳液接枝聚合反应，聚合温度65℃左右，聚合时间5h左右；聚合反应结束后，再经凝聚、离心分离、干燥、挤出造粒，得到MBS树脂。
传统的MBS生产工艺是在釜式反应器(即聚合反应釜)外，采用 夹套加热的方式对聚合反应釜内的物料进行加热，由于加热不均匀，导致在反应釜釜壁上结料挂胶，影响热量的传导，严重时会影响产品的质量和能源的消耗，为此，经常清洗反应釜形成大量的下脚废物。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种可解决乳液聚合中产生的在反应釜釜壁上结料挂胶问题的生产MBS树脂的节能环保新工艺。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种生产MBS树脂的节能环保新工艺，其特征在于：采用反应釜内的蒸汽直接加热方式代替原来的反应釜外的夹套加热方式对聚合反应釜内的物料进行加热，即：在聚合反应釜内设置蒸汽加热装置；所述蒸汽加热装置是从反应釜上盖通入反应釜内的蒸汽加热管道，蒸汽加热管道下部设有若干喷嘴，蒸汽通过蒸汽加热管道从喷嘴喷出，直接对反应物料进行加热，使反应物料加热均匀。
进一步的，所述蒸汽加热装置包括一根从反应釜上盖靠釜壁较近处的开孔竖直通入反应釜内的蒸汽加热管，蒸汽加热管下部设有弧形弯管；弧形弯管内侧设有若干喷嘴。
进一步的，所述蒸汽加热装置中的装有喷嘴的弧形弯管是可升降的，可以通过升降装有喷嘴的弧形弯管来调节蒸汽对物料的不同部位进行加热，以保证加热均匀。
更进一步的，所述蒸汽加热装置，包括一根从反应釜上盖靠釜壁较近处的开孔竖直通入反应釜内的蒸汽加热管，还包括一根与蒸汽加热管下端活动连接的可升降活络接管；可升降活络接管 下部设有弧形弯管；弧形弯管内侧设有若干喷嘴。
更进一步的，蒸汽加热管下端设有内螺纹，可升降活络接管上端设有外螺纹，可升降活络接管与蒸汽加热管之间通过内、外螺纹活动连接。
更进一步的，弧形弯管与可升降活络接管固定连接。
更进一步的，反应刚开始，反应釜内物料较少时，将装有喷嘴的弯管降到反应釜的下部进行加热；反应过程中逐步升高喷嘴位置，始终保持其在反应釜内物料的中间部位，以保证加热均匀。
更进一步的，本发明一种生产MBS树脂的节能环保新工艺，具体生产过程如下：将丁苯胶乳、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和纯水按一定的比例加入到聚合反应釜中，加入乳化剂，经搅拌乳化后加入适量的引发剂在一定温度下进行乳液接枝聚合反应，采用上述方法在聚合反应釜内设置蒸汽加热装置，通过引入反应釜内的蒸汽直接对反应物料进行加热；聚合反应结束后，再经凝聚、离心分离、干燥、挤出造粒，得到MBS树脂。
上述生产方法中，纯水的实际加入量，按生产每吨MBS树脂比原来(乳液聚合反应所需纯水用量)减少200公斤纯水用量计算。
本发明的有益效果：
本发明为了解决乳液聚合中产生的在反应釜釜壁上结料挂胶的问题，改进了生产MBS树脂的工艺及设备，采用了反应釜内蒸汽加热代替原来的夹套加热，蒸汽通过蒸汽加热管道及设于其上的喷嘴直接加热反应物料，使蒸汽均匀地对物料进行加热；还可以通过升降装有喷嘴的弯管来调节蒸汽加热物料的不同部位，比如，反应刚开始时，物料较少可以将装有喷嘴的弯管降到反应釜 的下部加热，反应过程中逐步升高喷嘴位置，始终保持其在物料的中间部位以保证加热均匀。
本发明采用了新的生产工艺及设备以后，取得了如下的明显效果：
1、节约蒸汽：原来平均消耗蒸汽2.3吨/吨MBS树脂，现在平均消耗蒸汽1.7吨/吨MBS树脂，降低了蒸汽消耗26％以上。
2、减少纯水的用量：原先反应中的水是使用纯水，现在蒸汽直接加热形成的冷凝水直接在反应釜中，因而减少了纯水的用量，每吨MBS树脂可以减少200公斤纯水。另外，由于纯水是在纯水装置中制作出来的，每吨纯水要消耗2吨以上的自来水，同时排放1吨多的废水，所以减少纯水用量不仅节约了自来水，而且减少了制纯水过程中的能耗、水耗和废水排放。
3、缩短反应时间：由于采用蒸汽直接加热，提高了热量传导的效率，使物料快速均匀的升温，每一批次的反应时间可以减少1个小时以上，从原来的5小时降到4小时，节约了反应装置能量消耗的20％。
4、避免了反应釜壁上的挂胶结皮，以往每吨产品至少产生20公斤的挂胶结皮固废物，减少了工业固废物的排放。
附图说明
图1是本发明中的蒸汽加热装置的结构示意图。
图中，1、蒸汽加热管  2、可升降活络接管  3、弧形弯管  4、喷嘴
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。这些具体实施例只用于说明本发明的某种特定的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
本发明一种生产MBS树脂的节能环保新工艺，采用反应釜内的蒸汽直接加热方式代替原来的反应釜外的蒸汽夹套加热方式对聚合反应釜内的物料进行加热，即：在聚合反应釜内设置一蒸汽加热装置；如图1所示，该蒸汽加热装置，包括一根从反应釜上盖靠釜壁较近处的开孔竖直通入反应釜内的蒸汽加热管1，还包括一根与蒸汽加热管下端活动连接的可升降活络接管2；蒸汽加热管下端设有内螺纹，可升降活络接管上端设有外螺纹，可升降活络接管与蒸汽加热管之间通过内、外螺纹活动连接；可升降活络接管下端设有与其固定连接的弧形弯管3；弧形弯管内侧设有若干喷嘴4。
在MBS树脂生产中的聚合反应釜内使用上述蒸汽加热装置并通入蒸汽后，蒸汽通过蒸汽加热管进入反应釜，再通过与蒸汽加热管连通的可升降活络接管、与可升降活络接管连通的弧形弯管，最后从设在弧形弯管上的喷嘴喷出，直接对反应物料进行加热，使反应物料加热均匀。
上述蒸汽加热装置中，与活络接管连接的装有喷嘴的弧形弯管是可升降的。在反应刚开始，反应釜内物料较少时，将装有喷嘴的弯管降到反应釜的下部进行加热；反应过程中逐步升高喷嘴位置，始终保持其在反应釜内物料的中间部位，以保证加热均匀。
实施例2
本发明一种生产MBS树脂的节能环保新工艺，具体生产过程如下：将通过乳液聚合反应制得的丁苯胶乳及甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和纯水按一定的比例加入到聚合反应釜中，加入乳化剂，经搅拌乳化后加入适量的引发剂进行乳液接枝聚合反应，聚合温度65℃左右(采用在聚合反应釜内设置如实施例1中所述蒸汽加热装置的方法，通过引入反应釜内的蒸汽直接对反应物料进行加热)，聚合时间5h左右；聚合反应结束后，再经凝聚、离心分离、干燥、挤出造粒，得到MBS树脂。
上述生产方法中，纯水的实际加入量，按生产每吨MBS树脂比原来(乳液聚合反应所需纯水用量)减少200公斤纯水用量计算。
生产结果表明，本发明采用以上所述生产MBS树脂的节能环保新工艺及反应釜内蒸汽加热装置以后，相比原来采用反应釜外的蒸汽夹套加热方式，取得了如下的明显有益效果：
1、节约蒸汽：原来平均消耗蒸汽2.3吨/吨MBS树脂，现在平均消耗蒸汽1.7吨/吨MBS树脂，降低了蒸汽消耗26％以上。
2、减少纯水的用量：原先反应中的水是使用纯水，现在蒸汽直接加热形成的冷凝水直接在反应釜中，因而减少了纯水的用量，每吨MBS树脂可以减少200公斤纯水。另外，由于纯水是在纯水装置中制 作出来的，每吨纯水要消耗2吨以上的自来水，同时排放1吨多的废水，所以减少纯水用量不仅节约了自来水，而且减少了制纯水过程中的能耗、水耗和废水排放。
3、缩短反应时间：由于采用蒸汽直接加热，提高了热量传导的效率，使物料快速均匀的升温，每一批次的反应时间可以减少1个小时以上，从原来的5小时降到4小时，节约了反应装置能量消耗的20％。
4、避免了反应釜壁上的挂胶结皮，以往每吨产品至少产生20公斤的挂胶结皮固废物，减少了工业固废物的排放。
综上所述，本发明一种生产MBS树脂的节能环保新工艺，采用反应釜内的蒸汽直接加热方式代替原来的反应釜外的夹套加热方式，产生了更好的有益效果：节约了蒸汽，减少了纯水的用量，缩短了反应时间，避免了反应釜壁上的挂胶结皮，减少了工业固废物的排放。