單體去除裝置及單體去除方法
【專利摘要】為提供一種高效的單體去除裝置及單體去除方法，本發(fā)明的一實(shí)施方式的單體去除裝置（100）具備：處理槽（1），其供聚合物漿料投入；聚合罐（2），其在高于處理槽（1）的位置與處理槽（1）連接；真空泵（4），其經(jīng)由聚合罐（2）來(lái)對(duì)處理槽1的內(nèi)部進(jìn)行減壓；蒸汽供給器（14），其用以調(diào)整處理槽（1）內(nèi)的溫度；冷凝器（3），其連接在聚合罐（2）與真空泵（4）之間，并對(duì)在減壓狀態(tài)下從聚合物漿料產(chǎn)生的蒸氣中的、聚合物漿料水性介質(zhì)的汽化成分進(jìn)行冷凝。
【專利說(shuō)明】單體去除裝置及單體去除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單體去除裝置及單體去除方法。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于從懸浮聚合反應(yīng)結(jié)束后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)的單體的方法、及回收被去除的該單體的方法，專利文獻(xiàn)I中記載了如下方法:一面對(duì)聚合物漿料吹入蒸汽來(lái)使之急速升溫，一面將聚合物漿料傳送至處理槽，并在處理槽中通過(guò)減壓而利用蒸汽起泡來(lái)引起沸騰狀態(tài)，以使未反應(yīng)單體汽化，由此對(duì)附著在聚合物的單體進(jìn)行去除及回收。另外，專利文獻(xiàn)2中記載了如下方法:通過(guò)減壓下，使在水性介質(zhì)中進(jìn)行聚合而得的含未反應(yīng)單體的偏二氯乙烯系樹脂漿料成為80°C以下的溫度，以使?jié){料的水性介質(zhì)成為沸騰狀態(tài)，從而使未反應(yīng)單體汽化，由此從偏二氯乙烯系樹脂漿料中去除未反應(yīng)單體；在對(duì)被去除的該未反應(yīng)單體成分進(jìn)行冷卻并分離水分后，進(jìn)一步進(jìn)行冷卻，以使氣體狀的未反應(yīng)單體液化，由此從偏二氯乙烯系樹脂漿料中回收未反應(yīng)單體。
[0003][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)專利申請(qǐng)公開“特開昭51-127187號(hào)公報(bào)”，1976年11月5日公開。
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本國(guó)專利申請(qǐng)公開“特開2003-137924號(hào)公報(bào)”，2003年5月14日公開。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006][本發(fā)明所要解 決的問(wèn)題]
[0007]在所述專利文獻(xiàn)中記載的方法中，使用了具備容器的裝置，聚合物漿料的減壓沸騰在該容器的內(nèi)部進(jìn)行。懸浮聚合法中所使用的懸浮劑非常容易起泡。聚合物漿料因置于減壓環(huán)境以及因沸騰而產(chǎn)生的泡沫如果進(jìn)入裝置的管道中，單體的去除及回收的效率就會(huì)變差。因此，難以高效率地獲得未反應(yīng)單體殘留濃度低的聚合物漿料。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，本發(fā)明的目的在于高效率地從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除單體，從而獲得單體殘留濃度低的聚合物漿料。
[0009][解決問(wèn)題的技術(shù)方案]
[0010]為了解決所述課題，本發(fā)明的單體去除裝置是從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體的單體去除裝置，其具備:處理槽，供投入懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料；容器，在高于所述處理槽的位置與所述處理槽相連；減壓部，經(jīng)由所述容器來(lái)對(duì)所述處理槽的內(nèi)部進(jìn)行減壓；溫度調(diào)整部，用以調(diào)整所述處理槽內(nèi)的溫度；冷凝器，連接在所述容器與所述減壓部之間，并對(duì)在減壓狀態(tài)下從所述聚合物漿料產(chǎn)生出的蒸氣中的、除所述未反應(yīng)單體外的汽化成分進(jìn)行冷凝。
[0011]另外，為了解決所述課題，本發(fā)明的單體去除方法是從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體的單體去除方法，其包括:投入步驟，將所述聚合物漿料投入至處理槽內(nèi)；減壓步驟，經(jīng)由在高于所述處理槽的位置與所述處理槽相連的容器，來(lái)對(duì)所述處理槽內(nèi)進(jìn)行減壓，且調(diào)整所述處理槽內(nèi)的溫度；轉(zhuǎn)送步驟，使減壓步驟中產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)由所述容器而轉(zhuǎn)送至冷凝器；冷凝步驟，在所述冷凝器中對(duì)所述蒸氣中所含的、所述聚合物漿料的水性介質(zhì)的汽化成分進(jìn)行冷凝。
[0012][發(fā)明的效果]
[0013]本發(fā)明發(fā)揮出如下效果:可高效率地從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體，從而獲得單體殘留濃度低的聚合物漿料。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是從聚合物漿料中去除及回收未反應(yīng)單體的本發(fā)明一實(shí)施方式的單體去除裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0015][附圖標(biāo)記說(shuō)明]
[0016]I —處理槽
[0017]2 —聚合罐(容器、聚合槽)
[0018]3—冷凝器
[0019]4—真空泵(減壓部)
[0020]5 —?dú)庖悍稚胁?br> [0021]6—?dú)怏w貯罐(回收部)·[0022]7 ~13 —管道
[0023]14 一蒸汽供給器(溫度調(diào)整部)
[0024]100 一單體去除裝置
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0026](1.單體去除裝置100)
[0027]圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的單體去除裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的單體去除裝置100具備:處理槽1、聚合罐(容器、聚合槽)2、冷凝器3、真空泵(減壓部)
4、氣液分離槽5、氣體貯罐(回收部)6、管道7~13、蒸汽供給器(溫度調(diào)整部)14。
[0028]單體去除裝置100用以從例如偏二氟乙烯聚合物等發(fā)生懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中，去除及回收未反應(yīng)的單體。
[0029]關(guān)于聚合物漿料，在以下“2.聚合物漿料”欄目中有詳細(xì)記載。
[0030]此外，本發(fā)明中的未反應(yīng)單體中，有時(shí)會(huì)少許包含聚合反應(yīng)中用到的聚合引發(fā)劑的溶劑及鏈轉(zhuǎn)移劑。
[0031]<處理槽I >
[0032]處理槽I是用以進(jìn)行如下處理的槽:從投入至槽內(nèi)部的、懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中，去除未反應(yīng)單體。具體而言，是供進(jìn)行以下處理的槽:通過(guò)對(duì)槽內(nèi)部進(jìn)行減壓，使投入至槽內(nèi)部的聚合物漿料中的聚合物所含的未反應(yīng)單體、以及水性介質(zhì)中所含的未反應(yīng)單體發(fā)生汽化，從而以蒸氣的方式將未反應(yīng)單體從聚合物漿料中去除。例如，在處理槽I中，關(guān)于漂浮在聚合物漿料的水性介質(zhì)上的聚合物，其所含的未反應(yīng)單體因處于減壓環(huán)境下而直接汽化成氣相。另外，關(guān)于非漂浮在聚合物漿料的水性介質(zhì)上而是浮游在水性介質(zhì)內(nèi)的聚合物，其所含有的未反應(yīng)單體因處于減壓環(huán)境下而暫時(shí)先進(jìn)入聚合物漿料的水性介質(zhì)中，然后再發(fā)生汽化而成為氣相。另外，關(guān)于在聚合物漿料的水性介質(zhì)中懸浮的以及部分溶解的未反應(yīng)單體，其直接汽化成氣相。處理槽I的材質(zhì)及容量等是根據(jù)實(shí)施條件來(lái)適當(dāng)決定的。聚合物漿料從供進(jìn)行聚合反應(yīng)的聚合罐2，被投入處理槽I中。處理槽I也可具備用來(lái)攪拌內(nèi)部的聚合物漿料的攪拌機(jī)。通過(guò)具備攪拌機(jī)，聚合物漿料的溫度及聚合物漿料中的聚合物的分散可變得更加均勻，從而可容易地使聚合物中所含的未反應(yīng)單體發(fā)生汽化。此外，處理槽I可以是對(duì)聚合物漿料進(jìn)行水洗等的槽。
[0033]處理槽I中與聚合罐2間的連接部，設(shè)置在處理槽I的上部。
[0034]<蒸汽供給器14 >
[0035]蒸汽供給器14是為了調(diào)整處理槽I內(nèi)的聚合物漿料的溫度而向處理槽I內(nèi)供給蒸汽的裝置。蒸汽供給器14經(jīng)由管道與處理槽I連接。通過(guò)調(diào)整處理槽I內(nèi)的溫度來(lái)使聚合物漿料的溫度上升，可促進(jìn)未反應(yīng)單體從聚合物漿料中汽化出來(lái)。由此，聚合物漿料中的未反應(yīng)單體變成蒸氣而被去除。另外，通過(guò)使聚合物漿料的溫度上升，可容易地使聚合物漿料中聚合物所含有的未反應(yīng)單體發(fā)生汽化。
[0036]關(guān)于用來(lái)調(diào)整聚合物漿料的溫度的裝置，其只要能夠調(diào)整處理槽I內(nèi)的聚合物漿料的溫度即可，除利用蒸汽供給器14以外，還可使用對(duì)處理槽I進(jìn)行加熱的加熱套等外部加熱裝置。但作為用來(lái)調(diào)整聚合物漿料的溫度的裝置，優(yōu)選蒸汽供給器。通過(guò)向處理槽I內(nèi)吹入蒸汽，聚合物漿料的蒸氣容易與水蒸氣一起轉(zhuǎn)送，從而可提高單體的去除效率。另外，蒸汽供給器14是能夠?qū)崿F(xiàn)使聚合物漿料在減壓下沸騰的裝置。如果能使聚合物漿料在減壓下沸騰，則通過(guò)對(duì)聚合物漿料進(jìn)行減壓沸騰，可容易地使單體成分從聚合物漿料中汽化出來(lái)。因此，可高效率地從聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體。
[0037]〈聚合罐2>
[0038]聚合罐2是進(jìn)行單體懸浮聚合的反應(yīng)槽。聚合罐2處在高于處理槽I的位置，經(jīng)由管道7與處理槽I連接。在單體去除裝置100中，在處理槽I與真空泵4之間設(shè)置聚合罐2。因此，處理槽I中所產(chǎn)生的聚合物漿料的蒸氣通過(guò)管道7，經(jīng)由聚合罐2被轉(zhuǎn)送至冷凝器3。
[0039]懸浮聚合中所使用的懸浮劑容易起泡。因此，在處理槽I中，處于減壓狀態(tài)及沸騰狀態(tài)下的聚合物漿料會(huì)發(fā)生較多的泡沫。另外，因向處理槽I內(nèi)供給蒸汽，起泡會(huì)變得更加明顯。因此，當(dāng)進(jìn)行未反應(yīng)單體的去除處理時(shí)，泡沫會(huì)成為障礙而可能導(dǎo)致處理效率變差。在單體去除裝置100中，通過(guò)連接在高于處理槽I的位置上的管道7及聚合罐2，使蒸氣轉(zhuǎn)送至后續(xù)裝置。因此，即使因激烈起泡而導(dǎo)致泡沫到達(dá)了處理槽I的上部，也能使該泡沫滯留在聚合罐2中，從而可防止泡沫到達(dá)后續(xù)的冷凝器3或真空泵4。
[0040]另外，由于是利用聚合罐2來(lái)進(jìn)行未反應(yīng)單體的回收，所以不僅處理槽I內(nèi)聚合物漿料所含的未反應(yīng)單體會(huì)被真空泵4抽吸，而且殘留在聚合罐2內(nèi)的未反應(yīng)單體也會(huì)被真空泵4抽吸。因此，殘留在聚合罐2內(nèi)的未反應(yīng)單體也被去除及回收。因此可去除及回收更多的未反應(yīng)單體 。
[0041]聚合罐2也可具備將聚合罐2的溫度調(diào)節(jié)成與處理槽I相同程度溫度的溫度調(diào)整裝置，以防止聚合物漿料的蒸氣中所含的水成分發(fā)生冷凝。作為該溫度調(diào)整裝置，可列舉對(duì)聚合罐2進(jìn)行加熱的加熱套等外部加熱裝置。
[0042]為了防止處理槽I內(nèi)產(chǎn)生的泡沫到達(dá)冷凝器3，也可利用管道，將與真空泵4及冷凝器3相連的、除聚合罐2以外的容器連接到處理槽I的上部，并介由該容器進(jìn)行抽吸。但若是經(jīng)由聚合罐2來(lái)進(jìn)行抽吸，則無(wú)需另外設(shè)置容器，從而單體去除裝置可較輕巧，且可降低設(shè)置單體去除裝置的成本。
[0043]〈冷凝器3>
[0044]冷凝器3通過(guò)冷卻或壓縮等，使聚合物漿料的蒸氣中所含的除未反應(yīng)單體以外的汽化成分發(fā)生液化，例如使聚合物漿料中水性介質(zhì)的汽化成分和水蒸氣發(fā)生液化。冷凝器3通過(guò)管道8與聚合罐2連接。另外，管道8與聚合罐2的上部相連，且管道8的一部分處在高于聚合罐2的位置。由此，可更確實(shí)地防止到達(dá)且停留在聚合罐2中的泡沫混入冷凝器3。冷凝器3的設(shè)置位置沒(méi)有特別限定。在本實(shí)施方式中，以聚合罐2與冷凝器3間的管道8內(nèi)的流體朝下方流動(dòng)的方式，配置管道8。由此，可防止在管道8的內(nèi)部冷凝了的汽化成分向聚合罐2倒流。
[0045]作為冷凝器3的例子，可列舉殼管式冷凝器、平板式冷凝器、空氣冷卻式冷凝器、及蒸發(fā)冷卻式冷凝器等。單體去除裝置100中具體使用的是殼管式冷凝器。另外，也可將用來(lái)回收經(jīng)冷凝器3冷凝而液化的水成分的水成分回收槽，與冷凝器3連接。
[0046]通過(guò)將冷凝 器3設(shè)置在真空泵4的前級(jí)來(lái)使蒸氣冷凝，可抑制真空泵4的抽吸效率的降低。
[0047]<真空泵4 >
[0048]真空泵4隔著聚合罐2及冷凝器3而與處理槽I連接，因此是介由聚合罐2及冷凝器3而對(duì)處理槽I的內(nèi)部進(jìn)行抽吸減壓。真空泵4是通過(guò)管道9而與冷凝器3連接。處理槽I內(nèi)的聚合物漿料通過(guò)真空泵4而處于減壓狀態(tài)，從而使聚合物漿料產(chǎn)生蒸氣。此外，只要能對(duì)處理槽I的內(nèi)部進(jìn)行減壓并抽吸蒸氣，則也可使用真空泵以外的裝置。例如，也可使用減壓泵等來(lái)代替真空泵4。另外，真空泵4是能夠?qū)崿F(xiàn)使聚合物漿料在減壓下沸騰的裝置。如果能使聚合物漿料在減壓下沸騰，則通過(guò)對(duì)聚合物漿料進(jìn)行減壓沸騰，可容易地使單體成分從聚合物漿料中汽化出來(lái)。因此，可高效率地從聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體。
[0049]<氣液分離槽5 >
[0050]氣液分離槽5，是對(duì)從冷凝器3轉(zhuǎn)送過(guò)來(lái)的氣液混合物進(jìn)行氣液分離的分離器。未反應(yīng)單體以氣體成分的形式被輸送至氣體貯罐6。
[0051]< 管道 13 >
[0052]管道13以不經(jīng)由聚合罐2及冷凝器3的方式，將處理槽I與氣液分離槽5相連。管道13是一種轉(zhuǎn)送路。當(dāng)聚合罐2中的聚合反應(yīng)結(jié)束后，聚合物漿料會(huì)通過(guò)管道7而轉(zhuǎn)送到預(yù)先減壓的處理槽I內(nèi)，剛完成轉(zhuǎn)送時(shí)的氣相成分并不是通過(guò)真空泵4等而轉(zhuǎn)送至氣液分離槽5，而是通過(guò)管道13被直接轉(zhuǎn)送至氣液分離槽5。在將經(jīng)聚合反應(yīng)而得的聚合物漿料轉(zhuǎn)送至處理槽I之前，可預(yù)先對(duì)處理槽I內(nèi)進(jìn)行減壓，于是在處理槽I的內(nèi)壓低于常壓的這一減壓狀態(tài)期間，即使不令減壓部工作，也能利用殘存壓力(壓力差)而通過(guò)管道13的轉(zhuǎn)送路徑來(lái)轉(zhuǎn)送氣相成分。另外，利用該殘存壓力，即使不令減壓部持續(xù)工作來(lái)減壓，也能使聚合物漿料中的一部分未反應(yīng)單體得以釋放到氣相中。管道13上設(shè)置了未圖示的閥門。另外，在作為減壓用轉(zhuǎn)送路徑(經(jīng)由真空泵4的轉(zhuǎn)送路徑)的管道7及管道8上，設(shè)置了未圖示的閥門。通過(guò)打開減壓用轉(zhuǎn)送路徑上的閥門和經(jīng)由管道13的轉(zhuǎn)送路徑上的閥門的任一方，并關(guān)閉另一方閥門，就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)送路徑的切換。另外，也可通過(guò)蒸汽供給器14來(lái)使處理槽I的內(nèi)部溫度充分上升，且在處于減壓狀態(tài)的聚合物漿料中的未反應(yīng)單體開始發(fā)生汽化之前，打開兩方轉(zhuǎn)送路徑上的閥門。對(duì)于即使不對(duì)持續(xù)減壓狀態(tài)下的聚合物漿料進(jìn)行轉(zhuǎn)送也能去除的單體、以及即使不對(duì)持續(xù)減壓而沸騰的聚合物漿料進(jìn)行轉(zhuǎn)送也能去除的單體，便能利用經(jīng)由管道13的轉(zhuǎn)送路徑而以較短路徑來(lái)進(jìn)行去除。因此可縮短處理時(shí)間。
[0053]<氣體貯罐6 >
[0054]氣體貯罐6是對(duì)氣液分離槽5中分離出的氣態(tài)單體進(jìn)行儲(chǔ)存的槽。氣體貯罐6通過(guò)管道11而與氣液分離槽5連接。通過(guò)與氣體忙罐6相連,能在不使氣態(tài)單體釋放至大氣中的情況下，回收氣態(tài)單體。
[0055]<蒸餾裝置>
[0056]單體去除裝置100中，也可將未圖示的蒸餾裝置與氣體貯罐6連接。蒸餾裝置是對(duì)氣體貯罐6中回收的氣體單體進(jìn)行提純而去除雜質(zhì)的裝置。蒸餾裝置例如可為如下裝置:將儲(chǔ)存在氣體貯罐6中的氣體單體壓縮而使之液化，然后進(jìn)行蒸餾，并回收液體狀態(tài)的未反應(yīng)單體。作為該蒸餾裝置，可使用現(xiàn)有公知的蒸餾裝置。通過(guò)具備蒸餾裝置，可對(duì)聚合反應(yīng)中未用到的未反應(yīng)單體進(jìn)行再利用，所以能降低制造聚合物的成本。
[0057]或者，也可將所回收的單體的氣體運(yùn)送至其他蒸餾設(shè)備，并在該蒸餾設(shè)備中進(jìn)行蒸餾處理。
[0058](2.聚合物漿料)
[0059]適于由單體去除裝置100來(lái)去除未反應(yīng)單體的聚合物漿料是:使用懸浮劑并通過(guò)懸浮聚合反應(yīng)而獲得的聚 合物漿料。關(guān)于通過(guò)懸浮聚合而獲得的聚合物，例如可列舉:偏二氟乙烯聚合物、偏二氯乙烯聚合物、乙烯聚合物、丙烯聚合物、及氯乙烯聚合物等。其中，單體去除裝置100適于對(duì)偏二氟乙烯聚合物漿料進(jìn)行處理。以下，以偏二氟乙烯聚合物漿料為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0060]懸浮聚合如下:使用懸浮劑，使偏二氟乙烯單獨(dú)地或與可共聚的單體一起分散在水性介質(zhì)中，并在能溶解到所得單體液滴中的聚合引發(fā)劑的存在下，進(jìn)行聚合。例如，使偏二氟乙烯系單體以及相對(duì)少量的聚合引發(fā)劑分散在水性介質(zhì)中，并升溫至聚合溫度，從而開始進(jìn)行懸浮聚合。
[0061]關(guān)于偏二氟乙烯聚合物，可列舉:偏二氟乙烯的均聚物、能和偏二氟乙烯共聚的單體與偏二氟乙烯的共聚物。關(guān)于能和偏二氟乙烯共聚的單體，可列舉能和偏二氟乙烯共聚的氟系單體。關(guān)于能和偏二氟乙烯共聚的氟系單體，可列舉:氟乙烯、三氟乙烯、四氟乙烯、氯三氟乙烯、六氟丙烯、以全氟甲基乙烯基醚為代表的全氟烷基乙烯基醚等。
[0062]作為聚合引發(fā)劑，可列舉:過(guò)氧化二碳酸二異丙酯及過(guò)氧化二碳酸二正丙酯等過(guò)氧化二碳酸酯類。另外，作為這些聚合引發(fā)劑的溶劑，可列舉:1，3- 二氯-1，I, 2，2，3-五氟丙烷(HCFC-225cb)及1，1,2, 2-四氟乙基2，2，2-三氟乙基醚等。此外，通過(guò)使用單體去除裝置100，還能將聚合引發(fā)劑的溶劑從聚合物漿料中去除。
[0063]作為懸浮劑，可列舉:甲基纖維素、甲氧基化甲基纖維素、丙氧基化甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素等纖維素衍生物；聚乙烯醇、聚環(huán)氧乙烷、以及明膠等。[0064]作為用來(lái)調(diào)整聚合物的分子量的鏈轉(zhuǎn)移劑，可列舉:乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酮、及
碳酸二乙酯等。
[0065]作為聚合反應(yīng)時(shí)的水性介質(zhì)，可列舉水，尤其優(yōu)選去除了離子、有機(jī)物及氣體等雜質(zhì)的純水。
[0066](3.單體去除方法)
[0067]可較好運(yùn)用單體去除裝置100來(lái)實(shí)施本實(shí)施方式的從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體的單體去除方法。該單體去除方法包括:投入步驟，將聚合物漿料投入處理槽I內(nèi)；減壓步驟，以介由聚合罐2的方式對(duì)處理槽I內(nèi)進(jìn)行減壓，且調(diào)整處理槽I內(nèi)的溫度，由此使處理槽I內(nèi)的聚合物漿料處于減壓環(huán)境下，從而使聚合物漿料產(chǎn)生蒸氣，其中，聚合罐2在比處理槽I高的位置與處理槽I相連接；轉(zhuǎn)送步驟，使蒸氣經(jīng)由聚合罐2轉(zhuǎn)送至冷凝器3 ;冷凝步驟，在冷凝器3中使蒸氣中所含的聚合物漿料水性介質(zhì)的汽化成分發(fā)生冷凝。
[0068](投入步驟)
[0069]在投入步驟中，將在聚合罐2中經(jīng)懸浮聚合而獲得的聚合物漿料，經(jīng)由管道7投入處理槽I中。優(yōu)選在投入聚合物漿料之前預(yù)先對(duì)處理槽I內(nèi)進(jìn)行減壓。通過(guò)預(yù)先對(duì)處理槽I內(nèi)進(jìn)行減壓，便能利用殘存壓力而通過(guò)管道13的轉(zhuǎn)送路徑將氣相成分轉(zhuǎn)送至處理槽I的外部，且即使不進(jìn)行減壓也能使溶解在聚合物漿料中的未反應(yīng)單體釋放成氣相。當(dāng)處理槽I內(nèi)的壓力恢復(fù)至常壓時(shí)，關(guān)閉管道13的閥門。
[0070](減壓步驟)
[0071]本步驟是投入步驟之后的步驟，通過(guò)使用真空泵4對(duì)處理槽I內(nèi)進(jìn)行減壓，使投入處理槽I內(nèi)的聚合物漿料處于減壓環(huán)境下，從而獲得從聚合物漿料產(chǎn)生的蒸氣。另外，在本實(shí)施方式的減壓步驟中，使聚合物漿料在減壓下發(fā)生沸騰。通過(guò)使聚合物漿料發(fā)生減壓沸騰，單體成分便容易從聚合物漿料中汽化，所以可高效率地從聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體。在本說(shuō)明書中，所謂“使聚合物漿料發(fā)生沸騰”是指使聚合物漿料中的水性介質(zhì)成為沸騰狀態(tài)。另外，所謂“在減壓下發(fā)生沸騰”，與“發(fā)生減壓沸騰”的含義相同。因此，聚合物漿料發(fā)生沸騰而得的蒸氣除了包含未反應(yīng)單體的汽化成分以外，還可包含聚合物漿料中水性介質(zhì)的汽化成分、以及聚合引發(fā)劑的溶劑氣化成分等其他汽化成分。
[0072]通過(guò)使聚合物漿料處于減壓環(huán)境下，聚合物漿料中聚合物所含的未反應(yīng)單體便容易汽化。另外，能容易地使存在于聚合物漿料的水性介質(zhì)中的未反應(yīng)單體汽化。
[0073]對(duì)處理槽I內(nèi)進(jìn)行減壓后，在聚合物漿料處于減壓環(huán)境下的這一期間，利用蒸汽供給器14向處理槽I內(nèi)供給蒸汽。通過(guò)既調(diào)整處理槽I內(nèi)的減壓度又供給蒸汽，來(lái)將聚合物漿料溫度維持在目標(biāo)溫度且使聚合物漿料維持處于減壓狀態(tài)下。此時(shí)，處理槽I內(nèi)的相對(duì)壓力優(yōu)選是-0.05~-0.1OMPa (計(jì)表壓)，更優(yōu)選是-0.07~-0.09MPa (計(jì)表壓)。另外，為了使處理槽I內(nèi)的聚合物漿料的溫度成為30~90°C，處理槽I內(nèi)的溫度優(yōu)選為30~90°C，更優(yōu)選為40~80°C，進(jìn)而優(yōu)選為40~60°C。為了使聚合物漿料成為上述溫度，蒸汽的溫度優(yōu)選為120~200°C。
[0074]通過(guò)將聚合物漿料溫度控制在80°C以下，能防止被施以未反應(yīng)單體去除處理的聚合物因熱量而引起品質(zhì)惡化。例如，若聚合物為偏二氟乙烯聚合物，則能防止因聚合物的著色而引起的品質(zhì)惡化。另外，當(dāng)為60°C以下時(shí)，聚合物漿料中所含的懸浮劑便不易發(fā)生凝膠化。因此能防止因凝膠化的懸浮劑的附著而引起的聚合物品質(zhì)下降。
[0075](轉(zhuǎn)送步驟)
[0076]由于聚合物漿料中所含的懸浮劑具有易起泡的性質(zhì)，所以如果通過(guò)減壓步驟使聚合物漿料處于減壓環(huán)境下，則泡狀的液體雜質(zhì)會(huì)與蒸氣一起產(chǎn)生。本步驟是，一面防止成為處理障礙的來(lái)自懸浮劑的泡沫到達(dá)冷凝器3，一面將蒸氣向冷凝器3轉(zhuǎn)送的步驟。具體而言，使用真空泵4，經(jīng)由設(shè)置在處理槽I上方的聚合罐2進(jìn)行減壓處理，由此使蒸氣經(jīng)由上方的聚合罐2向冷凝器3轉(zhuǎn)送。由此，即使產(chǎn)生泡沫，泡沫也會(huì)停留在聚合罐2中，從而能防止泡沫到達(dá)冷凝器3。
[0077](冷凝步驟)
[0078]本步驟是將蒸氣冷凝來(lái)使水成分等發(fā)生液化，從而分離出氣體成分的步驟。
[0079]通過(guò)本步驟，能從聚合物漿料中將單體與其他成分及水等分離開，從而分離出汽化的單體。
[0080](氣體回收步驟)
[0081]本步驟是，對(duì)經(jīng)由上述各步驟而獲得的氣態(tài)的未反應(yīng)單體進(jìn)行回收的步驟。由此，可防止氣態(tài)的單體向大氣中釋放。另外，可再利用所回收的單體。另外，也可通過(guò)對(duì)所回收的氣體進(jìn)行蒸餾，來(lái)收取液態(tài)的未反應(yīng)單體。
[0082]如上所述，為了解決所述課題，本發(fā)明的單體去除裝置是從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體的單體去除裝置，其具備:處理槽，供投入懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料；容器，在高于所述處理槽的位置與所述處理槽相連；減壓部，經(jīng)由所述容器來(lái)對(duì)所述處理槽的內(nèi)部進(jìn)行減壓；溫度調(diào)整部，用以調(diào)整所述處理槽內(nèi)的溫度；冷凝器，連接在所述容器與所述減壓部之間，并對(duì)在減壓狀態(tài)下從所述聚合物漿料產(chǎn)生出的蒸氣中的、除所述未反應(yīng)單體外的汽化成分進(jìn)行冷凝。
[0083]根據(jù)上述方案，聚合物漿料被投入至處理槽，并能通過(guò)減壓部而使聚合物漿料在處理槽內(nèi)部處于減壓狀態(tài)下，且能通過(guò)溫度調(diào)整部進(jìn)行溫度調(diào)整。由此使聚合物漿料產(chǎn)生出蒸氣。產(chǎn)生的蒸氣被減壓部抽吸并被轉(zhuǎn)送，此時(shí)，蒸氣流過(guò)在高于處理槽的位置上與處理槽相連的容器。這里，由于經(jīng)懸浮聚合而得的聚合物漿料中所含的懸浮劑具有易起泡的性質(zhì)，因此處于減壓狀態(tài)下的聚合物漿料會(huì)既產(chǎn)生蒸氣又產(chǎn)生泡沫。蒸氣經(jīng)由容器被轉(zhuǎn)送，但由于容器連接在處理槽的上方，所以泡沫難以到達(dá)容器。泡沫即使到達(dá)了容器，也會(huì)停留在容器中而不易從容器傳送至后續(xù)的裝置部件。因此，能利用容器來(lái)防止懸浮劑的泡沫被夾帶到冷凝器，所以可高效率地從聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體。另外，蒸氣中所含的聚合物漿料水性介質(zhì)等這些除單體以外的汽化成分，在冷凝器中發(fā)生冷凝。因此，能防止因水性介質(zhì)等汽化成分進(jìn)入減壓部?jī)?nèi)部而導(dǎo)致降低減壓部的抽吸效率。結(jié)果可獲得未反應(yīng)單體的殘留濃度非常低的聚合物漿料。
[0084]另外，在本發(fā)明的單體去除裝置中，所述減壓部及所述溫度調(diào)整部?jī)?yōu)選是能使所述聚合物漿料在所述減壓狀態(tài)下發(fā)生沸騰的裝置。
[0085]通過(guò)上述方案，可容易地使單體成分從聚合物漿料中汽化出來(lái)，所以可高效率地從聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體。
[0086] 另外，在本發(fā)明的單體去除裝置中，作為優(yōu)選，所述容器是供進(jìn)行懸浮聚合的聚合槽，該懸浮聚合用以獲得所述聚合物漿料。[0087]通過(guò)上述方案，除聚合槽外，無(wú)需進(jìn)一步設(shè)置其他容器，所以裝置較輕巧且也可降低裝置的設(shè)置成本。
[0088]另外，本發(fā)明的單體去除裝置優(yōu)選具備:用以使所述處理槽內(nèi)的氣體以不經(jīng)由所述容器、所述冷凝器、所述減壓部的方式向所述處理槽的外部排出的管道。
[0089]通過(guò)上述方案，當(dāng)不需要持續(xù)進(jìn)行減壓時(shí)，無(wú)需經(jīng)由用以使聚合物漿料處于減壓狀態(tài)的轉(zhuǎn)送路徑，就能去除單體。因此可縮短處理時(shí)間。
[0090]另外，在本發(fā)明的單體去除裝置中，所述溫度調(diào)整部?jī)?yōu)選是向所述處理槽內(nèi)吹入蒸汽的蒸汽供給器。
[0091]通過(guò)上述方案,能對(duì)包含未反應(yīng)單體的聚合物衆(zhòng)料混合水蒸氣，所以可容易地轉(zhuǎn)送從聚合物漿料產(chǎn)生的汽化物質(zhì)。
[0092]另外，本發(fā)明的單體去除裝置優(yōu)選具備:氣體回收部，用以回收所述冷凝器中產(chǎn)生的液體被分離后而得的氣體。
[0093]通過(guò)上述方案，能回收被分離出的氣體，所以能防止包含單體的氣體向大氣中釋放。還能對(duì)氣體中所含的單體進(jìn)行再利用。
[0094]另外，本發(fā)明的單體去除裝置優(yōu)選具備:蒸餾部，與所述氣體回收部相連，并從所述氣體中提純未反應(yīng)單體。
[0095]通過(guò)上述方案，能從所回收的氣體中提純并回收未反應(yīng)單體。
[0096]另外，在本發(fā)明的單體去除裝置中，所述處理槽優(yōu)選具備用以攪拌所述聚合物漿料的攪拌機(jī)。
·[0097]通過(guò)上述方案，聚合物漿料的溫度可更均勻，且聚合物漿料中的聚合物可得到更均勻地分散，從而能容易地使聚合物中所含的未反應(yīng)單體發(fā)生汽化。
[0098]另外，本發(fā)明的單體去除方法是從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體的單體去除方法，其包括:投入步驟，將所述聚合物漿料投入至處理槽內(nèi)；減壓步驟，經(jīng)由在高于所述處理槽的位置與所述處理槽相連的容器，來(lái)對(duì)所述處理槽內(nèi)進(jìn)行減壓，且調(diào)整所述處理槽內(nèi)的溫度；轉(zhuǎn)送步驟，使減壓步驟中產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)由所述容器而轉(zhuǎn)送至冷凝器；冷凝步驟，在所述冷凝器中對(duì)所述蒸氣中所含的、所述聚合物漿料的水性介質(zhì)的汽化成分進(jìn)行冷凝。
[0099]通過(guò)上述方法，能獲得與使用上述單體去除裝而得效果相同的效果。
[0100]另外，本發(fā)明的單體去除方法中，所述減壓步驟中優(yōu)選在減壓狀態(tài)下使所述聚合物漿料發(fā)生沸騰。
[0101]通過(guò)上述方案，單體成分容易從聚合物漿料中汽化出，所以可高效率地從聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體。
[0102]另外，本發(fā)明的單體去除方法優(yōu)選還包括:排出步驟，在所述投入步驟之后且在對(duì)所述處理槽內(nèi)進(jìn)行減壓之前，使所述處理槽內(nèi)的氣體從所述處理槽排出。
[0103]上述方案中，在對(duì)所述處理槽內(nèi)進(jìn)行減壓之前去除汽化的單體，從而可縮短在減壓步驟中去除單體而所要花費(fèi)的時(shí)間。
[0104]另外，本發(fā)明的單體去除方法優(yōu)選包括:氣體回收步驟，對(duì)所述冷凝步驟中獲得的氣體成分進(jìn)行回收。
[0105]通過(guò)上述方法，可防止將氣體狀態(tài)的單體向大氣中釋放。另外，能對(duì)回收了的單體進(jìn)行再利用。
[0106]另外，本發(fā)明的單體去除方法中，優(yōu)選將所述處理槽內(nèi)的溫度調(diào)整為40~80°C。
[0107]根據(jù)上述方案，能在抑制因高溫引起的聚合物品質(zhì)惡化、及因聚合物漿料中懸浮劑發(fā)生凝膠化而附著到聚合物上所引起的聚合物品質(zhì)惡化的同時(shí)，高效率地去除未反應(yīng)單體。
[0108]另外，在本發(fā)明的單體去除方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述聚合物漿料可為偏二氟乙烯聚合物的漿料。
[0109]本發(fā)明并不限定于是上述各實(shí)施方式，可在技術(shù)方案所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，將不同實(shí)施方式中各自揭示的技術(shù)方案加以組合而獲得的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0110]〔實(shí)施例〕
[0111][實(shí)施例1]
[0112]本實(shí)施例，是使用具有與上述實(shí)施方式所示單體去除裝置100相同的結(jié)構(gòu)的裝置來(lái)進(jìn)行的。以下，對(duì)相應(yīng)的部件適當(dāng)?shù)貥?biāo)注部件編號(hào)來(lái)加以說(shuō)明。
[0113]將經(jīng)懸浮聚合反應(yīng)而得的偏二氟乙烯聚合物漿料，從聚合罐2投入至預(yù)先將內(nèi)部減壓了 -0.098Pa (計(jì)表壓)的處理槽I。投入后，在關(guān)閉設(shè)置在管道8的中途的閥門的狀態(tài)下，打開了設(shè)置在管道13的中途的閥門。
[0114]首先，利用殘存壓力，使氣相中存在的未反應(yīng)單體、及聚合物漿料中所含的未反應(yīng)單體通過(guò)管道13而回收至氣體貯罐6中。接著，當(dāng)處理槽I內(nèi)接近常壓時(shí)，打開管道8的閥門，關(guān)閉管道13的閥門。然后，啟動(dòng)真空泵4，使聚合物漿料發(fā)生減壓沸騰。在啟動(dòng)真空泵4的同時(shí)，開始向處理槽I吹入蒸汽，從而將處理槽I內(nèi)的溫度調(diào)整為60°C。為了抑制水分的冷凝，聚合罐2的加熱套也調(diào)整為60°C。將處理槽I的減壓度調(diào)整為-0.08MPa (計(jì)表壓)左右，并將該減壓狀態(tài)保持了 3小時(shí)。雖觀察到聚合物漿料的起泡，但由于介入有聚合罐2，因此泡沫被帶入冷凝器3的情況得到了抑制。
[0115]自開始發(fā)生減壓沸騰起經(jīng)過(guò)了3小時(shí)后，停止吹入蒸汽。接著，對(duì)處理槽I供給水，由此將殘留在處理槽I的未填充有聚合物漿料的空間內(nèi)的蒸氣中所含的單體也回收。其后，向處理槽I內(nèi)吹入氮?dú)猓允固幚聿跧內(nèi)的壓力恢復(fù)至常壓。由此獲得了單體殘留量在
0.1ppm以下(即定量下限值以下)的聚合物漿料。其后，進(jìn)行聚合物漿料的水洗處理等，并轉(zhuǎn)交給后續(xù)步驟。
[0116][比較例]
[0117]使用了:除了不經(jīng)由聚合罐2來(lái)將減壓沸騰而產(chǎn)生的蒸氣傳送至冷凝器3的這一不同點(diǎn)之外，均具有與實(shí)施例1中所用單體去除裝置相同的結(jié)構(gòu)的單體去除裝置。在與實(shí)施例I相同的條件下，從偏二氟乙烯聚合物漿料中去除及回收了單體。結(jié)果，聚合物漿料中含的懸浮劑所產(chǎn)生的泡沫，被帶至通向冷凝器3的管線中，從而成為了單體去除裝置穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的障礙。即 ，給順利的單體去除處理帶來(lái)了故障。
[0118][實(shí)施例2]
[0119]在本實(shí)施例中，為了研究溫度條件及回收時(shí)間發(fā)生了變化時(shí)的聚合物漿料中所含單體的剩余量，進(jìn)行了小規(guī)模的試驗(yàn)。
[0120](偏二氟乙烯聚合物的聚合反應(yīng)條件)[0121]使用作為單體的偏二氟乙烯、作為懸浮劑的甲基纖維素、作為聚合引發(fā)劑的過(guò)氧化二碳酸二異丙酯、作為聚合引發(fā)劑的溶劑的HCFC-225cb、作為水性介質(zhì)的純水，經(jīng)懸浮聚合反應(yīng)而獲得了偏二氟乙烯聚合物的聚合物漿料。
[0122](從偏二氟乙烯聚合物漿料中去除偏二氟乙烯的處理)
[0123]將懸浮聚合反應(yīng)結(jié)束后的偏二氟乙烯聚合物漿料1kg，放入3L玻璃容器中。其次，一面攪拌玻璃容器內(nèi)的聚合物漿料，一面對(duì)該聚合物漿料進(jìn)行減壓沸騰，由此從聚合物漿料中去除了未反應(yīng)的偏二氟乙烯、及HCFC-225cb。分別改變聚合物漿料的溶液溫度條件及回收時(shí)間條件來(lái)進(jìn)行了減壓沸騰，即，以實(shí)驗(yàn)I~實(shí)驗(yàn)4的方式進(jìn)行了試驗(yàn)。
[0124](處理后的聚合物漿料中所含的偏二氟乙烯及HCFC_225cb的測(cè)定)
[0125]對(duì)于經(jīng)上述偏二氟乙烯去除處理而最終獲得的聚合物漿料，通過(guò)以下方法，測(cè)定了作為未反應(yīng)單體的偏二氟乙烯的含量、以及作為懸浮劑的溶劑的HCFC-225cb的含量。
[0126](測(cè)定方法)
[0127]對(duì)處理后的偏二氟乙烯聚合物漿料進(jìn)行過(guò)濾，從而分離出Ig的含水聚合物(聚合物層，含水率約50質(zhì)量％)和20mL的水層。利用頂部空間法(將實(shí)驗(yàn)品狀入密閉容器并取上部空間的氣體來(lái)進(jìn)行分析的方法)，對(duì)各實(shí)驗(yàn)品進(jìn)行了 GC_FID(Gas Chromatography-Flame1nization Detector:氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè))分析，從而獲得了偏二氟乙烯及HCFC-225cb的含量數(shù)據(jù)。GC-FID分析，是使用市售的色譜柱(Agilent Technologies株式會(huì)社制造的DB-1 (商品名))及氣相色譜裝置(島津制作所株式會(huì)社制造的GC17A (商品名))來(lái)進(jìn)行的。測(cè)定結(jié)果示于表1中。作為對(duì)照，表1中記載有處理前的偏二氟乙烯及HCFC-225cb的含量。此外，以氯氟烴殘留量的記載形式，來(lái)表達(dá)偏二氟乙烯及HCFC-225cb的含量。
·[0128][表1]
[0129]
【權(quán)利要求】
1.一種單體去除裝置，其從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體，其特征在于具備: 處理槽，供投入懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料； 容器，在高于所述處理槽的位置與所述處理槽相連； 減壓部，經(jīng)由所述容器來(lái)對(duì)所述處理槽的內(nèi)部進(jìn)行減壓； 溫度調(diào)整部，用以調(diào)整所述處理槽內(nèi)的溫度； 冷凝器，連接在所述容器與所述減壓部之間，并對(duì)在減壓狀態(tài)下從所述聚合物漿料產(chǎn)生出的蒸氣中的、除所述未反應(yīng)單體外的汽化成分進(jìn)行冷凝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體去除裝置，其特征在于: 所述減壓部及所述溫度調(diào)整部，是能使所述聚合物漿料在所述減壓狀態(tài)下發(fā)生沸騰的裝置。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體去除裝置，其特征在于: 所述容器是供進(jìn)行懸浮聚合的聚合槽，該懸浮聚合用以獲得所述聚合物漿料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體去除裝置，其特征在于具備: 用以使所述處理槽內(nèi)的氣體以不經(jīng)由所述容器、所述冷凝器、所述減壓部的方式向所述處理槽的外部排 出的管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體去除裝置，其特征在于: 所述溫度調(diào)整部是向所述處理槽內(nèi)吹入蒸汽的蒸汽供給器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體去除裝置，其特征在于具備: 氣體回收部，用以回收所述冷凝器中產(chǎn)生的液體被分離后而得的氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單體去除裝置，其特征在于具備: 蒸餾部，與所述氣體回收部相連，并從所述氣體中提純未反應(yīng)單體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體去除裝置，其特征在于: 所述處理槽具備用以攪拌所述聚合物漿料的攪拌機(jī)。
9.一種單體去除方法，其用以從懸浮聚合反應(yīng)后的聚合物漿料中去除未反應(yīng)單體，其特征在于包括: 投入步驟，將所述聚合物漿料投入至處理槽內(nèi)； 減壓步驟，經(jīng)由在高于所述處理槽的位置與所述處理槽相連的容器，來(lái)對(duì)所述處理槽內(nèi)進(jìn)行減壓，且調(diào)整所述處理槽內(nèi)的溫度； 轉(zhuǎn)送步驟，使減壓步驟中產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)由所述容器而轉(zhuǎn)送至冷凝器； 冷凝步驟，在所述冷凝器中對(duì)所述蒸氣中所含的、所述聚合物漿料的水性介質(zhì)的汽化成分進(jìn)行冷凝。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單體去除方法，其特征在于: 所述減壓步驟中，在減壓狀態(tài)下使所述聚合物漿料發(fā)生沸騰。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單體去除方法，其特征在于還包括: 排出步驟，在所述投入步驟之后且在對(duì)所述處理槽內(nèi)進(jìn)行減壓之前，使所述處理槽內(nèi)的氣體從所述處理槽排出。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單體去除方法，其特征在于包括: 氣體回收步驟，對(duì)所述冷凝步驟中獲得的氣體成分進(jìn)行回收。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單體去除方法，其特征在于:將所述處理槽內(nèi)的溫度調(diào)整為40~80°C。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單體去除方法，其特征在于:所述聚合物漿料為偏二氟`乙烯聚合物的漿料。
【文檔編號(hào)】C08F6/24GK103864965SQ201310681167
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】鈴木康浩, 吉野利忠, 根本義德, 原健二郎, 笠間新彌, 作山晃, 轟麻優(yōu)子, 木村太一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社吳羽