專利名稱：一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于從蒸汽中分離雜質(zhì)的領(lǐng)域，具體來說是一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯分散濃縮液的生產(chǎn)方法有兩種，一種是化學(xué)濃縮液，一種是真空濃縮法。由于化學(xué)濃縮法產(chǎn)生大量的有機(jī)廢水，因此在生產(chǎn)過程中很少使用，因此現(xiàn)在以真空濃縮法為主。傳統(tǒng)的真空濃縮方法是在真空狀態(tài)下將分散乳液(母液)吸入到濃縮釜，然后通 過夾套加熱使得乳液在50°C左右下沸騰，將乳液中的水分蒸發(fā)出來。由于蒸發(fā)出來的水蒸汽(母液蒸汽)中夾帶有大量的產(chǎn)品和乳化劑，因此需要設(shè)置凈化系統(tǒng)進(jìn)行分離，將乳化劑和產(chǎn)品分離下來，最后水蒸氣再通過吸收塔進(jìn)行吸收。目前常見的聚四氟乙烯濃縮液的制備方法為真空濃縮，為了防止聚四氟乙烯乳液在高濃度時(shí)破乳，因此在濃縮釜中加入了大量的乳化劑，因此在蒸發(fā)過程中極易形成大量的泡沫夾帶，難免會(huì)有部分的乳液、乳化劑會(huì)隨著水份的蒸發(fā)而帶到水蒸氣的吸收塔內(nèi)，導(dǎo)致吸收塔內(nèi)的吸收液受到污染而只能直接排放，不能再用作工業(yè)用水，年產(chǎn)量為180噸PTFE乳液的一臺(tái)濃縮釜每年需要消耗數(shù)十萬噸的新鮮水。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的消耗水量大的問題，本發(fā)明的目的是提出一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的方法。本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)—種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統(tǒng)，用以凈化濃縮釜產(chǎn)生的母液蒸汽，其包括消泡罐、氣液分離器和降膜吸收塔，所述濃縮釜的蒸汽出口與消泡罐的入口連接，所述消泡罐的出口與氣液分離器的進(jìn)料口連接，所述氣液分離器的氣體出口與降膜吸收塔連接，所述氣液分離器的液體出口與濃縮釜連接。其中，所述消泡罐內(nèi)有水平設(shè)置的2 10個(gè)多孔板；所述氣液分離器內(nèi)有水平設(shè)置的2 10個(gè)擋板。消泡罐內(nèi)設(shè)置多層的隔板，板上開了很多小孔，以達(dá)到快速氣液分離和消泡的目的；氣液分離器內(nèi)部增設(shè)擋板，以達(dá)到氣液分離的目的；吸收塔是常規(guī)的降膜吸收塔，其內(nèi)部有多層的隔板，當(dāng)冷卻水從最上層的板流下時(shí)會(huì)形成均勻的水膜，當(dāng)氣體上升時(shí)必須穿過這層水膜才能出去，從而達(dá)到了吸收的目的。其中，所述凈化系統(tǒng)還包括有水封的水封池、循環(huán)水泵、板式冷卻器，所述水池與所述降膜吸收塔的出口連接，所述板式冷卻器通過循環(huán)水泵與水池連接，板式冷卻器的冷卻出水口與降膜吸收塔的吸收劑入口連接，降膜吸收塔頂部接真空泵。一種使用所述系統(tǒng)凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的方法，包括聚四氟乙烯分散液在濃縮釜中蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)的母液蒸汽進(jìn)入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進(jìn)入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進(jìn)入降膜吸收塔被吸收為液體，氣液分離器分離出的液體回到濃縮釜。其中，所述聚四氟乙烯分散液中含有質(zhì)量含量為20 30%的聚四氟乙烯、6 8%的乳化劑十二烷基苯磺酸鈉。其中，所述濃縮釜的壓力為-O. 08 -O. 09MPa，溫度為50 55°C。其中，所述消泡罐消泡是通過氣泡在上升過程中通過多孔板而破裂來消泡。為了防止PTFE分散乳液破乳，因此必須向乳液中添加大量的乳化劑，而乳化劑是表面活性劑，因此在蒸發(fā)濃縮過程中，會(huì)有部分的乳化劑與水蒸氣一起以氣泡的形式夾帶出來。因?yàn)橄莨奘窃趦?nèi)部增設(shè)了多層的隔板，隔板上開了很多小孔，這使得上升的氣流必須穿過小孔才能出去，當(dāng)上升的氣泡穿過小孔時(shí)受小孔的阻礙就會(huì)迅速破裂，從而達(dá)到消泡的目的，這種改進(jìn)使得消泡的效果更加徹底，確保了乳化劑不被夾帶出去。 其中，所述降膜吸收塔吸收得到的液體是電導(dǎo)率為O. 2 I μ s · cnT1的水。其中，所述降膜吸收塔吸收得到的液體進(jìn)入水池，并用于工業(yè)。其中，所述所述降膜吸收塔吸收得到的液體用循環(huán)水泵輸送到板式冷卻器冷卻，然后用作降膜吸收塔的吸收劑。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的系統(tǒng)通過改變消泡罐、氣液分離器、吸收塔的結(jié)構(gòu)形式，使得在產(chǎn)品、乳化劑在濃縮蒸發(fā)過程被有效去除，得到的母液作為凈化水循環(huán)利用，每套濃縮系統(tǒng)每年可節(jié)約用水6. 5萬噸左右，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益十分可觀。本發(fā)明的方法是在傳統(tǒng)真空濃縮的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將濃縮蒸發(fā)出來的母液進(jìn)行了特殊的消泡、氣液分離等凈化處理后，所得母液非常潔凈，經(jīng)過冷卻后可作為吸收劑循環(huán)使用或作為工業(yè)水循環(huán)使用。


圖I為本發(fā)明凈化聚四氟乙烯分散液的蒸發(fā)母液的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I :凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統(tǒng)參見圖I。一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統(tǒng)，包括濃縮釜、消泡罐、氣液分離器、降膜吸收塔、有水封的水池、循環(huán)水泵、板式冷卻器，其中濃縮釜容積為4m3，直徑1700mm，高1800mm ;消泡罐的容積O. 8m3，直徑700mm，高2000mm，內(nèi)設(shè)有10個(gè)水平隔板，隔板上有100個(gè)直徑為IOmm的孔；氣液分離器的容積O. 8m3，直徑700mm，高度2000m ;降膜吸收塔的直徑600_，高度4000_。濃縮釜的蒸汽出口與消泡罐的入口連接，消泡罐的出口與氣液分離器的進(jìn)料口連接，氣液分離器的氣體出口與降膜吸收塔連接，氣液分離器的液體出口與濃縮釜連接。板式冷卻器的冷卻出水口與降膜吸收塔的吸收劑入口連接，降膜吸收塔頂部接真空泵(為整個(gè)蒸發(fā)系統(tǒng)提供真空)。水池的進(jìn)口管路設(shè)有水封。實(shí)施例2向濃縮釜中接入聚四氟乙烯分散液，分散液中含有20%聚四氟乙烯和7%乳化齊U，在濃縮釜中在壓力-O. 085MPa，溫度52度下蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)出的母液蒸汽進(jìn)入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進(jìn)入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進(jìn)入降膜吸收塔被吸收為液體，氣液分離器分離出的液體回到濃縮釜。降膜吸收塔里的吸收劑是水封池輸送來的潔凈母液，降膜吸收塔得到的液體電導(dǎo)率I. Ομ s/cm，含鹽量O. 9mg/L，符合純水的標(biāo)準(zhǔn)。降膜吸收塔得到的液體儲(chǔ)存入水池，通過循環(huán)水泵輸送到板式冷卻器中，冷卻至30度左右，然后從降膜吸收塔頂部進(jìn)入，用做吸收劑。實(shí)施例3向濃縮釜中接入聚四氟乙烯分散液，分散液中含有15%聚四氟乙烯和8%乳化齊U，在濃縮釜中在壓力-O. 09MPa，溫度50度下蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)的母液蒸汽進(jìn)入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進(jìn)入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進(jìn)入降膜吸收塔被吸收為液體，氣液分離器分離出的液體回到濃縮釜。降膜吸收塔里的吸收劑是水封池輸送來的潔凈母液，降膜吸收塔得到的液體電導(dǎo)率O. 8μ s/cm，含鹽量O. 7mg/L，符合純水的標(biāo)準(zhǔn)。降膜吸收塔得到的液體儲(chǔ)存入水池，然后通過管路輸送給鍋爐使用。 實(shí)施例4向濃縮釜中接入聚四氟乙烯分散液，分散液中含有25%聚四氟乙烯和乳化劑，在濃縮釜中在壓力-O. 08Mpa、溫度55度下蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)的母液蒸汽進(jìn)入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進(jìn)入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進(jìn)入降膜吸收塔被吸收為液體，氣液分離器分離出的液體回到濃縮釜。降膜吸收塔里的吸收劑是水封池輸送來的潔凈母液，降膜吸收塔得到的液體電導(dǎo)率O. 3 μ s/cm，含鹽量O. 5mg/L，符合純水的標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統(tǒng)，用以凈化濃縮釜產(chǎn)生的母液蒸汽，其特征在于，包括消泡罐、氣液分離器和降膜吸收塔，所述濃縮釜的蒸汽出口與消泡罐的入口連接，所述消泡罐的出口與氣液分離器的進(jìn)料口連接，所述氣液分離器的氣體出口與降膜吸收塔連接，所述氣液分離器的液體出口與濃縮釜連接。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述消泡罐內(nèi)有水平設(shè)置的2 10個(gè)多孔板；所述氣液分離器內(nèi)有水平設(shè)置的2 10個(gè)擋板。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括有水封的水池、循環(huán)水泵、板式冷卻器，所述水池與所述降膜吸收塔的出口連接，所述板式冷卻器通過循環(huán)水泵與水池連接，板式冷卻器的冷卻出水口與降膜吸收塔的吸收劑入口連接，降膜吸收塔頂部接真空泵。
4.一種使用權(quán)利要求I 3任一所述系統(tǒng)凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的方法，其特征在于，聚四氟乙烯分散液在濃縮釜中蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)的母液蒸汽進(jìn)入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進(jìn)入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進(jìn)入降膜吸收塔被吸收為液體，氣液分離器分離出的液體回到濃縮釜。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯分散液中含有質(zhì)量含量為20 30%的聚四氟乙烯、6 8%的乳化劑十二烷基苯磺酸鈉。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述濃縮釜的壓力為-0.08 -0. 09MPa，溫度為50 55°C。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述消泡罐消泡是通過氣泡在上升過程中通過多孔板而破裂來消泡。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述降膜吸收塔吸收得到的液體是電導(dǎo)率為0.2 liis.cm1的水。
9.如權(quán)利要求4 8任一所述的方法，其特征在于，所述降膜吸收塔吸收得到的液體進(jìn)入水池，并用于工業(yè)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述降膜吸收塔吸收得到的液體用循環(huán)水泵輸送到板式冷卻器冷卻，然后用作降膜吸收塔的吸收劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統(tǒng)，包括濃縮釜、消泡罐、氣液分離器和降膜吸收塔，所述濃縮釜的蒸汽出口與消泡罐的入口連接，所述消泡罐的出口與氣液分離器的進(jìn)料口連接，所述氣液分離器的氣體出口與降膜分離器連接，所述氣液分離器的液體出口與濃縮釜連接。本發(fā)明還提出一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的方法。本發(fā)明的系統(tǒng)通過改變消泡罐、氣液分離器的結(jié)構(gòu)形式，使得在產(chǎn)品、乳化劑在濃縮蒸發(fā)過程被有效去除，通過本方法所得液體電導(dǎo)率在1μs·cm-1以下，經(jīng)過冷卻后可作為吸收劑循環(huán)使用或作為工業(yè)水循環(huán)使用。
文檔編號(hào)B01D1/00GK102631800SQ20121009273
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者張勁松, 張金剛, 徐勇, 李嘉, 陳秀琳 申請人:中昊晨光化工研究院