一种聚碳酸酯粉料回收利用的系统及方法与流程

1.本发明属于聚碳酸酯制备技术领域，具体涉及一种聚碳酸酯粉料回收利用的系统及方法。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.聚碳酸酯具有较好的抗冲击强度、透光率以及电绝缘性，广泛应用于电子电器、医疗器材、食品包装、汽车制造、航空航天以及轨道交通等领域，其在五大工程塑料中用量增长速度最快。聚碳酸酯的生产工艺流程主要包括反应合成、水洗离心、脱挥干燥、挤出造粒等工序。但在聚碳酸酯脱挥干燥工序过程中会产生较多聚碳酸酯粉料，产生的聚碳酸酯粉料无法用于后续的挤出造粒。目前聚碳酸酯粉料处置需耗费较多人力、物力，因此实现聚碳酸酯粉料的回收利用具有重要的应用价值。
4.通过将聚碳酸酯粉料溶于二氯甲烷制备混合液，利用搅拌提高溶解效果，对混合好的聚碳酸酯溶液重新进行水洗离心、脱挥干燥工序，将聚碳酸酯粉料制备为薄片料，从而有效解决了粉料处置问题，减少人力、物力投入，同时减少物料浪费，很好地降低了生产成本。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提出了一种聚碳酸酯粉料回收利用的系统及方法。
6.为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明的第一个方面，提供了一种聚碳酸酯粉料回收利用的系统，包括：粉料回收装置、脱挥塔、冷凝系统、相分离器、粉料混合罐、粉料回收泵、聚合物缓冲罐；所述脱挥塔的塔顶的出料口与冷凝系统、相分离器、粉料混合罐、粉料回收泵、聚合物缓冲罐依次相连，所述脱挥塔的塔底的出料口与一级流化床、二级流化床、屋脊干燥塔依次相连，所述一级流化床与一级旋风分离器、粉料回收装置依次相连，所述二级流化床与二级旋风分离器、粉料回收装置依次相连。
8.在一些实施例中，所述粉料回收装置与粉料混合罐相连。
9.在一些实施例中，所述粉料混合罐分别与聚合物缓冲罐、相分离器相连。
10.在一些实施例中，所述粉料回收装置下方设置有粉料上料口，所述粉料上料口上设置有粉料上料口手阀。
11.在一些实施例中，所述粉料混合罐与相分离器之间设置有二氯甲烷回收泵和二氯甲烷回收泵出口阀。
12.在一些实施例中，粉料混合罐出口的两条并联管路都与聚合物缓冲罐进口管道相连。
13.在一些实施例中，所述一级旋风分离器出口管道上设置有一级旋风分离器放料阀门。
14.在一些实施例中，所述二级旋风分离器出口管道上设置有二级旋风分离器放料阀门。
15.本发明的第二个方面，提供了一种聚碳酸酯粉料回收利用的方法，包括：
16.每隔一段时间打开一级、二级旋风分离器出口阀，利用粉料回收装置收集聚碳酸酯粉料，待收集足量后将粉料回收装置转运至粉料混合罐；
17.将粉料加入粉料混合罐中，启动二氯甲烷回收泵，打开二氯甲烷回收泵出口阀、调节阀，按照比例加入相分离器分离出的二氯甲烷，打开搅拌器制备均匀混合液；
18.将粉料混合罐中混合液送至聚合物缓冲罐，再次通过水洗离心、脱挥干燥工序制备聚碳酸酯薄片。
19.在一些实施例中，粉料与二氯甲烷按照10-13％质量比进行混合。
20.本发明的有益效果在于：
21.(1)采用以上系统将聚碳酸酯粉料回收利用，再次进行水洗离心、脱挥干燥工序，回收制备聚碳酸酯薄片，粉料回收利用率达98％。该系统实现聚碳酸酯粉料产品化，从而有效解决了粉料处置问题，减少人力、物力投入，同时减少物料浪费，很好地降低了生产成本。
22.(2)本技术的装置结构简单、操作方便、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
23.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
24.图1为本发明实施例中聚碳酸酯粉料回收利用系统的结构示意图；
25.其中，1、粉料回收装置，2、粉料上料口，3、粉料上料口手阀，4、粉料混合罐，5、粉料混合液回收泵进口阀，6、粉料混合液回收泵，7、粉料混合液回收泵回流阀，8、粉料混合液回收泵出口阀，9、聚碳酸酯聚合物溶液调节阀，10、聚合物缓冲罐，11、脱挥塔，12、冷凝系统，13、相分离器，14、二氯甲烷回收泵，15、二氯甲烷回收泵出口阀，16、二氯甲烷调节阀，17、热氮气调节阀，18、一级流化床，19、一级旋风分离器，20、一级旋风分离器放料阀门，21、热氮气调节阀，22、二级流化床，23、二级旋风分离器，24、二级旋风分离器放料阀门，25、屋脊干燥塔。
具体实施方式
26.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.本发明第一方面提供了一种聚碳酸酯粉料回收利用的系统，包括：粉料回收装置、依次连接的脱挥塔、冷凝系统、相分离器、粉料混合罐、粉料回收泵、聚合物缓冲罐。
28.粉料回收装置，其用于收集一级旋风分离器、二级旋风分离器分离出的聚碳酸酯粉料，收集足量粉料后转运至粉料混合罐加料口。
29.脱挥塔用于干燥聚碳酸酯薄片，薄片表面的二氯甲烷与水蒸发形成混合气体，混
合气体进入冷凝系统形成冷凝液，相分离器用于分离冷凝系统冷凝出的冷凝液。
30.聚合物缓冲罐用于存装聚碳酸酯合成工序合成的聚合物溶液以及粉料混合液。
31.在一些实施例中，粉料回收装置连接一级旋风分离器、二级旋风分离器出口管线，用于收集聚碳酸酯粉料。
32.在一些实施例中，粉料混合罐设置上料口，粉料混合罐与上料口间设有手阀。
33.在一些实施例中，粉料混合罐与粉料混合液回收泵连接，管道上设置有阀门。粉料混合液回收泵出口连接第一分支管路和第二分支管路，第一分支管路的末端与粉料混合罐的上端连通，第二分支管路的末端与聚合物缓冲罐连接。
34.进一步的，第一分支管路上设置有回流阀门，第二分支管路上设置有进聚合物缓冲罐手阀。
35.第一分支管路与粉料混合罐的上端连通，粉料混合液回收泵动作后，将回流阀门打开，打开回流阀门的目的是防止憋泵，造成泵损坏。
36.在一些实施例中，二氯甲烷回收泵出口连接粉料混合罐，管线上设置泵出口手阀及调节阀。
37.本发明的第二方面提供了一种聚碳酸酯粉料回收利用的方法，包括如下步骤：
38.打开一级、二级旋风分离器出口阀，利用粉料回收装置收集聚碳酸酯粉料，待收集足量后将粉料回收装置转运至粉料混合罐。
39.打开上料口手阀加入粉料混合罐中，按照比例加入相分离器分离出的二氯甲烷，打开粉料混合罐搅拌器制备粉料混合液。搅拌一段时间后，从粉料混合罐中取混合液分析化学指标和物理状态，确定是否达到回收标准。
40.将粉料混合罐中混合液送至聚合物缓冲罐，再次通过水洗离心、脱挥干燥工序制备聚碳酸酯薄片。
41.在一些实施例中，取样分析粉料的分子量在47100-49000范围内，可进行粉料回收制备混合液。
42.在一些实施例中，粉料混合罐搅拌1小时后，检测混合液分散度在2-3间、黄色指数≤0.75，启动粉料回收泵，并控制流量达到0.5m3/h。
43.在一些实施例中，将粉料混合罐混合液输送至聚合物缓冲罐后，跟踪检测四级重相分子量、分散度以及聚碳酸酯薄片黄色指数变化。
44.下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
45.实施例1
46.(1)打开一级旋风分离器放料阀门20、二级旋风分离器放料阀们24，利用粉料回收装置收集聚碳酸酯粉料，待粉料收集达量后取粉料分析粉料分子量，取样记录水洗离心工序四级重相分析分子量，根据粉料分子量与四级重相分子量相同，确定粉料可进行回收。将粉料回收装置转运至粉料混合罐顶平台。
47.(2)打开上料口2的底部手阀3，加入粉料至粉料混合罐4中。启动二氯甲烷回收泵14，打开二氯甲烷泵出口手阀15及二氯甲烷调节阀16，按照比例加入相分离器13分离出的二氯甲烷。启动粉料混合罐搅拌器制备粉料混合液，搅拌均匀后，取样分析混合液分散度、聚碳酸酯浓度。
48.(3)打开粉料混合液回收泵前手阀5，启动粉料混合液回收泵6，将粉料混合液回收泵回流调节阀7，打开粉料混合液泵出口手阀8，打开聚碳酸酯合成工序的聚合物溶液调节阀9，使粉料混合液与聚合物溶液在聚合物缓冲罐10中混合。
49.(4)向聚合物缓冲罐10加入粉料混合液后，跟踪取样检测水洗离心工序四级重相分子量、黄色指数，跟踪屋脊干燥塔薄片黄色指数变化。
50.(5)观察并记录脱挥干燥工序蛇管背压变化情况。
51.本发明所述的待粉料收集达量后取粉料分析粉料分子量，粉料质量达到200kg。
52.取样分析粉料分子量在47100-49000范围内。对四级离心机重相分子量、分散度、黄色指数进行取样分析，重相分子量在47500-50000范围内，分散度在2-3之间，黄色指数小于0.75。根据粉料分子量与四级重相分子量相近，可对粉料进行回收，聚碳酸酯粉料回收利用率达98％。
53.启动粉料混合罐搅拌器制备粉料混合液时，搅拌1小时后，取样分析混合液分散度在2-3之间、聚碳酸酯聚合物浓度10.3-12.5％。取样记录屋脊干燥塔薄片黄色指数≤0.75。
54.启动粉料回收泵，并控制流量达到0.5m3/h。
55.向聚合物缓冲罐加入粉料混合液后，跟踪检测水洗离心工序四级重相分子量、黄色指数，跟踪屋脊干燥塔薄片黄色指数变化，均无明显变化。
56.跟踪观察脱挥单元蛇管背压变化情况，未有明显变化。
57.实施例2
58.一种聚碳酸酯粉料回收利用的系统，包括：粉料回收装置1、脱挥塔11、冷凝系统12、相分离器13、粉料混合罐4、粉料回收泵、聚合物缓冲罐10；所述脱挥塔11的塔顶的出料口与冷凝系统12、相分离器13、粉料混合罐4、粉料回收泵、聚合物缓冲罐10依次相连，所述脱挥塔11的塔底的出料口与一级流化床18、二级流化床22、屋脊干燥塔25依次相连，所述一级流化床18与一级旋风分离器19、粉料回收装置1依次相连，所述二级流化床22与二级旋风分离器23、粉料回收装置1依次相连。
59.在一些实施例中，所述粉料回收装置1与粉料混合罐4相连。
60.在一些实施例中，所述粉料混合罐4分别与聚合物缓冲罐10、相分离器13相连。
61.在一些实施例中，所述粉料回收装置1下方设置有粉料上料口2，所述粉料上料口2上设置有粉料上料口手阀3。
62.在一些实施例中，所述粉料混合罐4与相分离器13之间设置有二氯甲烷回收泵14和二氯甲烷回收泵出口阀15。
63.在一些实施例中，粉料混合罐4出口的两条并联管路都与聚合物缓冲罐10进口管道相连。
64.在一些实施例中，所述一级旋风分离器19出口管道上设置有一级旋风分离器放料阀门20。
65.在一些实施例中，所述二级旋风分离23器出口管道上设置有二级旋风分离器放料阀门24。
66.最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发
明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。