專利名稱：一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統和方法
技術領域：
本發明屬于從蒸汽中分離雜質的領域，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和方法。
背景技術：
聚四氟乙烯分散濃縮液的生產方法有兩種，一種是化學濃縮液，一種是真空濃縮法。由于化學濃縮法產生大量的有機廢水，因此在生產過程中很少使用，因此現在以真空濃縮法為主。傳統的真空濃縮方法是在真空狀態下將分散乳液(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出來。由于蒸發出來的水蒸汽(母液蒸汽)中夾帶有大量的產品和乳化劑，因此需要設置凈化系統進行分離，將乳化劑和產品分離下來，最后水蒸氣再通過吸收塔進行吸收。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破乳，因此在濃縮釜中加入了大量的乳化劑，因此在蒸發過程中極易形成大量的泡沫夾帶，難免會有部分的乳液、乳化劑會隨著水份的蒸發而帶到水蒸氣的吸收塔內，導致吸收塔內的吸收液受到污染而只能直接排放，不能再用作工業用水，年產量為180噸PTFE乳液的一臺濃縮釜每年需要消耗數十萬噸的新鮮水。
發明內容
針對現有技術存在的消耗水量大的問題，本發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。本發明的另一個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。本發明目的通過下述技術方案來實現—種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統，用以凈化濃縮釜產生的母液蒸汽，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，所述消泡罐內有水平設置的2 10個多孔板；所述氣液分離器內有水平設置的2 10個擋板。消泡罐內設置多層的隔板，板上開了很多小孔，以達到快速氣液分離和消泡的目的；氣液分離器內部增設擋板，以達到氣液分離的目的；吸收塔是常規的降膜吸收塔，其內部有多層的隔板，當冷卻水從最上層的板流下時會形成均勻的水膜，當氣體上升時必須穿過這層水膜才能出去，從而達到了吸收的目的。其中，所述凈化系統還包括有水封的水封池、循環水泵、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濃縮，蒸發的母液蒸汽進入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進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，因此在蒸發濃縮過程中，會有部分的乳化劑與水蒸氣一起以氣泡的形式夾帶出來。因為消泡罐是在內部增設了多層的隔板，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，當上升的氣泡穿過小孔時受小孔的阻礙就會迅速破裂，從而達到消泡的目的，這種改進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入水池，并用于工業。其中，所述所述降膜吸收塔吸收得到的液體用循環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。本發明的有益效果在于本發明的系統通過改變消泡罐、氣液分離器、吸收塔的結構形式，使得在產品、乳化劑在濃縮蒸發過程被有效去除，得到的母液作為凈化水循環利用，每套濃縮系統每年可節約用水6. 5萬噸左右，經濟效益、社會效益十分可觀。本發明的方法是在傳統真空濃縮的基礎上進行改進，將濃縮蒸發出來的母液進行了特殊的消泡、氣液分離等凈化處理后，所得母液非常潔凈，經過冷卻后可作為吸收劑循環使用或作為工業水循環使用。
圖I為本發明凈化聚四氟乙烯分散液的蒸發母液的工藝流程圖。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。實施例I :凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統參見圖I。一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統，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，內設有10個水平隔板，隔板上有100個直徑為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(為整個蒸發系統提供真空)。水池的進口管路設有水封。實施例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度下蒸發濃縮，蒸發出的母液蒸汽進入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進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率I. Ομ s/cm，含鹽量O. 9mg/L，符合純水的標準。降膜吸收塔得到的液體儲存入水池，通過循環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入，用做吸收劑。實施例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度下蒸發濃縮，蒸發的母液蒸汽進入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進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率O. 8μ s/cm，含鹽量O. 7mg/L，符合純水的標準。降膜吸收塔得到的液體儲存入水池，然后通過管路輸送給鍋爐使用。 實施例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度下蒸發濃縮，蒸發的母液蒸汽進入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進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率O. 3 μ s/cm，含鹽量O. 5mg/L，符合純水的標準。
權利要求
1.一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統，用以凈化濃縮釜產生的母液蒸汽，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.如權利要求I所述的系統，其特征在于，所述消泡罐內有水平設置的2 10個多孔板；所述氣液分離器內有水平設置的2 10個擋板。
3.如權利要求I所述的系統，其特征在于，還包括有水封的水池、循環水泵、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。
4.一種使用權利要求I 3任一所述系統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濃縮，蒸發的母液蒸汽進入消泡罐消泡，消泡后的母液蒸汽進入氣液分離器，分離出的母液蒸汽進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率為0.2 liis.cm1的水。
9.如權利要求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入水池，并用于工業。
10.如權利要求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
本發明提供一種凈化聚四氟乙烯分散液的母液蒸汽的系統，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。本發明的系統通過改變消泡罐、氣液分離器的結構形式，使得在產品、乳化劑在濃縮蒸發過程被有效去除，通過本方法所得液體電導率在1μs·cm-1以下，經過冷卻后可作為吸收劑循環使用或作為工業水循環使用。
文檔編號B01D1/00GK102631800SQ20121009273
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者張勁松, 張金剛, 徐勇, 李嘉, 陳秀琳 申請人:中昊晨光化工研究院