1.一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，其特征在于:包括依次通過管道連通的聚合 原料配置系統（1)、引發劑混合器(2)、聚合干燥器(3)以及袋式收粉器; 所述聚合原料配置系統（1)的進料口與聚合原料源(8)通過管道連通;所述引發劑混合 器⑵的進料口與引發劑源(7)通過管道連通;所述袋式收粉器(4)的出料口與高吸水性樹 脂儲存裝置(9)通過管道連通； 所述聚合干燥器(3)的進氣口還與高溫惰性氣體發送器(6)的出氣口連通;且所述高溫 惰性氣體發送器(6)通過管道與燃料氣源(1〇)和燃燒空氣源（n)連通。

代理人 中國天辰工程有限公司;天津天辰綠色能源工程技術研發有限公司 

2. 根據權利要求1所述的高吸水性樹脂噴霧聚合千燥設備，其特征在于:還包括循環風 機(5)，所述循環風機(5)位于袋式收粉器(4)與高溫惰性氣體發送器(6)連通的管道上。

3. 根據權利要求1或2所述的高吸水性樹脂噴霧聚合千燥設備，其特征在于:所述聚合 干燥器(3)包括設備殼體(12)，以及設置在設備殼體（丨2)內底端的聚合液噴頭Q3)和惰性 氣體分布板(14);且惰性氣體分布板(14)比聚合液噴頭（13)的位置靠下;所述聚合液噴頭 (13)的噴淋方向向上;所述聚合液噴頭（13)與引發劑混合器⑵的出料口連通。

4. 根據權利要求3所述的高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，其特征在于:所述聚合干燥 器(3)的設備殼體(12)分為上部直筒段以及下部擴徑段;且所述下部擴徑段錐角a小于60。。

5. 根據權利要求3所述的高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，其特征在于:所述惰性氣體 分布板（14)包括多個環形管道（15)，所述環形管道（15)上開有氣孔;且每個環形管道（15) 均與進氣管道(I6)連通;所述進氣管道(I6)與高溫惰性氣體發送器(6)的出氣口連通。

6.根據權利要求5所述的高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，其特征在于:所述多個環形 管道(15)的圓心重合，且由外到內，環形管道(15)的直徑依次遞減。

7.根據權利要求6所述的高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，其特征在于:所述進氣管道 (I6)共有三個，且每個進氣管道（ie)均與各個環形管道（15)分別連通;所述三個進氣管道 (16)相交，在相交處相互連通，且與高溫惰性氣體發送器(6)的出氣口連通。

說明書

一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備

技術領域

[0001]本實用新型屬于高分子聚合物生產設備技術領域，尤其是涉及一種高吸水性樹脂 噴霧聚合干燥設備。

背景技術

[0002]高吸水性樹脂作為一種有特殊功能的高分子材料已經有30多年的發展歷史。由于 該材料具有高倍數吸水、良好保水的特性，在生產生活中與水相關的許多領域得到了廣泛 的應用。高吸水性樹脂在工業化生產方面，全球也有了百萬噸的規模。我國的實驗室研宄論 文較多，但是在工業化研究和實施上與發達國家相比有很大差距，主要是生產規模小，對放 大生產后的關鍵細節問題解決不好，以致使工業化產品與小試工藝有較大差距，與國外大 公司產品相比性能也有差距。

[0003]目前主流的高吸水性樹脂制備工藝為水溶液聚合工藝，聚合原料如丙烯酸鹽在水 溶液中通過加入引發劑進行聚合，聚合后稱為高粘度性的膠狀聚合物，然后將膠裝聚合物 依次送入切膠、干燥、破碎等工段。此種生產工藝只能間歇生產，難以連續進行，生產規模的 擴大僅能通過系列數的增加來解決。 實用新型內容

[0004] 有鑒于此，本實用新型旨在提出一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，以實現連 續生產高吸水性樹脂，且有利于生產工藝的穩定運行及規模擴大。

[0005] 為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

[0006] 一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，包括依次通過管道連通的聚合原料配置系 統、引發劑混合器、聚合干燥器以及袋式收粉器；

[0007] 所述聚合原料配置系統的進料口與聚合原料源通過管道連通;所述引發劑混合器 的進料口與引發劑源通過管道連通;所述袋式收粉器的出料口與高吸水性樹脂儲存裝置通 過管道連通；

[0008] 所述聚合干燥器的進氣口還與高溫惰性氣體發送器的出氣口連通。且所述高溫惰 性氣體發送器通過管道與燃料氣源和燃燒空氣源連通。

[0009] 高分子吸水性樹脂原料經聚合液配置系統配置成待聚合原料液，將待聚合原料液 與聚合引發劑在引發劑混合器中均勻混合后直接噴入聚合干燥器。

[0010] 進一步，還包括循環風機，所述循環風機位于袋式收粉器與高溫惰性氣體發送器 連通的管道上。

[0011] 進一步，所述聚合干燥器包括設備殼體，以及設置在設備殼體內底端的聚合液噴 頭和惰性氣體分布板;且惰性氣體分布板比聚合液噴頭的位置靠下;所述聚合液噴頭的噴 淋方向向上;所述聚合液噴頭與引發劑混合器的出料口連通。

[0012] 進一步，所述聚合干燥器的設備殼體分為上部直筒段以及下部擴徑段;且所述下 部擴徑段錐角a小于60°。

[0013]進一步，所述惰性氣體分布板包括多個環形管道，所述環形管道上開有氣孔;且每 個環形管道均與進氣管道連通;所述進氣管道與高溫惰性氣體發送器的出氣口連通。

[0014]進一步，所述多個環形管道的圓心重合，且由外到內，環形管道的直徑依次遞減。 [0015]進一步，所述進氣管道共有三個，且每個進氣管道均與各個環形管道分別連通;所 述三個進氣管道相交，在相交處相互連通，且與高溫惰性氣體發送器的出氣口連通。

[0016]聚合液噴頭設計保證霧化效果，并通過調整孔徑及分布控制最終產品顆粒大小， 顆粒大小通常控制在0.5?2mm之間。惰性循環氣體分布板由多組環形管道組成，每組環形 管道上均勻開氣孔，環形管道與三個惰性氣體進氣管道相連，保證進入聚合干燥器的氣體 分布均勻，同時保證聚合物樹脂的流化效果。聚合干燥器的高度依據聚合液聚合時間進行 設計，保證聚合液充分聚合完畢。

[0017]在聚合干燥器中，含引發劑的待聚合原料液經霧化噴頭霧化成滴狀顆粒，在控制 溫度下聚合成顆粒聚合物。聚合干燥器為流化床型式，在聚合器中聚合的高吸水性樹脂顆 粒被自底部通過分布板進入的惰性高溫氣體干燥，達到干燥要求的聚合物顆粒和高溫惰性 氣體一起進入袋式收粉器進行氣固分離，固體聚合物顆粒作為產品外輸。惰性氣體放空一 部分以排出干燥的水蒸氣后，進入高溫惰性氣體發生器進行升溫后循環返回聚合干燥器。 通過惰性氣體的循環，節能干燥能量。

[0018]相對于現有技術，本實用新型所述的一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，具有 以下優勢： '

[0019] (1)本實用新型所述的設備，將傳統的水溶液聚合工藝改為噴霧聚合干燥工藝，從 而使高吸水性樹脂的生產工藝連續進行。同時，將傳統的聚合、切膠及干燥耦合在一個設備 中，并提出了配套的工藝流程，極大的降低了流程的復雜性及設備投資，整個過程能效利用 充分，工乙技術先進。

[0020] (2)本實用新型所述的設備，結構合理，聚合液噴頭設計保證霧化效果，并通過調 整孔徑及分布控制最終產品顆粒大小;惰性循環氣體分布板保證進入聚合干燥器的氣體分 布均勻;通過惰性氣體的循環，節約干燥能量，減少能量的損耗。

附圖說明

[⑻構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新 型的不意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定在 附圖中： °

[0022]圖1為本實用新型實施例所述的一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備的結構示意 圖；

[0023]圖2為本實用新型實施例所述的聚合干燥器的結構示意圖；

[0024]圖3為本實用新型實施例所述的惰性氣體分布板的俯視結構示章圖.

[0025]附圖標記說明： ^ ’

[0026]…1、聚合原料配置系統；2、引發劑混合器;3、聚合干燥器;4、袋式收粉器;5、循環風 機;6、尚?皿隋性氣體發送器;7、引發劑源;8、聚合原料源;9、高吸水性樹脂儲存裝置；1〇、燃 料"I源;11、燃燒空氣源;I2、設備殼體;I3、聚合液噴頭；14、惰性氣體分布板.15、環形管梢' 16、進氣管道。 ’

具體實施方式

[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可 以相互組合。

[0028]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為 基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示 或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解 為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示 或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等 的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另 有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

[0029] 在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安 裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地 連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連， 可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上 述術語在本實用新型中的具體含義。

[0030] 另外，本實施例僅對設備的主要結構進行了介紹，省略了閥門等常規設施的描述。

[0031] 下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

[0032] 如圖1?圖3所示，一種高吸水性樹脂噴霧聚合干燥設備，包括依次通過管道連通 的聚合原料配置系統1、引發劑混合器2、聚合干燥器3以及袋式收粉器4;

[0033]所述聚合原料配置系統1的進料口與聚合原料源8通過管道連通;所述引發劑混合 器2的進料口與引發劑源7通過管道連通;所述袋式收粉器4的出料口與高吸水性樹脂儲存 裝置9通過管道連通；

[0034]所述聚合干燥器3的進氣口還與高溫惰性氣體發送器6的出氣口連通。

[0035]還包括循環風機5，所述循環風機5位于袋式收粉器4與高溫惰性氣體發送器6連通 的管道上。

[0036]所述聚合干燥器3包括設備殼體I2,以及設置在設備殼體12內底端的聚合液噴頭 I3和惰性氣體分布板14;且惰性氣體分布板14比聚合液噴頭13的位置靠下;所述聚合液噴 頭13的噴淋方向向上;所述聚合液噴頭13與引發劑混合器2的出料口連通。

[0037]所述聚合干燥器3的設備殼體12分為上部直筒段以及下部擴徑段;且所述下部擴 徑段錐角a小于60°。

[0038]所述惰性氣體分布板14包括多個環形管道15,所述環形管道15上開有氣孔;且每 個環形管道I5均與進氣管道16連通;所述進氣管道16與高溫惰性氣體發送器6的出氣口連 通。

[0039]所述多個環形管道15的圓心重合，且由外到內，環形管道(15)的直徑依次遞減。 [0040]所述進氣管道I6共有三個，且每個進氣管道16均與各個環形管道15分別連通;所 述三個進氣管道16相交，在相交處相互連通，且與高溫惰性氣體發送器6的出氣口連通。 [0041]所述高溫惰性氣體發送器6通過管道與燃料氣源1〇和燃燒空氣源n連通。 _2]本實用新型工作過程，即高吸水性樹脂噴霧聚合干燥 分子吸水性樹脂原料經聚合原料配置系統丨配置成待聚合原料 ^0^^斗源8中的高 引發雛服編合器2㈣娜合釀_人聚合干’將#聚合轉液與聚合

[0043]在聚合干燥器3中，含引發劑的待聚合原料液經聚合液啼頭、 控制溫度下聚合成讎聚合物。聚合干燥器3為流化床型式，在聚么 ^^^立，在 7JC性樹脂^嫌自底部腿惰性氣體分布板14進人_性高溫氣^干^，達 聚合物顆粒^溫惰性氣體-起進入袋式收粉器4進行氣固分離，固體聚合物^為產 品=輸，進入高吸水性樹脂儲存裝置9中。惰性氣體放空一部分以排出干燥的 入高溫惰性氣體勝器6進行升溫后獅返回聚合干燥器3。通_環風機瞞^—|生^^ 的循環，節約干燥能量。 IW l± f

[0044]使用本實用新型的設備制備一種聚丙燦酸鈉鹽系高吸水樹脂的制備方法。

[0045] NaOH，水及丙烯酸進入聚合原料配置系統1，配置成濃度為2 %的丙烯酸那鹽水溶 液，溶液pH值?6 ? 8，讓后將丙烯酸鈉鹽溶液加壓后送入聚合干燥器3，在進入聚合干燥器3 前，引發劑過硫酸鉀與丙烯酸鈉鹽溶液在引發劑混合器2中均勻混合。

[0046]丙烯酸鈉鹽與引發劑混合液進入聚合干燥器3后，經聚合干燥器3中的聚合液噴頭 13霧化為小液滴，控制溫度在11(TC左右，聚合液在5s內完成聚合，聚合后的膠體小顆粒在 被來自底部的高溫惰性氣體分散成流化態，膠體中的水被干燥出來，干燥合格的高吸水性 樹脂產品雖高溫惰性氣體一起進入袋式收粉器4進行干燥分離。分離后的固體產品外送，高 溫惰性氣體排放部分以放走干燥出的水蒸氣，然后經高溫惰性氣體發生器6升溫后循環回 聚合千燥器3中。

[0047] 經此工藝生產出的高吸水性樹脂其脫鹽水吸水倍率約為800g/g。

[0048]以上所述僅為本實用新型創造的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型創 造，凡在本實用新型創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含 在本實用新型創造的保護范圍之內。