本發(fā)明涉及把聚合物粉末與載氣分離的方法，把聚合物粉末與載氣的混合物送入一個旋風(fēng)分離器中，并用一個旋轉(zhuǎn)送料器把這樣分離開的聚合物粉末從裝在旋風(fēng)分離器下部的料箱中送出。

人們都知道，在單體聚合時得到的一種混合物是聚合物與一種或多種高揮發(fā)性單體的混合物，它們作為聚合物粉末和氣體單體組成的混合氣流被送入一個旋風(fēng)分離器中，從旋風(fēng)分離器的上部排出氣體單體，而聚合物粉末經(jīng)旋風(fēng)分離器下部送入一個料箱中，然后從料箱中把聚合物粉末送出，從而把混合物分離成為聚合物與一種或幾種單體（例如參見：日本專利公開號3587/1964和日本專利公開號90329/1974）。通常也可以聚合物粉末與載氣的混合物形式來輸送聚合物，然后用如上所述的方法把這樣輸送的混合物分離開。一般還可使用旋轉(zhuǎn)送料器，并改變旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)從料箱中放出的聚合物的量。

在聚合物粉末實際生產(chǎn)的過程中，進(jìn)入旋風(fēng)分離器中聚合物粉末的量并不總是恒定的，而是會發(fā)生變化。再者，聚合物粉末的流動性也依聚合物的分子量、組成等而改變。當(dāng)旋轉(zhuǎn)送料器以恒定的轉(zhuǎn)速工作時，上述變化可能會導(dǎo)致料箱中粉末料面的變化，在某些情況下會造成料箱的阻塞。另外，聚合物粉末的流動性低也會導(dǎo)致裝在旋風(fēng)分離器和料箱之間的聚合物粉末通道發(fā)生阻塞。結(jié)果，在旋風(fēng)分離器中分離聚合物粉末和載氣就不再可行了。因而，一般操作旋風(fēng)分離器時，要控制旋轉(zhuǎn)加料器的轉(zhuǎn)速使料箱中粉末的料面保持在固定高度。然而，對可能發(fā)生在旋風(fēng)分離器與料箱之間的阻塞，這個方法就無效了。

本發(fā)明的目標(biāo)是提出一個經(jīng)過改進(jìn)的方法，用于在旋風(fēng)分離器中把聚合物粉末與它的載氣分離，要能保持料箱中粉末頂部的高度，而在旋風(fēng)分離器與料箱之間相聯(lián)接的聚合物粉末通道和料箱下部的旋轉(zhuǎn)送料器上方的區(qū)域都不會發(fā)生聚合物粉末的阻塞。

藉助下述把聚合物粉末與載氣分離的方法就能實現(xiàn)本發(fā)明的上述目標(biāo)：

在把聚合物粉末和載氣的混合氣流通入旋風(fēng)分離器來分離聚合物粉末和載氣的方法中，與載氣已分離開的聚合物粉末，通過旋風(fēng)分離器的底部而進(jìn)入料箱，載氣則從旋風(fēng)分離器上部排出，用旋轉(zhuǎn)送料器把聚合物從旋風(fēng)分離器的底部送出，這里要改進(jìn)的是，根據(jù)料箱中粉末料面的變化，控制旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速，以控制從料箱中排出聚合物粉末的數(shù)量;根據(jù)旋轉(zhuǎn)送料器轉(zhuǎn)速的變化，控制通入旋風(fēng)分離器與料箱之間連接的聚合物粉末通道中的吹除氣的體積，以防止堵塞;根據(jù)旋轉(zhuǎn)送料器轉(zhuǎn)速的變化，控制通入旋轉(zhuǎn)送料器上方和附近的吹除氣的體積，以防止旋風(fēng)分離器與料箱之間的通道和旋轉(zhuǎn)送料器上方區(qū)域的堵塞，并維持料箱中粉末的料面于預(yù)定的高度。

唯一的一張附圖顯示了適用于實施本發(fā)明的一個設(shè)備例子。

用于實施本發(fā)明的方法的聚合物粉末可以是例如乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯的聚合物或它們的一種混合物的粉末，上述單體中任一種和其它可共聚合單體的共聚物，聚苯醚、聚醚酰亞胺、聚苯硫醚等的粉末。本發(fā)明的方法可用于這樣一些聚合物的粉末，只要它們的粒度許可用載氣對它們進(jìn)行輸送。以聚丙烯為例，只要是粉末形式，它們的平均粒度范圍在0.05-5毫米的范圍內(nèi)，就能夠有效地用載氣輸送并在旋風(fēng)分離器中與載氣分離。如果粉末的平均粒度超過5毫米，無需旋風(fēng)分離器就可實現(xiàn)它的分離，例如，用簡單地降低聚合物粉末和載氣氣流線速度的方法即可。反過來，平均粒度小于0.01毫米的粒子，用旋風(fēng)分離器就不能有效地分離。

用于實施本發(fā)明方法的典型載氣可以是上述用于生產(chǎn)各種聚合物的單體，也可以是對聚合物粉末是惰性的各種氣體，例如氮氣。對載氣沒有特別的限定。

常規(guī)用于分離氣體-粉末的各種類型旋風(fēng)分離器都可用于本發(fā)明。例如參考文獻(xiàn)可以參見《Perry′s化學(xué)工程師手冊》第四版，20-62頁“氣固分離”。

被旋風(fēng)分離器分離的聚合物粉末從它的底部經(jīng)過聚合物粉末通道進(jìn)入料箱。料箱可以使用這樣一種型式，它可由一個園柱部分與一個從園柱部分向下延伸的倒園錐部分組成，從園柱部分的頂壁上開出通道，在倒園錐部分的底部裝有旋轉(zhuǎn)送料器。這里使用的旋轉(zhuǎn)送料器就是慣為人知的那種旋轉(zhuǎn)送料器。也就是說，旋轉(zhuǎn)送料器的結(jié)構(gòu)是這樣的，在一個水平放置的園柱體中，轉(zhuǎn)動著一個葉輪，葉輪的每一個葉片間隙都填滿了由上落下的粉末，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動180°時，粉末就排入裝于葉輪下部的出口管中。旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速最好在比較低的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，在這個范圍內(nèi)，排出的聚合物粉末的數(shù)量正比于轉(zhuǎn)速。

向旋風(fēng)分離器到料箱之間連接的聚合物粉末通道中通入吹除氣以防止聚合物粉末沉積在通道內(nèi)壁而堵塞通道。與用作載氣的氣體相似的氣體可用作吹除氣、其體積一般可以是每噸聚合物粉末1-500立方米。

在本發(fā)明中，各種已知的方法都可用來檢測料箱中粉末頂部的高度。只要輸出的信號正比于粉末料面，任何方法都可以使用，這包括使用壓差的方法、基于超聲波的方法、應(yīng)用電容的方法等等。沒有特別的限定。

當(dāng)料箱中粉末頂部的高度發(fā)生變化時，根據(jù)檢測到的變化的程度，旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速就隨之增大或減小。這就是說，如果粉末料面升高，則旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速增大，如粉末頂部的高度降低，則旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速減小。

根據(jù)粉末料面的變化，也就是說根據(jù)旋轉(zhuǎn)送料器轉(zhuǎn)速的變化，可以增加或減小為防止在旋風(fēng)分離器和料箱之間的聚合物粉末通路阻塞而通入的吹除氣的體積。這就是說，當(dāng)旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速等于或高于預(yù)定值時，通到聚合物粉末通道的吹除氣的體積保持恒定，但當(dāng)旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速降到預(yù)定值以下時，根據(jù)轉(zhuǎn)速降低的程度，通入聚合物粉末通道的吹除氣的體積就隨之減少。調(diào)節(jié)引入吹除氣閥門的開度就可實現(xiàn)控制吹除氣。間歇地通入吹除氣，改變通入吹除氣的開-關(guān)間隔也可以做到控制吹除氣。在正常狀態(tài)，這個間隔長度最好是幾分鐘至幾秒鐘。

進(jìn)一步講，在旋轉(zhuǎn)送料器的上方和附近，以及料箱下部也通入吹除氣，用這個辦法就能防止聚合物粉末堵在料箱下部，也就能避免對進(jìn)入旋轉(zhuǎn)送料器內(nèi)平穩(wěn)料流的干擾。可用下述的方法控制吹除氣的體積，即當(dāng)粉末料面升高以及旋轉(zhuǎn)送料器轉(zhuǎn)速增加時，根據(jù)轉(zhuǎn)速增加的程度加大吹除氣量，而當(dāng)旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，吹除氣量保持不變。吹除氣通入的種類與方式可與通入連接旋風(fēng)分離器與料箱的聚合物粉末通道的相同。其體積最好是每噸聚合物粉末需1～500立方米。

本發(fā)明的一個實例將在后面敘述，參見唯一的附圖。

一股由聚合物粉末和載氣混合而成的氣流經(jīng)過管〔1〕進(jìn)入旋風(fēng)分離器〔2〕中，在旋風(fēng)分離器〔2〕中，聚合物粉末和載氣彼此分離開，然后載氣通過管〔7〕從旋風(fēng)分離器〔2〕排出。另一方面，由此分離開的聚合物粉末被輸送到料箱〔3〕中。

由于粉末料面的變化，由料面計〔8〕輸出的信號要發(fā)生變化，根據(jù)這個變化控制旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕的轉(zhuǎn)速，存在料箱〔3〕中的聚合物粉末就從料箱〔3〕中放出，同時保持粉末的料面在固定高度。如此放出的聚合物粉末，以后可用例如像螺旋輸送器〔6〕送到所要送去的地方。

如上所述，根據(jù)聚合物粉末的料面來增大或減小旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對它的控制。當(dāng)從旋風(fēng)分離器〔2〕通到料箱〔3〕的通道被堵塞時，料箱中粉末頂部的高度下降了，于是料面計〔8〕就輸出一個信號，使得旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速減小。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于預(yù)定值時，控制系統(tǒng)〔9〕就控制閥門〔10〕，其方法是使閥門〔10〕的關(guān)閉時間變短，這樣，通過管〔4〕通入的吹除氣的體積就增加了。當(dāng)轉(zhuǎn)速在預(yù)定值以下進(jìn)一步下降時，則控制系統(tǒng)〔9〕又要作用于閥門〔10〕，使閥門〔10〕的關(guān)閉時間更短。如果簡單地靠增大閥門〔10〕的開度來加大吹除氣的體積，但防止堵塞仍無效的話，那么改變閥門〔10〕的關(guān)閉時間可以有效。

如有必要，當(dāng)粉末頂部的高度增高因而旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕的轉(zhuǎn)速增加到達(dá)到或超過預(yù)定水平時，用控制系統(tǒng)〔11〕延長閥門〔12〕的關(guān)閉時間，從而可以控制通到料箱〔3〕下部的旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕上方及附近處的吹除氣的體積。為了使氣流和粉末以更高的效率進(jìn)行分離，一般在旋風(fēng)分離器的底部裝上一個料流傾倒器〔14〕，它的開閉決定于旋風(fēng)分離器內(nèi)粉末的重量。另一方面，通過旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕把料箱里的聚合物粉末排出。因此，即使通過管〔13〕自動控制通入的吹除氣體積時，閥門〔12〕的動作或控制也不會太頻繁了。

實施本發(fā)明的辦法使得有效地把聚合物粉末與載氣混合的氣流分離為聚合物粉末與載氣，同時不發(fā)生堵塞之類的故障。因而從工業(yè)的觀點看，本發(fā)明的方法是極有用的。

下面舉出一個本發(fā)明的實例，同時給出一個比較例，以便更明確地敘述本發(fā)明。

實施例：

使用附圖上所示的設(shè)備，裝有一臺分離能力為30噸粉末/小時旋風(fēng)分離器和一個其容積為40立方米料箱，由它們組裝的裝置用來分離丙烯進(jìn)行本體聚合時產(chǎn)生的聚丙烯粉末和丙烯氣體的混合氣流，從中分出聚丙烯粉末。

混合氣流由流速為6噸/小時、平均粒度0.8毫米的聚丙烯粉末和流速為8噸/小時的丙烯氣體組成，把氣流通過管〔1〕進(jìn)入旋風(fēng)分離器〔2〕，在這里聚丙烯粉末基本上已與丙烯氣分開。丙烯氣體通過管〔7〕放出。

這樣分開的聚丙烯粉末可以通過旋風(fēng)分離器〔2〕的底部和料流傾倒器〔14〕進(jìn)入料箱〔3〕。通過閥門〔10〕和管〔4〕向料流傾倒器〔14〕上方及附近地區(qū)，每隔27秒鐘通入流量為40立方米/小時的丙烯氣體達(dá)3秒鐘。

然后，用旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕把儲存在料箱〔3〕中的聚丙烯粉末從料箱〔3〕中放出，當(dāng)粉末頂部的高度保持恒定時，其轉(zhuǎn)速一般是40轉(zhuǎn)/分。再經(jīng)螺旋輸送器〔6〕以6噸/小時的速度把聚丙烯粉末送出系統(tǒng)。

通過閥門〔12〕和管〔13〕，每隔10分鐘以40立方米/小時的流速向旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕上方及附近地區(qū)通入丙烯氣體30秒。當(dāng)旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕的轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過60轉(zhuǎn)/分時，閥門〔12〕被打開，間隔時間縮短到2分鐘，這樣就增加了通入丙烯氣的量。

如果在料流傾倒器〔14〕上方或附近地區(qū)發(fā)生阻塞，料箱〔3〕中粉末的料面就會降低，因而旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕的轉(zhuǎn)速也要減慢。當(dāng)旋轉(zhuǎn)送料器的轉(zhuǎn)速下降到等于或小于30和25轉(zhuǎn)/分時，閥門〔10〕的關(guān)閉時間相應(yīng)要分別縮短到12秒和7秒，這樣通到料流傾倒器〔14〕上方和附近地區(qū)的氣體丙烯的體積就增多了。

當(dāng)用上述方式使設(shè)備連續(xù)運行時，由于在料流傾倒器〔14〕上部的區(qū)域上積累有聚丙烯粉末或者送入的聚丙烯數(shù)量有變化，旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕的轉(zhuǎn)速控制在一般轉(zhuǎn)數(shù)±20轉(zhuǎn)/分之內(nèi)。另一方面，閥門〔10〕的閉合時間大約每小時控制一次，每次在通常時間長度±15秒之內(nèi)。再有，閥門〔12〕約每8小時控制一次。

比較例：

與實施例相同的方式來運行設(shè)備，只是不根據(jù)旋轉(zhuǎn)送料器〔5〕的轉(zhuǎn)速來控制閥門〔10〕的閉合時間。經(jīng)過2小時的運轉(zhuǎn)，裝在管〔7〕上的袋式過濾器（圖上未標(biāo)出）被堵塞，旋風(fēng)分離器〔2〕的內(nèi)壓增高，因而設(shè)備的運轉(zhuǎn)就停止了。檢查旋風(fēng)分離器〔2〕時，發(fā)現(xiàn)袋式過濾器已被堵塞，這是由于旋風(fēng)分離器〔2〕的內(nèi)部充滿了聚丙烯粉末，由管〔1〕通入的聚丙烯粉末未經(jīng)與載氣分離就從管〔7〕吹出。旋風(fēng)分離器〔2〕內(nèi)部堵塞的原因是當(dāng)在料流傾倒器〔14〕上方開始聚集聚丙烯粉末時，作吹除氣用的丙烯的體積沒有增大。