專利名稱：一種聚合反應(yīng)用的聚合管及其制備方法
一種聚合反應(yīng)用的聚合管及其制備方法絲領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種聚合反應(yīng)用的聚合管及其制備方法。
技術(shù)背景氟樹(shù)脂(常稱氟塑糾是聚合物結(jié)構(gòu)中含有氟原子的產(chǎn)品總稱，其品種繁多，性能優(yōu)異，已成為當(dāng)今世界現(xiàn)代工業(yè)中許多關(guān)鍵技術(shù)不可或缺的材料。聚四氟乙烯(PTFE)是氟塑料的主 要品種，其產(chǎn)量約占世界氟塑料總產(chǎn)量約60% 70%。聚四氟乙烯(簡(jiǎn)稱F4)俗稱塑料王，是 目前世界上化學(xué)穩(wěn)定性能最佳的物質(zhì)之一。聚四氟乙烯(PTFE)具有一對(duì)寺殊性能(l)高度的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠承受除了熔融的堿金 屬、氟化介質(zhì)以及高于30(TC氫氧化鈉之外的所有強(qiáng)酸包括王水、強(qiáng)氧化劑、還原劑和各種有 機(jī)翻啲作用。(2)使用溫度范圍廣，可達(dá)190 6(TC。
(3)突出的不粘性，已知的固體材料 都不能粘附在表面上，是一種表面能最小的固體材料。(4)優(yōu)異的耐大氣老化性能、耐輻照性 能和劍氐的滲透性。(5)良好的電性能，電阻大、介質(zhì)損耗小、擊穿電壓高。(6)拿效刊勺不燃 性，限氧指數(shù)在90以下。碳鋼是最常用的金屬管道材料。它強(qiáng)度高，使用方便。價(jià)格便宜。但是。它的耐腐蝕性 能較差，只要稍微有一點(diǎn)帶腐蝕性的物質(zhì)，便會(huì)很快受至帳蝕。造成泄漏和報(bào)廢，使工廠頻 繁地停工及更換管道。甚至危害到他人的安壘不銹鋼具有較強(qiáng)抗腐蝕性能。不銹鋼具有較強(qiáng)抗腐蝕性能，但是，它的抗腐蝕性能依賴于氧化物薄膜的形成，當(dāng)管內(nèi) 存在高速流體?；虿▌?dòng)較大的液體，或流體中硝有微粒磨損時(shí)。尤其對(duì)于氯離子等還原性強(qiáng) 的介質(zhì)，能很快將其腐蝕。焊縫處的腐蝕Bt以解決。在化工抗腐蝕設(shè)備的發(fā)展中。聚四氟乙烯(PTFE)由于其卓越的抗腐蝕性能而受到重視。 鋼襯PTFE抗腐蝕管道是其中一個(gè)主要的方面。但是，目前國(guó)內(nèi)這類產(chǎn)品中還有許多關(guān)鍵性技 術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決好，P艮制了這一產(chǎn)品的應(yīng)用。塑料內(nèi)襯鋼管中以PTFE內(nèi)襯管為代表，將PTFE的抗腐蝕性和鋼管的機(jī)械強(qiáng)度兩方面的優(yōu) 點(diǎn)完美地結(jié)合起來(lái)，而避免了各自的缺點(diǎn)。較大地?cái)U(kuò)展了抗腐蝕應(yīng)用的范圍。內(nèi)襯層F4的生 產(chǎn)主要采用纏繞法生產(chǎn)，其成型工藝相對(duì)比較復(fù)雜，操作不便。本發(fā)明人的研究背景是古馬隆連續(xù)生產(chǎn)，該生產(chǎn)中有一關(guān)鍵步驟，即聚合反應(yīng)。在聚合 反應(yīng)中，內(nèi)管原料聚合油(古馬隆+苯乙烯+茚)在三氟化硼(BF:,)的作用下，產(chǎn)生大量的熱 量，在內(nèi)、夕卜管之間通以循環(huán)7賴口7jC將熱量帶走。該內(nèi)管內(nèi)的介質(zhì)油具有很強(qiáng)的腐蝕性。某化工公司85年9月從日本引進(jìn)的一臺(tái)連續(xù)聚合反應(yīng)用的聚合管設(shè)備，該設(shè)備是由5層內(nèi)外管組成的雙重管冷卻器，第一層由10根內(nèi)外管組成。工藝參數(shù)內(nèi)管通過(guò)的介質(zhì)為聚 合油和BFr混合物，溫度140度。外管通過(guò)的介質(zhì)為常溫的清循環(huán)水。主要尺寸 D25*D50*L5000，其中；D50外管材質(zhì)為碳鋼，D25內(nèi)管材質(zhì)為哈氏B 。長(zhǎng)期以來(lái)，因其價(jià)格 貴(每根24萬(wàn)元，共計(jì)10根)且供貨周期長(zhǎng)，于2000年改為國(guó)產(chǎn)化替代外管材質(zhì)不變， 內(nèi)管材質(zhì)采用不銹鋼(SUS316L)表面涂鎳磷技術(shù)，價(jià)格降為5000元/根，內(nèi)管夕卜徑兩端直接 用焊接方式與外管連接，如

圖1所示。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用，發(fā)現(xiàn)使用壽命短， 一般使用壽命 在30戲右，不耐聚合油介質(zhì)腐蝕， 一旦內(nèi)管腐蝕穿孔，內(nèi)管內(nèi)介質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)，不但腐蝕設(shè) 備，還要污染,化產(chǎn)區(qū)域的清循環(huán)水，造成因設(shè)備損壞而停工，要更換聚合反應(yīng)用的聚合 管，嚴(yán)重影響連續(xù)性生產(chǎn)，給企業(yè)帶來(lái)不小的經(jīng)濟(jì)損失。因此，本發(fā)明旨在提供一種聚合反應(yīng)用的聚合管，能滿^)(寸耐腐蝕性和熱交換均有工藝 要求的場(chǎng)合使用。同時(shí)本發(fā)明還旨在提供該種聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法，該方法工藝 簡(jiǎn)單、操作方便。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種聚合反應(yīng)用的聚合管。本發(fā)明還提供，聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的聚合反應(yīng)用的聚合管，包括外管和內(nèi)管，其中，所述的內(nèi)管為聚四氟乙烯 管，管壁厚度為2. 0 4. Oram;所述的外管和內(nèi)管之間存在空腔。聚合反應(yīng)中，會(huì)產(chǎn)生大量的 熱量，同時(shí)聚合油中的古馬隆、苯乙烯、茚等具有很強(qiáng)的腐蝕性，管壁太厚則熱交換能力差， 管駄薄則不能滿足抗腐1:蟲(chóng)性能的要求；外管和內(nèi)管之間通有冷卻循環(huán)水，將熱量不斷帶走， 溫度由140。C降至9(TC。根據(jù)本發(fā)明所述的聚合反應(yīng)用的聚合管，其中，較好地是，所述的外管選用碳鋼。它是 最常用的金屬管道材料，強(qiáng)度高、使用方便、價(jià)格便宜。根據(jù)本發(fā)明所述的聚合反應(yīng)用的聚合管，其中，較好地是，所述的內(nèi)管采用不銹鋼絲網(wǎng) 固定聚四氟乙烯。不f辯H絲網(wǎng)能增加管子強(qiáng)度，不會(huì)因管子太長(zhǎng)而發(fā)生撓性變形，同時(shí)，不 辦阿絲網(wǎng)還有利于提高熱交換能力，加快散熱，保證生產(chǎn)的正常連續(xù)進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明所述的聚合反應(yīng)用的聚合管，其中，艦地是，所述的外管和內(nèi)管連接選用 法蘭。本發(fā)明戶誠(chéng)的聚合反應(yīng)用的聚合管的帝恪方法，包括內(nèi)管的制備和內(nèi)、外管連接，其中， 所述的方法包括以下幾個(gè)步驟1、 內(nèi)管的制備，選用內(nèi)徑不同的兩根鋼管(1) 將不,賴B絲網(wǎng)貼于內(nèi)徑大的鋼管內(nèi)壁；(2) 將內(nèi)徑小的鋼管插入內(nèi)徑大的鋼管，并將一端封??；(3) 在兩根鋼管之間注滿聚四氟乙烯粒子料，并將另一端封??；(4) 將上述鋼管加熱，使聚四氟乙烯粒子料熔化成型；(5) 將兩根鋼管撥出，余部即為所需的內(nèi)管；2、 將上述制備的內(nèi)管翻邊與外管連接，兩端焊上聚四氟乙烯環(huán)。 根據(jù)本發(fā)明所述的聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法，其中，較好地是，所述的加熱溫度為340。C 360。C。根據(jù)本發(fā)明所述的聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法，其中，較好地是，所述的內(nèi)、外管 連接選用法蘭連接，內(nèi)、外管之間形成空腔。內(nèi)、夕卜管之間的空腔通以循環(huán)冷卻水，將聚合 反應(yīng)產(chǎn)生的熱量帶走，溫度由140。C降至9(TC。根據(jù)本發(fā)明所述的聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法，其中，較好地是，所述的內(nèi)管的制 備形成的管壁厚度為2. 0 4. 0咖。能夠同詠薛足對(duì)熱交換性能和抗腐蝕性能的要求。本發(fā)明與現(xiàn)有技7^目比，具有如下有益效果(1) 聚合管耐聚合油介質(zhì)的腐蝕，介i^溫度小于或等于180度時(shí)，管子不會(huì)發(fā)生變形；(2) 內(nèi)襯不,辦H絲網(wǎng)，可增加管子強(qiáng)度，不會(huì)因管子太長(zhǎng)而發(fā)生撓性變形；(3) 造價(jià)低廉，使用壽命長(zhǎng)。(9000元/根)附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是原來(lái)聚合反應(yīng)用的聚合管的示意圖。圖中l(wèi)是外管；2是內(nèi)管；3是外管和內(nèi)管焊接點(diǎn)；4是法蘭。 圖2是本發(fā)明聚合反應(yīng)用的聚合管的示意圖。 圖中l(wèi)是外管；2是內(nèi)管；3是內(nèi)管翻邊口； 4是法蘭。具體實(shí) 式下面參照附圖，更具體地說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例11、 內(nèi)管的制備(1) 先選用一根長(zhǎng)5000mm、內(nèi)直徑為30mm鋼管，將不銹鋼絲網(wǎng)折成圓形插入管內(nèi)，并 整形貼壁，兩端用點(diǎn)焊固定；(2) 再插入一根長(zhǎng)5000咖，夕卜徑為25mm的鋼管， 一端封??；(3) 然后在兩根鋼管中間，灌滿聚四氟乙烯粒子料，另一端也封?。?4) 將上述鋼管放進(jìn)爐子進(jìn)行加熱，溫度至340 36(TC，使其內(nèi)聚四氟乙烯粒子料熔 化成型；(5) 隨后，從爐子內(nèi)取出，將兩根鋼管拔出，即完成不f辦R絲網(wǎng)加聚四氟乙烯粒子料制 成的內(nèi)管，內(nèi)直徑25rara，厚度2. 5咖。2、 內(nèi)、外管連接將上述制備的內(nèi)管插入已制好的外管法蘭內(nèi)，兩頭稍露出，兩端焊上預(yù)先制成的聚四氟 乙烯環(huán)，與外管碳鋼法蘭面緊貼。本發(fā)明人采用不銹鋼絲網(wǎng)加聚四氟乙烯粒子料制成的內(nèi)管替代不銹鋼(SUS316L)表面涂 鎳磷的內(nèi)管，使用至今，效果良好，未發(fā)現(xiàn)有腐蝕現(xiàn)象，滿足生產(chǎn)使用要求。本發(fā)明制備的聚合反應(yīng)用的聚合管耐聚合油腐蝕，介質(zhì)溫度小于或等于18(TC時(shí)，管子 不會(huì)發(fā)生變形；同時(shí)造價(jià)低廉、使用壽命長(zhǎng)；內(nèi)襯不銹鋼絲網(wǎng)，加強(qiáng)管子強(qiáng)度，也不會(huì)因管 子太長(zhǎng)而發(fā)生撓性變形。能夠滿^)(寸耐腐蝕性和熱交換均有工藝要求的場(chǎng)合使用。
權(quán)利要求
1、一種聚合反應(yīng)用的聚合管，包括外管和內(nèi)管，其特征在于，所述的內(nèi)管為聚四氟乙烯管，管壁厚度為2.0～4.0mm；所述的外管和內(nèi)管之間存在空腔。
2、 如權(quán)利要求l所述的聚合反應(yīng)用的聚合管，其特征在于，所述的外管選用碳鋼。
3、 如權(quán)利要求1戶;M的聚合反應(yīng)用的聚合管，其特征在于，所述的內(nèi)管采用不銹鋼絲網(wǎng)固定 聚四氟乙烯。
4、 如權(quán)利要求1所述的聚合反應(yīng)用的聚合管，其特征在于，所述的夕嗜和內(nèi)管連接選用法蘭。
5、 一種聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法，包括內(nèi)管的制備和內(nèi)、外管連接，其特征在于，所 述的方 跑括以下幾個(gè)步驟1、 內(nèi)管的制備，選用內(nèi)徑不同的兩根鋼管(1) 將不f辯閃絲網(wǎng)貼于內(nèi)徑大的鋼管內(nèi)壁；(2) 將內(nèi)徑小的鋼管插入內(nèi)徑大的鋼管，并將一端封?。?3) 在兩根鋼管之間注滿聚四氟乙烯粒子料，并將另一端封?。?4) 將上述鋼管加熱，使聚四氟乙烯粒子料熔化成型；(5) 將兩根鋼管撥出，余部即為所需的內(nèi)管；2、 將上述制備的內(nèi)管翻邊與外管連接，兩端焊上聚四氟乙烯環(huán)。
6、 如權(quán)禾腰求5所述的聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法，其特征在于，所述的加熱溫度為 34(TC 360。C。
7、 如權(quán)禾腰求5所述的聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法，其特征在于，所述的內(nèi)、外管連接 選用法，接，內(nèi)、外管之間形成空腔。
8、 如權(quán)利要求5戶皿的聚合反應(yīng)用的聚合管的制備方法，其特征在于，所述的內(nèi)管的制備形 成的管壁厚度為2. 0 4.0咖。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚合反應(yīng)用的聚合管及其制備方法。本發(fā)明所述的聚合管包括外管和內(nèi)管，其中內(nèi)管為聚四氟乙烯管，管壁厚度為2.0～4.0mm，外管和內(nèi)管之間存在空腔；本發(fā)明所述的制備方法包括內(nèi)管的制備和內(nèi)、外管連接。本發(fā)明的聚合管具有耐聚合油腐蝕、良好的熱交換性能、造價(jià)低廉、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，能夠較好地滿足對(duì)耐腐蝕性和熱交換均有工藝要求的場(chǎng)合使用；同時(shí)本發(fā)明的制備方法具有制備簡(jiǎn)單、易于操作的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08F2/01GK101328229SQ20071009387
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者周金水, 戴中嚴(yán), 江曙榮 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司