專利名稱：一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種夾套反應(yīng)釜的加熱裝置，特別是涉及一種適用于半連續(xù)聚合操作的一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置。
背景技術(shù)：
在聚合釜的循環(huán)加熱中，熱水循環(huán)系統(tǒng)由熱水器、熱水溫度控制器、熱水循環(huán)泵、 進(jìn)水閥和排水閥以及熱水管組成。用熱水加熱反應(yīng)釜的夾套時(shí)，為了保證加熱介質(zhì)充滿夾套，熱水總是從夾套的下部接管進(jìn)入夾套，從夾套的上部接管排出。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?200710145549. X，公開號(hào)為101109966U的中國專利“一種高分子聚合反應(yīng)溫度控制方法及裝置，公開了一種高分子聚合反應(yīng)溫度控制裝置，包括內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)，其特征在于所述的內(nèi)循環(huán)包括兩端與反應(yīng)釜夾套連接的內(nèi)循環(huán)管道、依次安裝在內(nèi)循環(huán)管道上的內(nèi)循環(huán)水調(diào)節(jié)閥、循環(huán)水泵、汽水混合器；所述的外循環(huán)包括兩端與內(nèi)循環(huán)管道連接的外循環(huán)管道， 以及依次安裝在外循環(huán)管道上的外循環(huán)水調(diào)節(jié)閥、循環(huán)水槽；還包括安裝在反應(yīng)釜進(jìn)料管道上的物料進(jìn)料流量測(cè)量儀、與物料進(jìn)料流量測(cè)量儀依次連接的線性模型運(yùn)算器和內(nèi)循環(huán)水溫度PID控制器、安裝在內(nèi)循環(huán)管道上的循環(huán)水溫度測(cè)量儀、連接在反應(yīng)釜上的反應(yīng)釜內(nèi)溫測(cè)量儀、與汽水混合器連接的蒸汽控制閥。聚合溫度在75士5°C時(shí)，聚合釜用(蒸汽加熱的)循環(huán)熱水加熱，循環(huán)熱水從聚合釜夾套的下部接管進(jìn)入夾套，從夾套的上部接管排出。 采用這種“下進(jìn)上出”的方式加熱時(shí)，一旦夾套未被充滿，即使啟動(dòng)循環(huán)泵，熱水也不能循環(huán)。為了保證加熱介質(zhì)正常循環(huán)，必須安裝加熱介質(zhì)儲(chǔ)槽(即熱水槽)，熱水槽容積大于聚合釜夾套容積和熱水循環(huán)管線容積之和。如果循環(huán)熱水采用電加熱，一般在熱水槽下部安裝電加熱管，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中加熱介質(zhì)儲(chǔ)槽液面必須高于電加熱管高度(確保電加熱管始終浸在加熱介質(zhì)中)，維持正常循環(huán)加熱的熱水體積必須大于聚合釜夾套容積、循環(huán)管線容積和淹沒電加熱管所需的加熱介質(zhì)體積之和。每個(gè)聚合操作周期開始前，必須耗能將常溫冷水加熱到聚合溫度以上。半連續(xù)聚合操作與連續(xù)聚合操作和典型的間隙操作不同，開始時(shí)聚合釜內(nèi)只有部分原料，升溫(預(yù)熱)至聚合溫度后，逐步滴加混和單體、溶劑和助劑。例如，醇溶性油墨樹脂生產(chǎn)中，開始只加體積約占聚合釜容積10%的原料到聚合釜，加熱使物料沸騰并保持回流一定時(shí)間后，按程序滴加引發(fā)劑、混和單體和溶劑。聚合過程中，釜內(nèi)物料逐漸增加，物料粘度逐漸增大，聚合結(jié)束時(shí)聚合物溶液粘度高達(dá)數(shù)千厘泊。因此，每次放料后，釜壁上總是附有一層聚合物溶液(很難用少量溶劑沖洗干凈)。如果采用對(duì)比文獻(xiàn)的循環(huán)熱水“下進(jìn)上出”的加熱方式，預(yù)熱階段聚合釜壁接觸循環(huán)熱水后溫度迅速升高，釜內(nèi)物料液面以上的釜壁上殘留的聚合物熔溶液因溶劑蒸發(fā)而形成干膜，甚至發(fā)生副反應(yīng)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述問題，提出一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置。本實(shí)用新型加熱介質(zhì)采用“上進(jìn)下出”的加熱方法，省去了熱水槽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；有效避免釜內(nèi)物料液面以上的聚合釜壁殘留的聚合物溶液形成干的樹脂膜，避免副反應(yīng)的發(fā)生。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)[0009]一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，包括分別通過加熱介質(zhì)循環(huán)管連通形成封閉循環(huán)回路的設(shè)有夾套的聚合釜、加熱介質(zhì)循環(huán)泵、循環(huán)式電加熱器，所述加熱介質(zhì)循環(huán)管包括輸入管、輸出管以及加熱介質(zhì)流動(dòng)管，所述輸出管設(shè)有加熱介質(zhì)輸入管接口，所述夾套設(shè)有輸出管接口和輸入管接口 ；還包括溫度調(diào)控儀、溫度傳感器，所述的溫度調(diào)控儀分別與循環(huán)式電加熱器和溫度傳感器連接，所述溫度傳感器安裝在輸入管上，其特征在于所述輸出管接口設(shè)置在夾套底部，所述輸入管接口設(shè)置在夾套上部，所述輸入管接口的高度高于輸出管接口，所述輸入管接口通過輸入管與循環(huán)式電加熱器的輸出端連通；所述輸出管接口通過輸出管與加熱介質(zhì)循環(huán)泵的進(jìn)水端連通。所輸入管接口至少為一個(gè)。所述的輸入管至少為一根。所述的加熱介質(zhì)循環(huán)泵為熱水管道離心泵或?qū)嵊捅谩Ｋ龅膴A套設(shè)置有液位計(jì)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于在半連續(xù)聚合的預(yù)熱階段，釜內(nèi)物料液少(約占聚合釜容積的10%)，液面低；本實(shí)用新型采用在聚合釜的夾套上設(shè)置加熱介質(zhì)的輸出管接口和輸入管接口 ；輸入管接口的高度高于輸出管接口 ；保證加熱介質(zhì)的進(jìn)出方式為“上進(jìn)下出”，省去了熱水槽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 無論夾套內(nèi)加熱介質(zhì)是否充滿，加熱介質(zhì)同樣可以循環(huán)從而可保證夾套內(nèi)加熱介質(zhì)液面不超過釜內(nèi)物料液面，有效避免物料液面以上的聚合釜壁因接觸循環(huán)熱水而溫度升高導(dǎo)致溶劑揮發(fā)形成干的樹脂膜，大大降低了副反應(yīng)的發(fā)生；同時(shí)，需要升溫的加熱介質(zhì)量少，升溫能耗低，升溫時(shí)間短，起到了節(jié)能的作用。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記1、聚合釜，2、夾套，3、加熱介質(zhì)循環(huán)泵，4、循環(huán)式電加熱器，5、溫度調(diào)控儀，6、溫度傳感器，7、加熱介質(zhì)流動(dòng)管，8、輸入管，9、輸出管，10、閥門，11、加熱介質(zhì)輸入管接口，12、輸出管接口，13、輸入管接口，14、液位計(jì)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，包括分別通過加熱介質(zhì)循環(huán)管連通形成封閉循環(huán)回路的設(shè)有夾套2的聚合釜1、加熱介質(zhì)循環(huán)泵3、循環(huán)式電加熱器4，所述加熱介質(zhì)循環(huán)管包括輸入管8、輸出管9以及加熱介質(zhì)流動(dòng)管7，所述輸出管9設(shè)有加熱介質(zhì)輸入管接口 11，所述夾套2設(shè)有輸出管接口 12和輸入管接口 13 ；還包括溫度調(diào)控儀5、溫度傳感器6，所述的溫度調(diào)控儀5分別與循環(huán)式電加熱器4和溫度傳感器6連接，所述溫度傳感器6安裝在輸入管8上，所述輸出管接口 12設(shè)置在夾套2底部，所述輸入管接口 13設(shè)置在夾套2上部， 所述輸入管接口 13的高度高于輸出管接口 12，所述輸入管接口 13通過輸入管8與循環(huán)式電加熱器4的輸出端連通；所述輸出管接口 12通過輸出管9與加熱介質(zhì)循環(huán)泵3的輸入端連通。本實(shí)用新型中，所輸入管接口 13為一個(gè)，所述的輸入管8為一根，所述的加熱介質(zhì)循環(huán)泵3為熱水管道離心泵，所述的夾套2設(shè)置有液位計(jì)14。由圖1所示，本實(shí)用新型在工作時(shí)，采用加熱介質(zhì)輸入管接口 11與冷水輸入管連通，采用加熱介質(zhì)“上進(jìn)下出”的方式可保證夾套2內(nèi)的熱水液面不超過釜內(nèi)物料液面，有效避免物料液面以上的聚合釜1壁因接觸循環(huán)熱水而溫度升高導(dǎo)致溶劑揮發(fā)形成干的樹脂膜，大大降低了副反應(yīng)的發(fā)生。以VN2000升L系列搪玻璃開式攪拌槽為例，其夾套容積為516升；在夾套2中僅裝M升水，其液面就高于聚合釜1內(nèi)有322升物料時(shí)的液面；由此可見，用本實(shí)用新型生產(chǎn)樹脂每預(yù)熱一次可少將4 升水從10°C加熱到95°C (當(dāng)電加熱功率為72kW時(shí)，即可少耗電40度，加熱時(shí)間比夾套2充滿水時(shí)縮短0.55小時(shí))；循環(huán)式電加熱器4是通過強(qiáng)迫對(duì)流的方式對(duì)水進(jìn)行加熱的，且電熱管始終浸在流動(dòng)的循環(huán)熱水中，避免電熱管過熱，有利于延長使用壽命。本實(shí)用新型用在樹脂生產(chǎn)裝置中的預(yù)熱階段使用時(shí)，由于部分單體和溶劑在聚合釜1內(nèi)加熱，使溫度從室溫升至聚合釜1內(nèi)物料沸騰并保持回流一定時(shí)間可以使物料迅速升溫，有效避免物料液面以上的聚合釜1壁因接觸循環(huán)熱水溫度升高導(dǎo)致溶劑揮發(fā)形成干的樹脂膜，大大降低了副反應(yīng)的發(fā)生，起到了節(jié)能的作用，而且提高了聚合釜的工作性能。實(shí)施例2 一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，包括分別通過加熱介質(zhì)循環(huán)管連通形成封閉循環(huán)回路的設(shè)有夾套2的聚合釜1、加熱介質(zhì)循環(huán)泵3、循環(huán)式電加熱器4，所述加熱介質(zhì)循環(huán)管包括輸入管8、輸出管9以及加熱介質(zhì)流動(dòng)管7，所述輸出管9設(shè)有加熱介質(zhì)輸入管接口 11，所述夾套2設(shè)有輸出管接口 12和輸入管接口 13;還包括溫度調(diào)控儀5、溫度傳感器6，所述的溫度調(diào)控儀5分別與循環(huán)式電加熱器4和溫度傳感器6連接，所述溫度傳感器6安裝在輸入管8上，所述輸出管接口 12設(shè)置在夾套2底部，所述輸入管接口 13設(shè)置在夾套2上部， 所述輸入管接口 13的高度高于輸出管接口 12，所述輸入管接口 13通過輸入管8與循環(huán)式電加熱器4的輸出端連通；所述輸出管接口 12通過輸出管9與加熱介質(zhì)循環(huán)泵3的輸入端連通。本實(shí)用新型中，所輸入管接口 13為一個(gè)，所述的輸入管8為一根，所述的加熱介質(zhì)循環(huán)泵3為熱水管道離心泵。本實(shí)用新型在工作時(shí)，采用加熱介質(zhì)輸入管接口 11與冷水輸入管連通。實(shí)施例3:一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，包括分別通過加熱介質(zhì)循環(huán)管連通形成封閉循環(huán)回路的設(shè)有夾套2的聚合釜1、加熱介質(zhì)循環(huán)泵3、循環(huán)式電加熱器4，所述加熱介質(zhì)循環(huán)管包括輸入管8、輸出管9以及加熱介質(zhì)流動(dòng)管7，所述輸出管9設(shè)有加熱介質(zhì)輸入管接口 11，所述夾套2設(shè)有輸出管接口 12和輸入管接口 13;還包括溫度調(diào)控儀5、溫度傳感器6，所述的溫度調(diào)控儀5分別與循環(huán)式電加熱器4和溫度傳感器6連接，所述溫度傳感器6安裝在輸入管8上，所述輸出管接口 12設(shè)置在夾套2底部，所述輸入管接口 13設(shè)置在夾套2上部， 所述輸入管接口 13的高度高于輸出管接口 12，所述輸入管接口 13通過輸入管8與循環(huán)式電加熱器4的輸出端連通；所述輸出管接口 12通過輸出管9與加熱介質(zhì)循環(huán)泵3的輸入端連通。本實(shí)用新型中，所輸入管接口 13為一個(gè)，所述的輸入管8為一根，所述的加熱介質(zhì)循環(huán)泵3為熱水管道離心泵，所述的夾套設(shè)置有液位計(jì)。由圖3所示，本實(shí)用新型在工作中，采用加熱介質(zhì)輸入管接口 11與冷水輸入管連通；采用一根多通管道作為輸入管，可以起到一入多出的目的。實(shí)施例4 一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，包括分別通過加熱介質(zhì)循環(huán)管連通形成封閉循環(huán)回路的設(shè)有夾套2的聚合釜1、加熱介質(zhì)循環(huán)泵3、循環(huán)式電加熱器4，所述加熱介質(zhì)循環(huán)管包括輸入管8、輸出管9以及加熱介質(zhì)流動(dòng)管7，所述輸出管9設(shè)有加熱介質(zhì)輸入管接口 11，所述夾套2設(shè)有輸出管接口 12和輸入管接口 13 ；還包括溫度調(diào)控儀5、溫度傳感器6，所述的溫度調(diào)控儀5分別與循環(huán)式電加熱器4和溫度傳感器6連接，所述溫度傳感器6安裝在輸入管8上，所述輸出管接口 12設(shè)置在夾套2底部，所述輸入管接口 13設(shè)置在夾套2上部， 所述輸入管接口 13的高度高于輸出管接口 12，所述輸入管接口 13通過輸入管8與循環(huán)式電加熱器4的輸出端連通；所述輸出管接口 12通過輸出管9與加熱介質(zhì)循環(huán)泵3的輸入端連通。本實(shí)用新型中，所輸入管接口 13為兩個(gè)，所述的輸入管8為兩根，所述的加熱介質(zhì)循環(huán)泵3為熱水管道離心泵，所述的夾套設(shè)置有液位計(jì)14。本實(shí)用新型在工作時(shí)，采用加熱介質(zhì)輸入管接口 11與冷水輸入管連通。實(shí)施例5 本實(shí)用新型鑒于上述實(shí)施例1、2、3、4，采用加熱介質(zhì)輸入管接口 11與導(dǎo)熱油輸入
管連通。本實(shí)用新型可以用導(dǎo)熱油作為加熱介質(zhì)，在使用時(shí)，可保證夾套2內(nèi)加導(dǎo)熱油液面不超過釜內(nèi)物料液面，導(dǎo)熱油為0. 85 g/cm3,比熱容為2. 6 kj/kg，導(dǎo)熱油通過導(dǎo)熱油輸入管進(jìn)入循環(huán)回路，由于導(dǎo)熱油的溫度持續(xù)穩(wěn)定，有效避免物料液面以上的聚合釜1壁因接觸循環(huán)熱水而溫度升高導(dǎo)致溶劑揮發(fā)形成干的樹脂膜，大大降低了副反應(yīng)的發(fā)生。以VN2000升L系列搪玻璃開式攪拌槽為例，其夾套容積為516升；在夾套中僅裝 M升導(dǎo)熱油，其液面就高于聚合釜1內(nèi)有322升物料時(shí)的液面；由此可見，用本實(shí)用新型生產(chǎn)樹脂每預(yù)熱一次可少將似6升導(dǎo)熱油從10°C加熱到150°C (當(dāng)電加熱功率為72KW時(shí)，即可少耗電36度，預(yù)熱時(shí)間比聚合釜夾套充滿導(dǎo)熱油時(shí)縮短0. 5小時(shí))。
權(quán)利要求1.一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，包括分別通過加熱介質(zhì)循環(huán)管連通形成封閉循環(huán)回路的設(shè)有夾套(2)的聚合釜(1)、加熱介質(zhì)循環(huán)泵(3)、循環(huán)式電加熱器(4)，所述加熱介質(zhì)循環(huán)管包括輸入管(8)、輸出管(9)以及加熱介質(zhì)流動(dòng)管(7)，所述輸出管(9)設(shè)有加熱介質(zhì)輸入管接口(11)，所述夾套(2)設(shè)有輸出管接口(12)和輸入管接口(12)；還包括溫度調(diào)控儀 (5)、溫度傳感器(6)，所述的溫度調(diào)控儀(5)分別與循環(huán)式電加熱器(4)和溫度傳感器(6) 連接，所述溫度傳感器(6)安裝在輸入管(8)上，其特征在于所述輸出管接口(12)設(shè)置在夾套(2)底部，所述輸入管接口(13)設(shè)置在夾套(2)上部，所述輸入管接口(13)的高度高于輸出管接口(12)，所述輸入管接口(13)通過輸入管(8)與循環(huán)式電加熱器(4)的輸出端連通；所述輸出管接口(12 )通過輸出管(9 )與加熱介質(zhì)循環(huán)泵(3 )的進(jìn)水端連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，其特征在于所輸入管接口 (13)至少為一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，其特征在于所述的輸入管(8) 至少為一根。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，其特征在于所述的加熱介質(zhì)循環(huán)泵C3)為熱水管道離心泵或?qū)嵊捅谩?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，其特征在于所述夾套(2)設(shè)置有液位計(jì)(14)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種聚合釜的循環(huán)加熱裝置，在半連續(xù)聚合的預(yù)熱階段，釜內(nèi)物料液少(約占聚合釜容積的10%)，液面低；本實(shí)用新型采用在聚合釜的夾套上設(shè)置加熱介質(zhì)的輸出管接口和輸入管接口；省去了熱水槽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；無論夾套內(nèi)加熱介質(zhì)是否充滿，加熱介質(zhì)同樣可以循環(huán)從而可保證夾套內(nèi)加熱介質(zhì)液面不超過釜內(nèi)物料液面，有效避免物料液面以上的聚合釜壁因接觸循環(huán)熱水而溫度升高導(dǎo)致溶劑揮發(fā)形成干的樹脂膜，大大降低了副反應(yīng)的發(fā)生；同時(shí)，需要升溫的加熱介質(zhì)量少，升溫能耗低。本實(shí)用新型加熱介質(zhì)采用“上進(jìn)下出”的加熱方法，升溫能耗低，升溫時(shí)間短，大大降低了副反應(yīng)的發(fā)生，提高了聚合釜的工作性能。
文檔編號(hào)B01F7/16GK201940224SQ201020675538
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者李光明, 毛維友, 陳杰 申請(qǐng)人:四川國和新材料有限公司