專利名稱：聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及聚合反應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
聚合釜是目前制備高分子化合物的主要設(shè)備之一，常見的聚合釜一般是立式圓柱形高壓聚合釜，其外部設(shè)有連通內(nèi)部的夾套，以便通入蒸汽加熱。聚合釜的外壁常用碳鋼制成，內(nèi)襯不銹鋼，也可以內(nèi)襯搪瓷。聚合釜上可以設(shè)置上料口和產(chǎn)品出口，待聚合反應(yīng)的原料可以從上料口加入聚合釜內(nèi)，反應(yīng)后產(chǎn)品可以從產(chǎn)品出口排出。為了保持較好的反應(yīng)效果，原料聚合反應(yīng)時(shí)，需要處于壓力、溫度范圍恒定的環(huán)境當(dāng)中，因此，需要使聚合釜內(nèi)的壓力和溫度保持穩(wěn)定。然而，原料聚合反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量熱量，原料溫度升高，從而提升聚合釜內(nèi)的壓·力和溫度，影響聚合釜內(nèi)聚合反應(yīng)的正常進(jìn)行。有鑒于此，如何降低聚合反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)聚合反應(yīng)的影響，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠循環(huán)地為升溫后的原料降溫，降低了聚合反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)聚合反應(yīng)的影響。本實(shí)用新型提供的聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括聚合釜和冷卻器，所述冷卻器具有冷卻進(jìn)口和冷卻出口，以及冷卻介質(zhì)進(jìn)口和冷卻介質(zhì)出口，所述冷卻介質(zhì)進(jìn)口連通冷卻介質(zhì)管道；所述聚合釜包括釜蓋、釜體和釜底，所述釜蓋的中部設(shè)有回料口，所述釜底的中部設(shè)有抽料口 ；所述冷卻進(jìn)口和所述抽料口連通，所述冷卻出口和所述回料口連通，且所述冷卻進(jìn)口和所述抽料口的通路上設(shè)有能夠抽取所述聚合釜內(nèi)物料的物料泵。優(yōu)選地，所述抽料口至所述冷卻進(jìn)口的通路上還設(shè)有通斷閥。優(yōu)選地，還包括分別檢測聚合釜內(nèi)溫度和壓力的溫度傳感器、壓力傳感器。優(yōu)選地，還包括控制器，所述冷卻介質(zhì)管道具有開度控制閥，所述物料泵具有排量控制端；所述控制器連接所述溫度傳感器、所述壓力傳感器、所述開度控制閥，以及所述物料泵的排量控制端。優(yōu)選地，所述聚合釜內(nèi)設(shè)有攪拌器該聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其聚合釜內(nèi)的物料在反應(yīng)過程中，部分物料會(huì)被物料泵抽取至冷卻器進(jìn)行冷卻，冷卻后再回歸至聚合釜內(nèi)重新參與反應(yīng)。則聚合釜內(nèi)物料反應(yīng)而放熱時(shí)，熱量不會(huì)集中在聚合釜內(nèi)，而是被部分物料持續(xù)循環(huán)地帶入冷卻器內(nèi)并進(jìn)行換熱，則聚合釜內(nèi)的溫度可以得到有效控制，相應(yīng)地，聚合釜內(nèi)的壓力也可以得到有效控制。由此可見，該聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)可以將聚合釜內(nèi)的溫度和壓力控制在一定的范圍內(nèi)，使物料聚合反應(yīng)可以正常進(jìn)行。且抽料口和回料口分別設(shè)置于釜底和釜蓋的中部，則物料泵易于抽取物料，而冷卻后的物料自釜蓋中部下落時(shí)，也易于均勻與地與其他物料混合，獲得較好的聚合反應(yīng)效果。

圖I為本實(shí)用新型所提供聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖I 中10聚合釜、11釜蓋、12釜體、13釜底、111回料口、131抽料口、20冷卻器、21冷卻出口、22冷卻進(jìn)口、23冷卻介質(zhì)出口、24冷卻介質(zhì)進(jìn)口、30物料泵
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心為提供一種聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠循環(huán)地為升溫 后的原料降溫，降低了聚合反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)聚合反應(yīng)的影響。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖1，圖I為本實(shí)用新型所提供聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該實(shí)施例中的聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括聚合釜10和冷卻器20，聚合釜10的主要反應(yīng)結(jié)構(gòu)可以參考現(xiàn)有技術(shù)，即用于盛放原料并進(jìn)行聚合反應(yīng)。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，該實(shí)施例中的聚合釜10設(shè)有回料口 111和抽料口 131，冷卻器20具有冷卻進(jìn)口 22和冷卻出口 21，以及冷卻介質(zhì)進(jìn)口 24和冷卻介質(zhì)出口 24，冷卻介質(zhì)進(jìn)口 24與冷卻介質(zhì)管道連通。其中，抽料口 131和冷卻進(jìn)口 22連通，回料口 111和冷卻進(jìn)口 21連通，即聚合釜10設(shè)有外循環(huán)回路，該外循環(huán)回路中設(shè)置有冷卻器20，而且，冷卻進(jìn)口22和抽料口 131的通路上設(shè)有物料泵30。當(dāng)然，聚合釜10上也可以設(shè)置上料口和產(chǎn)品出口，分別用于將原料置入聚合釜10內(nèi)，以及將聚合反應(yīng)后的產(chǎn)品排出。聚合釜10包括釜蓋11、釜體12和釜底13，三者可以是分體式結(jié)構(gòu)，便于物料的存放和取出，也便于維修，圖中所示的聚合釜10即為分體式結(jié)構(gòu)；釜蓋11、釜體12和釜底13也可以是一體式結(jié)構(gòu)，此時(shí)的聚合釜10強(qiáng)度較高，密封性好。上述的回料口 111設(shè)于釜蓋11，抽料口 131設(shè)于釜底13。該聚合釜10外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的工作過程如下開啟物料泵30，物料泵30自抽料口 131處抽取聚合釜10內(nèi)的物料(聚合反應(yīng)后，抽取的物料的溫度較高)，并輸送至冷卻器20 ;冷卻介質(zhì)管道內(nèi)的冷卻介質(zhì)進(jìn)入冷卻器20內(nèi)，繼而與進(jìn)入冷卻器20的物料進(jìn)行換熱；換熱后的冷卻介質(zhì)回流，而換熱冷卻后的物料自冷卻器20的冷卻出口 21流出，并繼續(xù)流至聚合釜10的回料口 111處，最終落至聚合釜10內(nèi)，繼續(xù)參與聚合反應(yīng)。由上述內(nèi)容可知，聚合釜10內(nèi)的物料在反應(yīng)過程中，部分物料會(huì)被抽取至冷卻器20進(jìn)行冷卻,冷卻后再回歸至聚合爸10內(nèi)重新參與反應(yīng)。則聚合爸10內(nèi)物料反應(yīng)而放熱時(shí)，熱量不會(huì)一直集中在聚合釜10內(nèi)，而是被部分物料持續(xù)循環(huán)地帶入冷卻器20內(nèi)并進(jìn)行換熱，則聚合釜10內(nèi)的溫度可以得到有效控制，相應(yīng)地，聚合釜10內(nèi)的壓力也可以得到有效控制。由此可見，該聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)可以將聚合釜10內(nèi)的溫度和壓力控制在一定的范圍內(nèi)，使物料聚合反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。由上述工作過程描述可知，優(yōu)選的方案是，將回料口 111和抽料口 131分別設(shè)于釜蓋11的中部、釜底13的中部。設(shè)置于中部后，物料泵30易于抽取物料，而冷卻后的物料自釜蓋11中部下落時(shí)，也易于均勻與地與其他物料混合，獲得較好的聚合反應(yīng)效果。進(jìn)一步地，抽料口 131至冷卻進(jìn)口 22的通路上還可以設(shè)置通斷閥。當(dāng)物料泵30發(fā)生損壞時(shí)，由于缺乏動(dòng)力，從抽料口 131流出的物料無法流回回料口 111，則外循環(huán)回路失去效用，此時(shí)，可以關(guān)閉通斷閥，防止物料流出而無法重新參與聚合反應(yīng)，使聚合反應(yīng)能夠按照預(yù)期進(jìn)行。具體地，該聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)還可以包括分別檢測聚合釜10內(nèi)溫度和壓力的溫度傳感器、壓力傳感器。則技術(shù)人員可以通過讀取溫度值和壓力值，獲悉聚合釜10內(nèi)的反應(yīng)環(huán)境，以便判斷外循環(huán)管路的工況是否需要調(diào)整，或是否產(chǎn)生故障。在此基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)還可以包括控制器。與冷卻器20相連通的冷卻介質(zhì)管道中可 以設(shè)置開度控制閥，通過調(diào)整閥的開度調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的流量。物料泵30可以具有排量控制端，比如旋鈕，通過調(diào)節(jié)排量控制端，可以控制物料泵30的排量?？刂破骺梢赃B接溫度傳感器、壓力傳感器、開度控制閥，以及物料泵30的排量控制端。則控制器可以根據(jù)聚合釜10內(nèi)的溫度、壓力參數(shù)控制開度控制閥的開度以及物料泵30的排量。比如，經(jīng)冷卻器20冷卻后，控制器判斷聚合釜10內(nèi)的壓力和溫度仍過高(可以設(shè)定溫度和壓力值的合理區(qū)間，并存儲(chǔ)于控制器內(nèi))時(shí)，可以控制開度控制閥開度增加，以加大冷卻介質(zhì)流量；并控制排量控制端以增大物料泵30的排量，即單位時(shí)間內(nèi)抽取更多的物料并輸送至冷卻器20內(nèi)，則通過雙重調(diào)節(jié)，可以加快對(duì)物料的降溫處理，確保聚合釜10內(nèi)的溫度和壓力適中，滿足聚合反應(yīng)的需要；反之，溫度和壓力較低時(shí)，則可以減小物料泵30排量和冷卻介質(zhì)流量，降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗，節(jié)省能源?？梢?，該種方式實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，控制精度高，能夠提高工作效率。另外，針對(duì)上述各實(shí)施例，聚合釜10內(nèi)可以設(shè)置攪拌器。當(dāng)聚合反應(yīng)物為乳液類原料，設(shè)置攪拌器可以攪拌原料，以使原料充分接觸，有助于聚合反應(yīng)的進(jìn)行，攪拌器可以采用不銹鋼的水平槳式攪拌器，攪拌器可以由電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置和減速器傳動(dòng)。而用于本體聚合時(shí)，則可以不設(shè)置攪拌器。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括聚合釜(10)和冷卻器(20)，所述冷卻器(20)具有冷卻進(jìn)口(22)和冷卻出口(21)，以及冷卻介質(zhì)進(jìn)口(24)和冷卻介質(zhì)出口(23)，所述冷卻介質(zhì)進(jìn)口(24)連通冷卻介質(zhì)管道；所述聚合釜(10)包括釜蓋(11)、釜體(12)和釜底(13)，所述釜蓋( 11)的中部設(shè)有回料口(111)，所述釜底(13)的中部設(shè)有抽料口(131);所述冷卻進(jìn)口(22)和所述抽料口(131)連通，所述冷卻出口(21)和所述回料口(111)連通，且所述冷卻進(jìn)口(22)和所述抽料口(131)的通路上設(shè)有能夠抽取所述聚合釜(10)內(nèi)物料的物料泵(30)。
2.如權(quán)利要求I所述的聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述抽料口(131)至所述冷卻進(jìn)口(22)的通路上還設(shè)有通斷閥。
3.如權(quán)利要求2所述的聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括分別檢測聚合釜(10)內(nèi)溫度和壓力的溫度傳感器、壓力傳感器。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器，所述冷卻介質(zhì)管道具有開度控制閥，所述物料泵(30)具有排量控制端；所述控制器連接所述溫度傳感器、所述壓力傳感器、所述開度控制閥，以及所述物料泵(30)的排量控制端。
5.如權(quán)利要求4所述的聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述聚合釜(10)內(nèi)設(shè)有攪拌器。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括聚合釜和冷卻器，冷卻器具有冷卻進(jìn)口和冷卻出口，以及冷卻介質(zhì)進(jìn)口和冷卻介質(zhì)出口，冷卻介質(zhì)進(jìn)口連通冷卻介質(zhì)管道；聚合釜包括釜蓋、釜體和釜底，釜蓋設(shè)有回料口，釜底設(shè)有抽料口；冷卻進(jìn)口和抽料口連通，冷卻出口和回料口連通，且冷卻進(jìn)口和抽料口的通路上設(shè)有物料泵。該聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其聚合釜內(nèi)的物料在反應(yīng)過程中，部分物料會(huì)被物料泵抽取至冷卻器進(jìn)行冷卻，冷卻后再回歸至聚合釜內(nèi)重新參與反應(yīng)。則聚合釜內(nèi)物料反應(yīng)而放出的熱量不會(huì)集中在聚合釜內(nèi)，由此可見，該聚合釜外循環(huán)冷卻系統(tǒng)可以將聚合釜內(nèi)的溫度和壓力控制在一定的范圍內(nèi)，使物料聚合反應(yīng)可以正常進(jìn)行。
文檔編號(hào)B01J19/00GK202700484SQ20122035788
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者李鴻 申請人:撫順齊隆化工有限公司