一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是：包括筒體單元、攪拌單元、儀控檢測單元及在線配料單元；在筒體單元上設(shè)置有進料口，在線配料單元連于在進料口處，由兩切斷型球閥及設(shè)置在切斷型球閥之間的小溶劑倉構(gòu)成。本實用新型的裝置可針對高聚合度聚乙烯醇樹脂原料，在高溫、高壓條件下在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液，并保證高粘度狀態(tài)下溶液濃度的均勻性。
【專利說明】
一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種制備聚乙烯醇(PVA)樹脂溶液的裝置，尤其是采用高溫高壓方式，實現(xiàn)在線配置高濃度、高粘度PVA溶液的溶解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]PVA是一種用途廣泛的水溶性高分子材料，用它做原料，可以生產(chǎn)乳膠、PVB樹脂、PVA纖維、PVA薄膜等產(chǎn)品。上述產(chǎn)品一般選用聚合度2600以下的PVA樹脂，其制備的PVA溶液濃度大多在20%以下，溶液粘度在3000-6000CPS。而目前，很多產(chǎn)品的原料，選用聚合度2600以上的PVA樹脂，要求的溶液濃度25%以上，溶液的粘度高達6000-180000CPS。采用目前的一些PVA樹脂溶解裝置，會出現(xiàn)溶解時間長、容易“抱軸”、濃度不均勾、攪拌器槳葉斷裂等現(xiàn)象;造成生產(chǎn)無法連續(xù)穩(wěn)定。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，以期望可以解決高粘度PVA溶液的攪拌溶解過程中易出現(xiàn)的“抱軸”和濃度不均勻的難題，實現(xiàn)高濃度、高粘度PVA溶液生產(chǎn)連續(xù)化。
[0004]為解決技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案
[0005]本實用新型高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其結(jié)構(gòu)特點是:所述裝置包括筒體單元、攪拌單元、儀控檢測單元及在線配料單元;在所述筒體單元上設(shè)置有進料口，所述在線配料單元連于在所述進料口處，由兩切斷型球閥及設(shè)置在切斷型球閥之間的小溶劑倉構(gòu)成。
[0006]本實用新型高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其結(jié)構(gòu)特點也在于:所述筒體單元是在一筒體的上端通過設(shè)備法蘭連接有上封頭、下端通過下封頭密封的壓力容器;在所述上封頭上設(shè)置有進氣口、進料口及進水口 ；在所述下封頭的底部設(shè)置有排料口；在所述筒體的側(cè)壁上、所述上封頭的外表面及所述下封頭的外表面，分別設(shè)置有供熱媒介質(zhì)循環(huán)流動的夾套；
[0007]所述攪拌單元是由筒體單元上方的電動機通過減速器聯(lián)接伸入筒體內(nèi)部的中空攪拌軸，帶動筒體內(nèi)部的攪拌器轉(zhuǎn)動；
[0008]所述中空攪拌軸與所述上封頭的連接處通過釜用機械密封結(jié)構(gòu)密封；
[0009]所述儀控檢測單元包括設(shè)置在筒體上的溫度計、視窗和液位檢測計及設(shè)置于上封頭的進氣口處的壓力表和安全閥。
[0010]所述在線配料單元連于在所述進料口處，由第一切斷型球閥、第二切斷型球閥及設(shè)置在兩切斷型球閥之間的小溶劑倉構(gòu)成。
[0011]本實用新型制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其結(jié)構(gòu)特點也在于:所述攪拌器為組合攪拌器。所述電動機為變頻電機。所述中空攪拌軸上端連接有旋轉(zhuǎn)接頭，形成熱媒介質(zhì)循環(huán)回路。所述夾套內(nèi)的熱媒介質(zhì)在流道結(jié)構(gòu)內(nèi)流動。
[0012]與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0013]1、本實用新型的裝置，通過在線配料單元的設(shè)置，可以在保證筒體內(nèi)高壓的條件下向筒體內(nèi)加料，實現(xiàn)筒體的帶壓配料，保持高壓溶解條件，實現(xiàn)PVA溶液的生產(chǎn)連續(xù)化;同時本實用新型的裝置可以解決高粘度PVA溶液的攪拌溶解過程中的“抱軸”和濃度不均勻的難題，提高高聚合度PVA樹脂的溶解效率，降低產(chǎn)品消耗；
[0014]2、本發(fā)明的攪拌器采用組合攪拌器，可以適應聚乙烯醇樹脂溶解過程中粘度變化范圍大的實際情況，具有很高的混合效果，從而保證高粘狀態(tài)下溶液濃度均勻一致；
[0015]3、本發(fā)明的電動機采用變頻電機，可以在0-80HZ范圍內(nèi)，無極調(diào)節(jié)攪拌速度，適應攪拌轉(zhuǎn)矩的變化，滿足攪拌混合均勻的要求；
[0016]4、本發(fā)明的儀控檢測單元可以實現(xiàn)溶解狀態(tài)的在線監(jiān)測，及高壓溶解條件下的安全保護；
[0017]5、本發(fā)明的中空攪拌軸與上封頭的連接處通過釜用機械密封結(jié)構(gòu)密封，可靠防止筒體單元內(nèi)高壓氣體泄露，保持高壓溶解條件，同時也防止外部灰塵滲漏到筒體單元內(nèi)，保持溶液潔凈；
[0018]6、本發(fā)明中空攪拌軸上部聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)接頭，實現(xiàn)熱媒介質(zhì)循環(huán)，可防止聚乙烯醇樹脂溶解過程中“抱軸”現(xiàn)象，保證溶解效果。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中標號:I中空攪拌軸；2筒體;3夾套;4液位檢測計;5設(shè)備法蘭;6聯(lián)接螺栓;7釜用機械密封;8減速機;9電動機；1旋轉(zhuǎn)接頭；11壓力表；12安全閥；13密封墊片；14上封頭；15攪拌器；16溫度計；17視窗；18下封頭；19第一切斷型球閥、20第二切斷型球閥；21小溶劑倉;a為進料口 ；b為進水口； c為進氣口； d為排料口； e為熱媒介質(zhì)進出口。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本實施例高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置包括筒體單元、攪拌單元、儀控檢測單元及在線配料單元；
[0022]筒體單元是在一筒體2的上端通過設(shè)備法蘭5連接有上封頭14、下端通過下封頭18密封的壓力容器;在上封頭14上設(shè)置有進氣口 C、進料口 a及進水口b;在下封頭18的底部設(shè)置有排料口 d;在筒體2的側(cè)壁上、上封頭14的外表面及下封頭18的外表面，分別設(shè)置有供熱媒介質(zhì)循環(huán)流動的夾套3 ；
[0023]攪拌單元是由筒體單元上方的電動機9通過減速器8聯(lián)接伸入筒體2內(nèi)部的中空攪拌軸I，帶動筒體2內(nèi)部的攪拌器15轉(zhuǎn)動；
[0024]中空攪拌軸I與上封頭14的連接處通過釜用機械密封結(jié)構(gòu)7密封；
[0025]儀控檢測單元包括設(shè)置在筒體2上的溫度計16、視窗17和液位檢測計4及設(shè)置于上封頭14的進氣口處的壓力表11和安全閥12。
[0026]在線配料單元連于在進料口 a處，由第一切斷型球閥19、第二切斷型球閥20及設(shè)置在兩切斷型球閥之間的小溶劑倉21構(gòu)成。
[0027]具體實施中，攪拌器15為組合攪拌器。
[0028]電動機9為變頻電機。
[0029 ]中空攪拌軸I上端連接有旋轉(zhuǎn)接頭1，形成熱媒介質(zhì)的循環(huán)回路。
[0030]在高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的制備中:
[0031 ]水和PVA樹脂原料按照濃度配比，先后通過進水口b和進料口a，定量加入到筒體單元；
[0032]選定150-40HZ的頻率，啟動電動機9，轉(zhuǎn)動攪拌單元的攪拌器15攪拌；
[0033]筒體單元的夾套3中，根據(jù)工藝升溫曲線，通入高溫熱媒介質(zhì)加熱溶解；
[0034]根據(jù)升溫和溶解情況，從進氣口c通入一定壓力氣體，通過調(diào)整筒體單元內(nèi)氣體壓力，實現(xiàn)加壓溶解，加壓大小根據(jù)PVA樹脂原料的聚合度和濃度確定；
[0035]攪拌過程中，通過對電動機9的電流的檢測，可以推算出攪拌轉(zhuǎn)矩的大小，從而判斷溶液粘度大小和溶解程度;隨著溶解粘度的增加，攪拌轉(zhuǎn)矩逐步增大，此時降低電動機9的頻率至10-20Hz，防止攪拌單元過載；
[0036]溶解過程中，通過視窗17可以觀察PVA樹脂溶解情況，當出現(xiàn)“抱軸”時，打開中空攪拌軸I上部旋轉(zhuǎn)接頭10上熱媒介質(zhì)進出口 e的閥門，對中空攪拌軸I加溫，消除物料“抱軸”；通過視窗17也可觀察溶液的色度變化，判斷攪拌釜中溶解程度；
[0037]攪拌過程中，定時檢查釜用機械密封結(jié)構(gòu)7，防止泄露；
[0038]溶解過程中，通過觀察溫度計16，隨時了解筒體單元內(nèi)溶解溫度的變化;觀察壓力表11，隨時了解筒體單元內(nèi)溶解壓力大??；
[0039]PVA樹脂經(jīng)過一定時間的高溫高壓溶解，通過取樣分析濃度的數(shù)值，如濃度低于工藝要求的濃度范圍，可通過在線配料單元，向筒體內(nèi)加入PVA原料，先打開第一切斷型球閥19，待料進入小溶劑倉21，關(guān)閉第一切斷型球閥19，打開第二切斷型球閥20，可實現(xiàn)在線高壓配料，當溶液濃度達到工藝要求的濃度范圍，即打開排料口d，排放出溶解完全的PVA樹脂溶液。
【主權(quán)項】
1.一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是:所述裝置包括筒體單元、攪拌單元、儀控檢測單元及在線配料單元;在所述筒體單元上設(shè)置有進料口，所述在線配料單元連于在所述進料口處，由兩切斷型球閥及設(shè)置在切斷型球閥之間的小溶劑倉構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是: 所述筒體單元是在一筒體(2)的上端通過設(shè)備法蘭(5)連接有上封頭(14)、下端通過下封頭(18)密封的壓力容器；在所述上封頭(14)上設(shè)置有進氣口(C)、進料口(a)及進水口(b);在所述下封頭(18)的底部設(shè)置有排料口(d);在所述筒體(2)的側(cè)壁上、所述上封頭(14)的外表面及所述下封頭(18)的外表面，分別設(shè)置有供熱媒介質(zhì)循環(huán)流動的夾套(3); 所述攪拌單元是由筒體單元上方的電動機(9)通過減速器(8)聯(lián)接伸入筒體(2)內(nèi)部的中空攪拌軸(I)，帶動筒體(2)內(nèi)部的攪拌器(15)轉(zhuǎn)動； 所述中空攪拌軸(I)與所述上封頭(14)的連接處通過釜用機械密封結(jié)構(gòu)(7)密封；所述儀控檢測單元包括設(shè)置在筒體(2)上的溫度計(16)、視窗(17)和液位檢測計(4)及設(shè)置于上封頭(14)的進氣口處的壓力表(11)和安全閥(12);所述在線配料單元連于在所述進料口(a)處，由第一切斷型球閥(19)、第二切斷型球閥(20)及設(shè)置在兩切斷型球閥之間的小溶劑倉(21)構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是:所述中空攪拌軸(I)上端連接有旋轉(zhuǎn)接頭(1 )，形成熱媒介質(zhì)循環(huán)。
【文檔編號】B01F15/06GK205461846SQ201620217309
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】肖豐田, 許宏平, 唐成宏, 胡云韜, 唐述冬, 向?qū)W毅, 施紅生, 田宗杰
【申請人】安徽皖維高新材料股份有限公司