CN102633916A - 生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜，其能有效消除氯化聚乙烯合成过程中反应温度滞后现象，生产周期短，效率高，劳动强度小，能耗低且易于实现自动化操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种氯化聚乙烯生产设备，尤其涉及通过氯化反应合成氯化聚乙烯的装置。
背景技术
目前国内氯化聚乙烯生产厂家在氯化聚乙烯的生产过程中，氯化反应装置均采用5m3、6.3m3或12.5m3搪玻璃反应釜，此类反应釜容积较小，生产产品批量小，性能不稳定；搪玻璃反应釜采用侧边插入反应釜内的搪瓷折流板作为测温点，并且搪玻璃隔热效果好，反应温度滞后严重，在升温过程中，温度能滞后2℃-5℃，从而导致温度控制不稳定，产品质量波动较大；同时搪玻璃反应釜通常采用单层三叶桨式搅拌，搅拌桨叶较小，物料在反应釜内做圆周旋转，无上下运动，搅拌强度弱，导致反应时间延长，生产效率较低；受到反应釜容积的限制，实现自动化控制成本太高，而采用手动控制人为因素较大，会影响产品的质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种有效消除氯化聚乙烯合成过程中反应温度滞后现象、生产周期短效率高、劳动强度小、能耗低且易于实现自动化操作的生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜。
为完成上述任务，本发明技术解决方案是这样实现的：一种生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜，反应釜和反应釜内用于测量实时反应温度的温度计均采用耐腐蚀材料加工而成，其特征在于，合金反应釜筒体中下部和底部封头均采用Zr702/TA1/Q345R三层的耐腐蚀金属复合材料，Zr702、TA1为耐腐蚀层，强度由Q345R钢板承担；上部筒体采用Ta1/TA1/Q345R三层的耐腐蚀金属复合材料，Ta1、TA1为耐腐蚀层；顶部封头采用TA9/Q345R双层的耐腐蚀金属复合材料，TA9为耐腐蚀层；三层搅拌器组合而成的带角度大桨叶的搅拌桨采用金属材料制成，其中占搅拌桨整体长度约六分之一的靠近釜体顶部封头的部分搅拌桨表面包覆有钽合金，位于筒体两侧的温度计采用耐腐蚀金属材料制成并且分别分布于靠近搅拌桨上层和中层桨叶附近的位置。
反应釜容积为27m3，生产过程中采用DCS自动化控制。
反应釜顶部封头下部设置有夹套，夹套上有进水口和出水口。
在生产过程中，反应釜的操作步骤为：
a、检查外部水及气体供应是否正常，检查氯化釜釜底的进料口是否处于关闭状态；
b、开启氯化釜釜底的进料口，同时，启动电动机直至搅拌桨达到所设定的转速，接受外部物料进入氯化釜；
c、受料完毕后，将工艺水进口设置为开启状态，通入水温在65℃-75℃范围内的热水，当水量达到预设值（大约4.5m3）时，关闭工艺水进口；
d、通过外部热量调节装置使反应釜体内温度升高，同时开启釜盖夹套降温水进水口和出水口对釜盖内部进行降温；
e、釜温在60℃时，将引发剂加入到氯化釜中，然后盖釜盖；
f、当氯化釜的温度达到预设的通氯温度要求时，从氯化釜釜底的液氯进口开始通氯，同时开启尾气出口，将氯化釜中的空气赶出；然后关闭尾气出口，缓慢将液氯流量上调，接下来由DCS控制系统按照所设定的工艺自动调节液氯流量和温度；
g、当通氯完毕时，关闭液氯进口，同时开启夹套冷却水进水口和出水口，对反应釜进行降温；
h、当温度降到110℃时，开启尾气出口处的调节装置，将氯化釜中的多余的氯气缓慢放出，同时开启工艺空气进口通入压缩风进行赶气，并保持压力在0.1MPa左右，当温度降到100℃时，关闭工艺空气进口，赶气完毕；
i、当温度降到60℃-80℃时，开启氯化釜釜底的出料口，然后开启工艺空气进口通入压缩风，将物料压入外部后处理装置，同时保持釜内压力不要超过0.2MPa，压料完毕后加少量水冲洗氯化釜，进行二次压料；
j、压料完毕，关闭工艺空气进口，开启尾气出口，关闭出料口，当氯化釜压力回复正常时，打开氯化釜釜盖，关闭尾气出口；
k、将氯化釜清理干净。
本发明为27m3的钽锆钛合金金属反应釜，容积大，生产产品批量大；金属釜采用耐腐蚀金属温度计直接插入反应釜中测量温度，并且采用上下对称排布两点测温，温度测量及时准确，釜体导热效果好，温度控制稳定，产品质量及性能稳定；金属反应釜采用三层带角度大桨叶的金属搅拌桨，物料在反应釜中既有圆周运动，又有上下运动，搅拌强度大，反应速度快，反应时间可缩短25%，生产效率大幅度提高；同时反应釜体积较大，自动化控制成本较低，采用DCS自动化控制后，人为因素影响较少，产品性能稳定。
附图说明
图1是本发明的主视方向结构示意图。
图2是图1的A-A面剖视图。
图中，1-液氯进口，2-工艺水进口，3-夹套进水口，4-进料口，5-电动机，6-夹套出水口，7-尾气出口，8、9、10-夹套进水口，11-夹套出水口，12-工艺空气进口，13-出料口，14-视镜，15-人孔，16-温度计，17-排净口，18-排气口，19-压力计，20-搅拌桨，21-反应釜筒体，22-底部封头，23-顶部封头，24，25-夹套,26-减速机，27-机架，28-联轴器，29-机械密封,30-挡板，31-接地板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1，一种生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜，参照图1、图2所示，反应釜和反应釜内用于测量实时反应温度的温度计均采用耐腐蚀材料加工而成，其特征在于，合金反应釜筒体21中下部和底部封头22均采用Zr702/TA1/Q345R三层的耐腐蚀金属复合材料，Zr702、TA1为耐腐蚀层，强度由Q345R钢板承担；上部筒体采用Ta1/TA1/Q345R三层的耐腐蚀金属复合材料，Ta1、TA1为耐腐蚀层；顶部封头23采用TA9/Q345R双层的耐腐蚀金属复合材料，TA9为耐腐蚀层；三层搅拌器组合而成的带角度大桨叶的搅拌桨20采用金属材料制成，其中占搅拌桨整体长度约六分之一的靠近釜体顶部封头的部分搅拌桨表面包覆有钽合金，位于筒体两侧的温度计16采用耐腐蚀金属材料制成并且分别分布于靠近搅拌桨上层和中层桨叶附近的位置。
反应釜容积为27m3，生产过程中采用DCS自动化控制。
反应釜顶部封头23下部设置有夹套24，夹套上有进水口3和出水口6。
反应釜操作步骤为：
a、检查外部水及气体供应是否正常，检查氯化釜釜底的进料口4是否处于关闭状态；
b、开启氯化釜釜底的进料口4，同时，启动电动机5直至搅拌桨达到所设定的转速，接受外部物料进入氯化釜；
c、受料完毕后，将工艺水进口2设置为开启状态，通入水温在65℃-75℃范围内的热水，当水量达到预设值（大约4.5m3）时，关闭工艺水进口2；
d、通过外部热量调节装置使反应釜体内温度升高，同时开启釜盖夹套降温水进水口3和出水口6对釜盖内部进行降温；
e、釜温在60℃时，将引发剂加入到氯化釜中，然后盖釜盖；
f、当氯化釜的温度达到预设的通氯温度要求时，从氯化釜釜底的液氯进口1开始通氯，同时开启尾气出口7，将氯化釜中的空气赶出；然后关闭尾气出口7，缓慢将液氯流量上调，接下来由DCS控制系统按照所设定的工艺自动调节液氯流量和温度；
g、当通氯完毕时，关闭液氯进口1，同时开启夹套冷却水进水口8-10和出水口11，对反应釜进行降温；
h、当温度降到110℃时，开启尾气出口7处的调节装置，将氯化釜中的多余的氯气缓慢放出，同时开启工艺空气进口12通入压缩风进行赶气，并保持压力在0.1MPa左右，当温度降到100℃时，关闭工艺空气进口12，赶气完毕；
i、当温度降到60℃-80℃时，开启氯化釜釜底的出料口13，然后开启工艺空气进口12通入压缩风，将物料压入外部后处理装置，同时保持釜内压力不要超过0.2MPa，压料完毕后加少量水冲洗氯化釜，进行二次压料；
j、压料完毕，关闭工艺空气进口12，开启尾气出口7，关闭出料口13，当氯化釜压力回复正常时，打开氯化釜釜盖，关闭尾气出口7；
k、将氯化釜清理干净。
Claims (4)
1.一种生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜，反应釜和反应釜内用于测量实时反应温度的温度计均采用耐腐蚀材料加工而成，其特征在于：合金反应釜筒体（21）中下部和底部封头（22）均采用Zr702/TA1/Q345R三层的耐腐蚀金属复合材料，Zr702、TA1为耐腐蚀层，强度由Q345R钢板承担；上部筒体采用Ta1/TA1/Q345R三层的耐腐蚀金属复合材料，Ta1、TA1为耐腐蚀层；顶部封头（23）采用TA9/Q345R双层的耐腐蚀金属复合材料，TA9为耐腐蚀层；三层搅拌器组合而成的带角度大桨叶的搅拌桨（20）采用金属材料制成，其中占搅拌桨整体长度约六分之一的靠近釜体顶部封头的部分搅拌桨表面包覆有钽合金，位于筒体两侧的温度计（16）采用耐腐蚀金属材料制成并且分别分布于靠近搅拌桨上层和中层桨叶附近的位置。
2.根据权利要求1所述的一种生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜，其特征在于：反应釜容积为27m3，生产过程中采用DCS自动化控制。
3.根据权利要求1所述的一种生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜，其特征在于： 反应釜顶部封头（23）下部设置有夹套（24），夹套上有进水口（3）和出水口（6）。
4.根据权利要求1所述的一种生产氯化聚乙烯用合金氯化反应釜，其特征在于，操作步骤为：
a、检查外部水及气体供应是否正常，检查氯化釜釜底的进料口（4）是否处于关闭状态；
b、开启氯化釜釜底的进料口（4），同时，启动电动机（5）直至搅拌桨达到所设定的转速，接受外部物料进入氯化釜；
c、受料完毕后，将工艺水进口（2）设置为开启状态，通入水温在65℃-75℃范围内的热水，当水量达到预设值（大约4.5m3）时，关闭工艺水进口（2）；
d、通过外部热量调节装置使反应釜体内温度升高，同时开启釜盖夹套降温水进水口（3）和出水口（6）对釜盖内部进行降温；
e、釜温在60℃时，将引发剂加入到氯化釜中，然后盖釜盖；
f、当氯化釜的温度达到预设的通氯温度要求时，从氯化釜釜底的液氯进口（1）开始通氯，同时开启尾气出口（7），将氯化釜中的空气赶出；然后关闭尾气出口（7），缓慢将液氯流量上调，接下来由DCS控制系统按照所设定的工艺自动调节液氯流量和温度；
g、当通氯完毕时，关闭液氯进口（1），同时开启夹套冷却水进水口（8-10）和出水口（11），对反应釜进行降温；
h、当温度降到110℃时，开启尾气出口（7）处的调节装置，将氯化釜中的多余的氯气缓慢放出，同时开启工艺空气进口（12）通入压缩风进行赶气，并保持压力在0.1MPa左右，当温度降到100℃时，关闭工艺空气进口（12），赶气完毕；
i、当温度降到60℃-80℃时，开启氯化釜釜底的出料口（13），然后开启工艺空气进口（12）通入压缩风，将物料压入外部后处理装置，同时保持釜内压力不要超过0.2Mpa，压料完毕后加少量水冲洗氯化釜，进行二次压料；
j、压料完毕，关闭工艺空气进口（12），开启尾气出口（7），关闭出料口（13），当氯化釜压力回复正常时，打开氯化釜釜盖，关闭尾气出口（7）；
k、将氯化釜清理干净。
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