CN107983275A - 眉形螺旋式夹套、使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置及该热控制装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种眉形螺旋式夹套、使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置以及制造该反应器的热控制装置的方法。根据本发明，可以提供一种眉形螺旋式夹套，即使在应用于大型反应器时该眉形螺旋式夹套仍能够增大反应器的热控制面积，使得热控制装置的热控制量比使用半管螺旋式夹套时提高20％以上，以及提供使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置和制造该反应器的热控制装置的方法。

Description

眉形螺旋式夹套、使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制 装置及该热控制装置的制造方法

本申请是2014年3月25日提交、发明名称为“眉形螺旋式夹套、使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置以及该热控制装置的制造方法”、申请号为201380003179.X的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及眉形螺旋式夹套(eyebrow coil jacket)、使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置以及该热控制装置的制造方法，更具体而言，本发明涉及即使当应用于较大反应器时仍能增大热控制面积的眉形螺旋式夹套、使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置以及该热控制装置的制造方法。

背景技术

当以聚合为特征的各种物质发生聚合反应时，放热的聚合反应会提高反应器内部的温度，因此使用如夹套和回流冷凝器以保持恒定的温度。

在连续或间歇式聚合反应器中使用的夹套的种类是最古老的单一外部型、以盘管形式围绕反应器的半管螺旋型以及近年来开发的恒流量冷却型等。

单一外部型夹套被制造成具有在反应器的器壁上形成另一空间以使冷水可以在该空间内流动的结构。当将单一外部型夹套应用于小型反应器时，单一外部型夹套通过整个反应器的器壁冷却反应器。因此，单一外部型夹套可以有效用于小型反应器。另一方面，当反应器的尺寸增加时，在夹套内流动的冷却剂难以循环，使得根据反应器的位置的均匀冷却难以进行。

半(1/2)管螺旋式夹套是配置成将半管以盘管形状缠绕在反应器器身的外壁上的螺旋式夹套。这种类型的夹套的优点在于冷却剂快速循环，因此可以均匀调节温度而与反应器的位置无关。由于这个原因，半管螺旋式夹套通常还用于大型反应器。

然而，在将管固定到反应器外壁的焊接过程中，各管之间具有间隔，使得它与单一外部型夹套不同，难以通过整个反应器的器壁冷却反应器。

恒流量冷却型夹套与单一外部型夹套类似，但具有在夹套内提供另一个用于控制温度的夹套以快速并精确地调节温度的优点。然而，这种类型夹套的最初制造成本高，因此不能轻易地应用恒流量冷却式夹套。

同时，为了解决为提高生产率增加反应器尺寸而使反应器的热控制面积减少的问题，已经提出将冷却剂提供给夹套和挡板以直接除去反应物产生的热量的方法。然而，在该方法中，运行成本过度增加。

此外，回流冷凝器可以用作一种易于解决热控制面积问题的方法。然而，在这种情况下，质量可能变差。也就是说，当大幅增加反应器的尺寸时，回流冷凝器的冷却速率增加。当回流冷凝器的冷却速率增加时，反应过程中聚合的物质或反应器中产生的泡沫可能会流到回流冷凝器从而在回流冷凝器中可能形成垢。在回流冷凝器中形成垢的情况下，很难将垢从回流冷凝器中除去，冷却效率下降，从而使得产率下降。此外，垢可能会落到反应器中从而严重影响反应器中的产物质量。

为了解决上述问题，已经提出在反应器的内壁上安装夹套。在这种情况下，可以直接冷却而无需通过反应器的器身进行冷却，从而与安装在反应器外壁上的夹套相比实现更有效的冷却。然而，在使用提高传热效率的材料的情况下，产物的成本由于这种材料非常昂贵而增加。在夹套中形成垢的情况下，难以从夹套中除去垢，严重影响反应器内产物的质量。为了防止这个问题，可以使用专门的除垢器，但是会增加产物的成本。

例如，与常规聚合不同，日本专利登记号1993-222102公开了一种使用安装在外部的冷却器通过反应物的循环有效进行冷却的方法。然而，在该方法中，必须另外安装用于冷却的冷却器和用于循环的泵，使得电费和最初的投资费用增加，因而增加了产物的成本。

因此，需要能够增大聚合反应器的热控制装置的夹套的热控制面积从而提高产率，并能提高挡板和夹套与回流冷凝器的冷却百分比，从而稳定地制备各种物质同时保持物质的质量的技术。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种眉形螺旋式夹套、使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置以及该反应器热控制装置的制造方法，在固定到反应器器身外壁上的半管螺旋式夹套中，本发明的眉形螺旋式夹套能最大限度利用反应器器身的面积来增大反应器的热控制面积，从而改善产物的生产率和质量。

技术方案

根据本发明，上述目的可以通过提供使用眉形螺旋式管5制造的眉形螺旋式夹套来实现。

另外，根据本发明，提供一种包括所述眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置。

而且，根据本发明，提供一种所述反应器的热控制装置的制造方法，包括如下步骤：制造多根眉形螺旋式管，将所述管布置在反应器器身的外壁上，和沿着反应器的外壁将所述管焊接成螺旋管道的形状。

下文中，将更加详细地描述本发明。

首先，本发明具有提供一种反应器的热控制装置及其制造方法的技术特征，所述反应器的热控制装置使用眉形螺旋式夹套5作为通常用于连续或间歇式反应器的半管螺旋式夹套从而可以利用整个反应器的器壁。

除非特别指出，在本发明中的术语“眉形螺旋式夹套”是指通过如下方法制造的夹套：将具有高导热性的碳钢或不锈钢金属材料制造成眉形，然后将该眉形的碳钢或不锈钢金属材料通过焊接固定到反应器器身的外壁上。例如，所述眉形可以是将圆形或椭圆形管切成眉形的切管，然后使用。

在本发明中使用的眉形螺旋式夹套具有使半管围绕反应器器身的外壁绕成盘管形状的螺旋形状。这种类型的夹套的优点在于冷却剂快速循环，因此可以均匀调整温度而与反应器的位置无关。因此，该眉形螺旋式夹套通常也用于大型反应器。

具体而言，根据本发明的眉形螺旋式夹套的特征在于使用眉形螺旋式管5制造。

如前所述，眉形螺旋式管5是通过如下方法获得的：将由具有高导热性的碳钢或不锈钢金属材料制成的圆管切成眉形，根据需要使用机器将切管弯曲以在焊接时形成围绕反应器外壁的密封的管道，并通过焊接固定到反应器器身的外壁上。例如一个实例，圆管可以切成圆管的长度等于该圆管内径的25至40％，27至37％或30至35％，或者圆管可以具有这样的形状。在这种情况下，当将上述切割的圆管固定到反应器上时反应器的热控制面积可以最大化。

或者，眉形螺旋式管可以通过将由具有高导热性的碳钢或不锈钢材料制成的椭圆管切割成具有上述尺寸的眉形螺旋式管来获得，或者眉形螺旋式管可以具有这样的形状。在这种情况下，当将该眉形螺旋式管固定到反应器上时可使反应器的热控制面积最大化。

眉形螺旋式夹套即眉形螺旋式管5通过焊接以螺旋形状固定到反应器的外壁上形成沿反应器外壁的管道。例如，眉形螺旋式夹套可以使眉形螺旋式管5中流动的冷却剂循环以进行热交换(参见图1)。

此时，水或冷水可以用作冷却剂。

在另一个实例中，螺旋管道的特征在于反应器的法线(normal line)和眉形螺旋式夹套的切线之间的夹角等于或大于35°且小于60°，35°至55°或35°至50°。

在本发明中，构成螺旋管道的各管层之间的间隙间隔小于通过焊接管在反应器上形成的夹套焊接部分8之间的距离，这只能通过使用眉形螺旋式夹套才能实现。

具体而言，在全熔焊(全焊透)的焊接切角为50°至60°，50°至55°或约55°或低于55°的情况下，眉形螺旋式夹套的高度小于半管螺旋式夹套的高度(参见图3的符号d和e)，使得夹套焊接部分8之间的距离变窄。因此，可以只有一个焊接点，由此增加反应器的热控制面积。

根据本发明，提供了一种包括所述眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置。

上述反应器可以是但不限于连续或间歇式聚合反应器。

而且，根据需要，该反应器可以具有回流冷凝器、挡板等。

反应器的热控制装置可以使用各种方法制造，例如包括如下步骤的方法：制造多根眉形螺旋式管，将眉形螺旋式管设置在反应器器身的外壁上，以及沿反应器的外壁将眉形螺旋式管焊接成螺旋管道的形状。

如前所述，眉形管可以通过将圆管或椭圆管切割成眉形，根据需要使用机器将眉形管弯曲以使在沿反应器的外壁焊接眉形管时眉形管形成密封的管道来获得，或者眉形管可以在管注塑成型期间制造成本发明限定的特定的眉形管。然而，眉形管不局限于此。

具体而言，本发明的眉形管可以通过将圆管或椭圆管切割成管的长度等于管内径的25至40％，27至37％，或30至35％来获得。在这种情况下，当将眉形管固定到反应器上时，可使反应器的热控制面积最大化。

此外，焊接可以是夹套焊接到聚合反应器上的任何类型。例如，焊接可以包括，但不限于，电弧焊、氩弧焊或氧气焊接。聚合反应器可以是，但不限于，碳钢或不锈钢(SUS)材料等。

此外，在聚合反应器外壁上形成的螺旋管道的特征在于反应器的法线和眉形螺旋式夹套的切线之间的夹角等于或大于35°且小于60°，35°至55°或35°至50°(参见FIG.1)。

焊接的特征在于焊接切角为50°至60°，50°至55°或约55°的全熔焊。

也就是说，根据本发明，在进一步考虑全熔焊的焊接之后，固定到反应器上的各管层之间的间隙间隔可以等于或小于在反应器上形成的管的焊接部分之间的距离，由此使反应器的热控制面积最大化。在将管焊接到反应器器身上的过程中保持55°角进行全熔焊时，半(1/2)圆管6的高度d高于眉形管5的高度e，各管层之间的间隙间隔增加(参见图2)。

因此，就安全控制来讲，在将半圆管6焊接到反应器器身的外壁7上时，要求各管层之间的间隙间隔(夹套焊接部分之间的距离)是反应器器身外壁7的厚度c的2倍(参见图3(a)和韩国高压气体安全控制法案(KGS AC111))。因此，不能用作热控制面积的面积a增加，从而，热控制效率降低。

另一方面，眉形螺旋式夹套5，构成该螺旋式夹套的管的高度e较低，因而夹套焊接部分之间几乎不需要存在距离a，因此，焊接点可以只有一个点。也就是说，安全控制所要求的反应器外壁7的厚度c的2倍对于管的内径b是足够的。

因此，当使用半圆管时在每个夹套焊接部分的两个尾端处产生的与夹套焊接部分之间的距离a对应的间隙间隔的问题可以通过单个焊接点的变化得以解决，可以消除或减小间隙间隔(参见图3(b))。

作为参考，在焊接过程中确保全熔焊以将管固定到反应器器身上是非常重要的。这就是从反应器内部施加高压时由焊接缺陷部分产生问题，从而需要因经常维护和维修而产生的费用，产物的生产率下降以及反应器的寿命降低的原因。

具体而言，如图1的截面图所示，为了使反应器的热控制面积最大化，当将半(1/2)圆管焊接到反应器器身上时，重要的是减小盘管间的间隙间隔。然而，如图2(b)所示，当使全熔焊保持焊条4和焊接部分的底部之间的夹角时，焊条4可能会接触位于不同位置的管的顶部。为此，需要扩大盘管之间的间隙间隔。

此外，根据管的内径，焊接部分之间的间隙距离可以是反应器器身外壁的厚度c的2倍或多于2倍。

作为参考，对于反应器的稳定性，在形成螺旋式夹套时优选形成螺旋式夹套焊接部分之间的间隙间隔a是器身厚度(外壁的厚度c)的2倍或多于2倍的螺旋式夹套。然而，在盘管之间的间隙间隔是反应器器身厚度的2倍或多于2倍的情况下，反应器的热控制面积显著减少，使得夹套的热控制效果降低。

根据本发明，另一方面，可以提供一种眉形螺旋式夹套、使用该眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置以及该反应器的热控制装置的制造方法，该眉形螺旋式夹套即使用于大型反应器时，仍能提高反应器的热控制面积，从而使该热控制装置的热控制量比使用半管盘管时提高20％以上。

例如，在图3(a)中，在构成半管螺旋式夹套6的管的长度b是177mm，反应器2器身外壁的厚度c是33mm的情况下，夹套焊接部分8之间的距离必须是66mm。当将这些值代入公式b/(b+a)中以计算基于高压气体调节的螺旋式夹套的热控制能力时，177/(177+66)等于0.73。这个结果证实73％的反应器面积可以用作反应器的热控制面积(参见韩国高压气体安全控制法案(KGS AC111))。

另一方面，在图3(b)中，在构成眉形螺旋式夹套5的管的长度b是177mm，反应器2的器身外壁的厚度c是33mm的情况下，夹套焊接部分8之间的间隙距离可以不是66mm，而是夹套盘管间的最小间隔(13mm)。当将这些值代入上述公式时，177/(177+13)＝0.93。因此，可以证实93％的反应器的面积可以用作反应器的热控制面积。因此，热控制面积增加20％。

此外，上述13mm与只有一个焊接点相对应，夹套焊接部分之间的间隙距离等于管的长度b，因此夹套焊接部分之间的间隙距离满足反应器的厚度的2倍或高于2倍。

包括根据本发明的眉形螺旋式夹套的反应器可以有效用于要求反应器热控制的聚合反应，如PVC聚合等。

有益效果

根据本发明，通过改变常规反应器夹套设备中的管可以使热控制面积最大化，由此改善夹套的热控制效果，通过缩短反应时间提高生产率和质量。

附图说明

图1是示意性地显示根据本发明的制造例1的螺旋式夹套1、反应器2和回流冷凝器3的结构的截面图。

图2是示意性地显示焊接夹套时盘管间隔和焊接切角的截面图，图2(a)表示半管螺旋式，图2(b)表示眉形螺旋式。

图3是示意性地显示设置于图1的反应器2的器身外壁上的螺旋式夹套的截面图，图3(a)显示半管螺旋式夹套的部分，图3(b)显示眉形螺旋式夹套的部分。

[附图标记的说明]

1：螺旋式夹套

2：反应器

3：回流冷凝器

4：焊条

5：眉形螺旋式夹套部分

6：半管(1/2)螺旋式夹套部分

7：反应器器身的外壁

8：夹套焊接部分

具体实施方式

现在，将描述本发明优选的实施方案以使本领域技术人员通过这些优选实施方案容易理解本发明。然而，公开下面的实施方案是为了举例说明的目的，因此本领域技术人员将理解在不背离本发明的范围和精神的情况下各种改变和修改都是可以的。另外，显然这些改变和修改都属于所附的权利要求。

下文中，为了有助于理解本发明将提出氯乙烯聚合物的聚合方法作为制备例和实施例。然而，体现本发明的制造方法不局限于此。

[制造例1]

将由碳钢或不锈钢制成的圆管(内径约203mm)切割成该圆管的长度等于该圆管内径的33.3％，根据需要使用机器将该圆管弯曲以在沿反应器的外壁焊接该圆管时形成密封的管道，从而制得多个眉形切开部分(cutout)。

通过电弧焊、氩弧焊或氧气焊中的任何一种将上述眉形切开部分以螺旋形状焊接在内体积为1m³、配有回流冷凝器3的不锈钢聚合反应器2的外壁(厚度为33mm)上，使得反应器2的法线和眉形螺旋式夹套5的切线之间的夹角是35°，以提供螺旋式夹套1(参见图1)。

具体而言，如图2(b)所示以焊条4的焊接切角为55°的状态通过全熔焊进行上述焊接，使得如图3(b)所示，眉形螺旋式夹套5的夹套焊接部分8之间的间隙间隔是13mm，构成螺旋式夹套的管的长度b是177mm(该螺旋式夹套焊接部分8之间的间隙间距满足器身厚度(外壁的厚度c)的2倍或多于2倍)。

[制造例2]

将由制造例1中的相同材料制成的圆管切成该圆管的长度等于该圆管内径的50％，制得多个半管式切开部分。

通过电弧焊、氩弧焊或氧气焊中的任何一种将上述半管式切开部分以螺旋形状焊接在内体积为1m³、配有回流冷凝器3的不锈钢聚合反应器2的外壁(厚度为33mm)上，使得反应器2的法线和半管螺旋式夹套6的切线之间的夹角是35°，以提供螺旋式夹套1(参见图1)。

如图2(a)所示以焊条4的焊接切角为55°的状态通过全熔焊进行上述焊接，使得如图3(a)所示，由半管螺旋式夹套6形成的夹套焊接部分8之间的间隙间隔是66mm，构成该螺旋式夹套的管的长度b是177mm(该螺旋式夹套焊接部分8之间的间隙间距满足器身厚度(外壁的厚度c)的2倍或多于2倍)。

[制造例3]

除了将夹套以螺旋形状缠绕在反应器2的外壁上使得反应器2的法线和眉形螺旋式夹套5的切线之间的夹角为30°之外，按照与制造例1相同的方法制造夹套(螺旋式夹套焊接部分之间的间隙间距满足器身厚度(外壁的厚度c)的2倍或多于2倍)。

[制造例4]

除了将夹套以螺旋形状缠绕在反应器2的外壁上使得反应器2的法线和眉形螺旋式夹套5的切线之间的夹角为60°以外，按照与制造例1相同的方法制造夹套。

在这种情况下，如图3所示，由该眉形螺旋式夹套5形成的夹套焊接部分之间的间隙间隔是80mm，构成该螺旋式夹套的管的长度b是177mm(该螺旋式夹套焊接部分之间的间隙间距满足器身厚度(外壁的厚度c)的2倍或多于2倍)。

[实施例]

实施例1

将130重量份的聚合用水、0.05重量份的水合度为88％的聚乙烯醇、0.02重量份的水合度为72％的聚乙烯醇、0.01重量份的水合度为55％的聚乙烯醇、0.01重量份的羟丙基甲基纤维素、0.075重量份的叔丁基过氧化新癸酸酯(BND)以及0.019重量份的过氧化新癸酸α-异丙苯酯(CND)加入根据制造例1的聚合反应器2中。

接下来，在搅拌期间通过真空泵对反应器抽真空，并将100重量份的氯乙烯单体加入到反应器中。此外，在引发聚合反应时将回流冷凝器3的阀打开以使压力不发生变化，将冷却剂循环到眉形螺旋式夹套1中进行热交换。

聚合是在反应器保持在57℃的温度的状态下进行的，当反应器的压力变化为1.0kg/cm²时停止聚合反应。

接下来，加入0.05重量份的三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]作为抗氧化剂并收集未反应的单体，从而获得树脂浆料。

实施例2

除了使用0.025重量份的水合度为88％的聚乙烯醇、0.041重量份的水合度为72％的聚乙烯醇、0.032重量份的水合度为55％的聚乙烯醇、0.01重量份的羟丙基甲基纤维素、0.068重量份的叔丁基过氧化新癸酸酯(BND)以及0.017重量份的过氧化新癸酸α-异丙苯酯(CND)并且聚合温度是58℃之外，按照与实施例1中相同的方式获得树脂浆料。

比较例1

除了用制造例2的反应器取代制造例1的反应器并使用0.070重量份的叔丁基过氧化新癸酸酯(BND)以及0.018重量份的过氧化新癸酸α-异丙苯酯(CND)之外，按照与实施例1中相同的方式获得树脂浆料。

比较例2

除了用制造例2的反应器取代制造例1的反应器并使用0.064重量份的叔丁基过氧化新癸酸酯(BND)以及0.016重量份的过氧化新癸酸α-异丙苯酯(CND)之外，按照与实施例2中相同的方式获得树脂浆料。

比较例3

除了用制造例3的反应器取代制造例1的反应器之外，以与实施例1中相同的方式进行聚合反应。

然而，增大了反应器本身进行全熔焊的角度，使得设置在反应器上的夹套的焊接缺陷状态严重。因此，冷却剂不能在眉形螺旋式夹套1中循环，使得聚合反应无法进行。

比较例4

除了用制造例4的反应器取代制造例1的反应器之外，按照与实施例1相同的方式获得树脂浆料。

作为参考，实施例1和2使用了制造例1的应用了眉形螺旋式夹套5的反应器，比较例1和2使用了制造例2的安装有半管螺旋式夹套6的反应器，比较例4使用了制造例4的改变了眉形螺旋式夹套5的切角的反应器。

使用下面的方法测量根据实施例1、2，比较例1、2和4制造的氯乙烯聚合物的物理性能。测量结果表示在下面的表1中。具体的测量方法如下：

*平均颗粒尺寸：根据ASTM D 1243-79进行测量。

*表观比重：根据ASTM D1895-89进行测量。

*增塑剂吸收率：根据ASTM D3367-95，以重量份表示被吸收的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑剂的含量与样品重量之比。

*鱼眼的数目：使用6英寸的辊在140℃的温度下将45重量份的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑剂、0.1重量份的硬脂酸钡、0.2重量份的锡类稳定剂以及0.1重量份的炭黑与100重量份的所制备的氯乙烯聚合物混合4分钟，制得厚度为0.3mm的片，然后用肉眼测量100cm²的片中白色透明颗粒的数目。

*泡沫液位：在聚合过程中使用泡沫检测器进行测量。记录最高位置。

*反应器的热控制面积：由反应器器身外壁的厚度c计算夹套焊接部分之间的间隙间隔，然后将所计算的夹套焊接部分之间的间隔和构成螺旋式夹套的管的长度b一起代入下面的公式中，以计算根据高压气体调节的螺旋式夹套的热控制能力。

[公式1]

反应器的热控制面积(％)＝b/(b+a)x100

[表1]

如表1所示，与使用制造例2的应用了半管螺旋式夹套6的反应器的比较例1和2相比，使用制造例1的应用了眉形螺旋式夹套5的实施例1和2中的反应时间减少。

另一方面，可以看出由于引发剂的含量相同，比较例4中的聚合时间与实施例1中相似；然而，回流冷凝器的热控制部分因反应器热控制部分的减少而增加。

此外，实施例1和2中增加了引发剂的加入量使得放热量增加并因此回流冷凝器3的热控制部分减少，在实施例1和2中实现了等于或大于比较例1和2中的质量改善。

如上所述，回流冷凝器3的热控制部分增加，由于在反应期间蒸发液态的氯乙烯单体的含量的增加而使聚合过程中产生的泡沫的高度增加。因此，间接证实夹套的热控率提高。

作为证实泡沫液位状态的结果，可以证实在增加引发剂用量的实施例1和中，泡沫液位与比较例1和2中的相似。

因此，检测到实施例1和2的具有眉形螺旋式夹套5的反应器的热控制效果高于具有半管螺旋式夹套6的常规反应器。

同时，证实比较例4中的泡沫液位高于实施例1中的泡沫液位。这是因为反应器的法线和夹套的切线间的夹角增大，因此增加了夹套盘管间的间隙间隔，使得在聚合过程中夹套的热控面积下降。

另外，如果回流冷凝器3的热控部分增加使大量泡沫产生，则在聚合反应器2中形成垢。结果，热控效率变差，因而生产率从长远来看可能下降。

此外，使用制造例1的反应器的实施例1和2利用了93％的反应器的面积作为热控制面积。另一方面，使用制造例2的反应器的比较例1和2利用了73％的反应器面积作为热控制面积，而使用制造例4的反应器的比较例4利用了69％的反应器的面积作为热控制面积。

因此，根据本发明的反应器的热控制面积比现有技术提高了20％或多于20％。

Claims (7)

1.一种包括挡板、回流冷凝器和眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置，所述回流冷凝器在其与所述反应器之间具有可开闭阀，其中，

所述反应器是用于PVC聚合反应的连续或间歇式聚合反应器，

所述眉形螺旋式夹套是使用眉形螺旋式管制造的，所述眉形螺旋式夹套被构造成沿所述反应器的外壁焊接所述眉形螺旋式管以形成螺旋管道，并且使流入所述眉形螺旋式管中的冷却剂循环以冷却所述反应器，

所述螺旋管道被构造成所述反应器的法线和所述眉形螺旋式夹套的切线之间的夹角等于或大于35°且小于50°，

所述焊接是焊接切角为50°至55°的全熔焊，

所述眉形螺旋式管通过将圆管或椭圆管切割成具有等于所述眉形螺旋式管的内径的30至35％的长度来获得，或者所述眉形螺旋式管具有这样的形状，并且

夹套焊接部分之间的距离被最小化而具有一个焊接点。

2.如权利要求1所述的热控制装置，其中，

基于下面公式1的反应器的热控制面积为93％以上，

[公式1]

反应器的热控制面积(％)＝b/(b+a)×100

b是构成所述眉形螺旋式夹套的管的长度，a是夹套焊接部分之间的距离。

3.如权利要求1所述的热控制装置，其中，

所述反应器具有1m³的内体积。

4.如权利要求1所述的热控制装置，其中，

所述眉形螺旋式管由碳钢或不锈钢金属材料制成。

5.如权利要求1所述的热控制装置，其中，

所述眉形螺旋式管的长度b是所述反应器外壁的厚度c的2倍或大于2倍。

6.一种包括挡板、回流冷凝器和眉形螺旋式夹套的反应器的热控制装置的制造方法，所述回流冷凝器在其与所述反应器之间具有可开闭阀，所述制造方法包括下列步骤：

通过将由碳钢或不锈钢金属材料制成的圆管切割成该圆管的长度等于该圆管内径的30至35％来制造多根眉形螺旋式管；

将所述眉形螺旋式管设置在反应器器身的外壁上，所述反应器具有1m³的内体积；以及

沿所述反应器的外壁以焊接切角为50°至55°的全熔焊、以螺旋管道的形状焊接所述眉形螺旋式管，并使夹套焊接部分之间的距离最小化而具有一个焊点，其中，

通过电弧焊、氩弧焊和氧气焊中的任意一种进行所述焊接。

7.如权利要求6所述的反应器的热控制装置的制造方法，其中，

基于下面公式1的反应器的热控制面积为93％以上，

[公式1]

反应器的热控制面积(％)＝b/(b+a)×100

b是构成所述眉形螺旋式夹套的管的长度，a是夹套焊接部分之间的距离。