CN109648740A - 一种mma单体生产用的加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MMA单体生产用的加热系统,包括依次连接的第一加热管、第二加热管和第三加热管,所述第一加热管、第二加热管和第三加热管内均设有螺杆,所述第一加热管、第二加热管和第三加热管均设有加热装置;所述第一加热管的前端设有进料口,所述第一加热管上设有第一出气管,所述第二加热管上的不同位置设有第二出气管,所述第三加热管上的不同位置设有第三出气管。本设备在加热过程全程封闭,没有污染气体放出,安全环保。亚克力在加热过程得到充分搅拌和分散,能够提高裂解效率,提高转换速度,减少残渣的排放量。
Description
技术领域
本发明涉及MMA单体生产领域,尤其涉及一种MMA单体生产用的加热系统。
背景技术
甲基丙烯酸甲酯是一种有机化合物,又称MMA,简称甲甲酯。是一种重要的化工原料,是生产透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃,PMMA)的单体。用来生产浴缸的亚克力板在加温到一定温度后会裂解出MMA,将废弃的亚克力板回收和加热,裂解,将主要的裂解产物MMA回收和储存,是亚克力板循环利用的有效方法。
现有的亚克力板加热主要使用锅炉,将亚克力板放置于锅炉内加热,并在锅炉顶部收集裂解出的气体。采用此方法的缺点是:1、锅炉的保温较差,加热过程消耗大量能源。2、锅炉内的亚克力板受热不均匀,外围的亚克力板温度过高,中心的亚克力板却未达到裂解和蒸发温度,影响裂解效率和回收质量。3、加热后的炉渣需要打开锅炉的盖子清理,由于MMA气体具有刺激性,影响操作人员的身体健康。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种MMA单体生产用的加热系统,可对亚克力加热裂解,亚克力在加热过程得到充分搅拌和分散,能够提高裂解效率,提高转换速度,减少残渣的排放量。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种MMA单体生产用的加热系统,包括依次连接的第一加热管、第二加热管和第三加热管,所述第一加热管、第二加热管和第三加热管内均设有螺杆,所述第一加热管、第二加热管和第三加热管均设有加热装置;所述第一加热管的前端设有进料口,所述第一加热管上设有第一出气管,所述第二加热管上的不同位置设有第二出气管,所述第三加热管上的不同位置设有第三出气管,所述第二加热管与第三加热管之间通过竖直设置的透气管连接,所述第二加热管连接透气管的侧面,第三加热管连接透气管的下端,所述透气管上端连接有第四出气管。
作为上述方案的改进,所述所述第一加热管与第二加热管、第二加热管与第三加热管相互垂直设置。
作为上述方案的改进,所述加热装置为缠绕在第一加热管、第二加热管或第三加热管表面的感应加热线圈;所述第一加热管、第二加热管或第三加热管表面包覆有保温层。
作为上述方案的改进,所述第一出气管上设有压力表和取样机构。
作为上述方案的改进,所述第二出气管共两组,它们分设于第二加热管上,靠近第二加热管与第一加热管或透气管的连接处,所述第三出气管共三组,它们间距均匀地分布在第三加热管上并同时连入出气汇集管中。
作为上述方案的改进,所述螺杆包括杆体、进料扇叶组和反应扇叶组,所述进料扇叶组由进料扇叶沿杆体在同一圆周内设置组成,所述反应扇叶组由反应扇叶沿杆体在同一圆周内设置组成;所述进料扇叶的倾斜角度大于反应扇叶的倾斜角度;多组反应扇叶组间隔预定距离轴向设于杆体上;同组相邻的反应扇叶之间设有排气间隙。
作为上述方案的改进,同一反应扇叶组的所有反应扇叶位于同一螺旋面内。
作为上述方案的改进,同一反应扇叶组的所有反应扇叶的结构相同,并且周向设置在同一径向节点上。
作为上述方案的改进,所述进料扇叶组由3片进料扇叶组成;所述反应扇叶组由3片反应扇叶组成。
作为上述方案的改进,所述杆体上设有强化套。
实施本发明,具有如下有益效果:
采用本实施例,能够使粉碎后的亚克力颗粒在加热系统中的第一加热管、第二加热管和第三加热管中依次加热,并在螺杆的推送和搅拌作用下使裂解出的气体析出,分段进入各出气管后,被收集,实现MMA单体的循环利用。
本设备在加热过程全程封闭,没有污染气体放出,安全环保。亚克力在加热过程得到充分搅拌和分散,能够提高裂解效率,提高转换速度,减少残渣的排放量。
附图说明
图1是本发明一种MMA单体生产用的加热系统的结构示意图;
图2是本发明的第一加热管、第二加热管或第三加热管的结构示意图;
图3是本发明的螺杆的第一实施例的结构示意图;
图4是本发明的螺杆的第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明,本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词,仅以本发明的附图为基准,其并不是对本发明的具体限定。
如图1所示,本发明实施例提供了一种MMA单体生产用的加热系统,包括依次连接的第一加热管、第二加热管2和第三加热管3,所述第一加热管1、第二加热管2和第三加热管3内均设有螺杆4,所述第一加热管1、第二加热管2和第三加热管3均设有加热装置5;所述第一加热管1的前端设有进料口11,所述第一加热管1上设有第一出气管6,所述第二加热管2上的不同位置设有第二出气管7,所述第三加热管3上的不同位置设有第三出气管8,所述第二加热管2与第三加热管3之间通过竖直设置的透气管10连接,所述第二加热管2连接透气管10的侧面,第三加热管3连接透气管10的下端,所述透气管10上端连接有第四出气管9。
采用本实施例,能够使粉碎后的亚克力颗粒在加热系统中的第一加热管、第二加热管和第三加热管中依次加热,并在螺杆的推送和搅拌作用下使裂解出的气体析出,分段进入各出气管后,被收集,实现MMA单体的循环利用。
本设备在加热过程全程封闭,没有污染气体放出,安全环保。亚克力在加热过程得到充分搅拌和分散,能够提高裂解效率,提高转换速度,减少残渣的排放量。
下面结合本方案的具体结构详细说明其工作原理和步骤:
1、将回收的亚克力板粉碎,得到亚克力颗粒。
2、将亚克力颗粒从第一加热管1的进料口11加入,第一加热管1内的螺杆4旋转,同时,第一加热管1上的加热装置5开始对第一加热管1加热,亚克力颗粒开始升温。结合图2,所述加热装置5为缠绕在第一加热管1、第二加热管2或第三加热管3表面的感应加热线圈;所述第一加热管1、第二加热管2或第三加热管3表面包覆有保温层51,以防热量散失。
结合图3,为了改善亚克力颗粒在加热管内的堆积情况,所述螺杆4具有特殊的结构:所述螺杆4包括杆体41、进料扇叶组42和反应扇叶组43,所述进料扇叶组42由进料扇叶沿杆体41在同一圆周内设置组成,所述反应扇叶组43由反应扇叶沿杆体41在同一圆周内设置组成;所述进料扇叶的倾斜角度大于反应扇叶的倾斜角度;多组反应扇叶组43间隔预定距离轴向设于杆体41上;同组相邻的反应扇叶之间设有排气间隙44。当亚克力颗粒与螺杆4接触时,倾斜角度较大的进料扇叶组42能够较快地将亚克力颗粒往前输送,保证进入第一加热管1内的亚克力颗粒的空间被压缩,提高处理效率。所述杆体41上设有强化套45,便于提高反应扇叶组43和进料扇叶组42的刚性。。
接着,亚克力颗粒与反应扇叶组43接触,所述反应扇叶组43除了将亚力克往前推进外,还起到翻动亚克力,使其受热均匀的作用,更为重要的是保证裂解产生的气体能够快速排出。根据本发明反应扇叶组43的第一种实施例,同一反应扇叶组43的所有反应扇叶43a位于同一螺旋面内。所述进料扇叶组42由3片进料扇叶组成;所述反应扇叶组43由3片反应扇叶43a组成。此时,所有的反应扇叶43a看起来像是螺钉的螺纹在轴向切出了3道缺口,上述缺口形成上述排气间隙44。采用本结构,由于反应扇叶43a都在螺纹线上移动,亚克力的输送更为平稳,每组反应扇叶43a之间的亚克力在裂解产生气体后,每当反应扇叶43a的排气间隙44朝上,产生的气体就会从排气间隙44朝不同的反应扇叶组43移动,直到从第一出气管6排出。
如图4所示,根据本发明反应扇叶组43的第二种实施例,同一反应扇叶组43的所有反应扇叶43b的结构相同,并且周向设置在同一径向节点上。此时,所有的反应扇叶43b看起来像是普通风扇的扇叶,排气间隙44由反应扇叶43b之间的间隙自然形成。采用本结构,亚克力在经过每组反应扇叶组43时,均被彻底搅动,更有利于气体排出,亚克力受热也更均匀,但是,必须通过设计进料扇叶组42与反应扇叶43b的直径比例,以此控制亚克力的进料速度,防止进料过快造成亚克力之间的摩擦力过大,使螺杆4无法转动或变形损坏。
所述第一出气管6上设有压力表和取样机构12,可以通过压力表监控第一出气管的压力,从而了解亚克力是否达到裂解的初始温度;所述取样机构12用于检测裂解产生的气体的成分,便于对刚加入的亚克力后续裂解的成分监控。
3、亚克力在第一加热管1、第二加热管2和第三加热管3之间依次移动,直到所有MMA单体裂解排出。第一加热管1、第二加热管2和第三加热管3的温度依次提高,它们的温度在300到600度之间。所述第一加热管1与第二加热管2、第二加热管2与第三加热管3相互垂直设置。垂直设置的三段管体使亚克力在不同管体时经历转向或掉落,成块的亚克力在转向或掉落过程容易分开,便于继续裂解。
其中,所述第二出气管7共两组,它们分设于第二加热管2上,靠近第二加热管2与第一加热管1或透气管10的连接处,所述第三出气管8共三组,它们间距均匀地分布在第三加热管3上并同时连入出气汇集管81中。所述第二加热管2与第三加热管3之间通过竖直设置的透气管10连接,所述第二加热管2连接透气管10的侧面,第三加热管3连接透气管10的下端。从第二加热管2末端送出的亚力克,已经经历了两端升温,大部分已经裂解,但是,部分含有杂质的亚克力也可能会聚合成块,难以分开。此时,这类亚克力进入透气管10后,由于透气管10内没有螺杆4,不会受到螺杆4的阻挡,其空间也明显较大,而且它是垂直设置的,亚克力在此进行自由落体运动,利用自身重力,将亚克力块分开。或者在此空间内,亚克力块外部的压力减少,亚克力块内的气体能够将亚克力块弹开成几块,并从弹开成几块的亚克力中逃逸,然后直接从透气管10顶部的第四出气管9排出。所述第一出气管6、第二出气管7、第三出气管8和第四出气管9与相应的收集装置连通,将产生的MMA单体收集。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,包括依次连接的第一加热管、第二加热管和第三加热管,所述第一加热管、第二加热管和第三加热管内均设有螺杆,所述第一加热管、第二加热管和第三加热管均设有加热装置;所述第一加热管的前端设有进料口,所述第一加热管上设有第一出气管,所述第二加热管上的不同位置设有第二出气管,所述第三加热管上的不同位置设有第三出气管,所述第二加热管与第三加热管之间通过竖直设置的透气管连接,所述第二加热管连接透气管的侧面,第三加热管连接透气管的下端,所述透气管上端连接有第四出气管。
2.如权利要求1所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,所述所述第一加热管与第二加热管、第二加热管与第三加热管相互垂直设置。
3.如权利要求2所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,所述加热装置为缠绕在第一加热管、第二加热管或第三加热管表面的感应加热线圈;所述第一加热管、第二加热管或第三加热管表面包覆有保温层。
4.如权利要求3所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,所述第一出气管上设有压力表和取样机构。
5.如权利要求3所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,所述第二出气管共两组,它们分设于第二加热管上,靠近第二加热管与第一加热管或透气管的连接处,所述第三出气管共三组,它们间距均匀地分布在第三加热管上并同时连入出气汇集管中。
6.如权利要求3所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,所述螺杆包括杆体、进料扇叶组和反应扇叶组,所述进料扇叶组由进料扇叶沿杆体在同一圆周内设置组成,所述反应扇叶组由反应扇叶沿杆体在同一圆周内设置组成;所述进料扇叶的倾斜角度大于反应扇叶的倾斜角度;多组反应扇叶组间隔预定距离轴向设于杆体上;同组相邻的反应扇叶之间设有排气间隙。
7.如权利要求6所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,同一反应扇叶组的所有反应扇叶位于同一螺旋面内。
8.如权利要求6所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,同一反应扇叶组的所有反应扇叶的结构相同,并且周向设置在同一径向节点上。
9.如权利要求7或8任一项所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,所述进料扇叶组由3片进料扇叶组成;所述反应扇叶组由3片反应扇叶组成。
10.如权利要求9所述的MMA单体生产用的加热系统,其特征在于,所述杆体上设有强化套。
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