CN111735325B - 一种环保型水性nbr涂层材料余热利用及材料回收制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水性NBR技术领域的一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，包括干燥釜、脱气釜和聚合釜，所述脱气釜顶部外壁与钢管连接处的右侧安装有伺服电机，所述伺服电机顶部动力端安装有辅助齿轮，所述钢管外壁固定套设有从动齿轮，所述聚合釜环向外壁缠绕有蛇形管，两组所述U型管相互垂直，聚合釜内腔需要进行加热反应，U型管和蛇形管内腔流动空气可对热量进行吸附，将这些热量传导进入空气加热箱内腔，空气加热箱内腔的空气又通过第一气泵和气管送入U型管内腔，对聚合釜内腔进行加热，在对螺旋状换热管进行加热的同时，可加快聚合釜内腔温度的上升速度，提高聚合反应的效率。

Description

一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置

技术领域

本发明涉及水性NBR技术领域，具体为一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置。

背景技术

水性NBR又称液体丁腈（LNBR），液体丁腈（LNBR）可用来制造低温涂料、防腐涂料、电绝缘涂料、水溶性和电泳涂料，且有坚韧、抗冲击等优点，液体丁腈（LNBR）的制备工艺如附图6所述，水洗和脱气工艺均在脱气釜内进行，在制备工艺中热能消耗较大，现有的设备也缺少对余热的利用装置，导致大量热能被浪费，且脱气釜中排出的气体单体无法回收，增加了制备成本，且对环境的污染较为严重，为此，我们提出一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，包括干燥釜、脱气釜和聚合釜，所述干燥釜顶部设置脱气釜，所述脱气釜顶部设有安装架，所述聚合釜设置在安装架内腔，所述聚合釜底部连接有漏斗，漏斗环向内壁底部设有环形凹槽，环形凹槽内滑动连接有钢管，所述钢管底部延伸至脱气釜内腔设有搅拌叶，且所述钢管与脱气釜顶部外壁通过密封轴承连接，所述脱气釜顶部外壁与钢管连接处的右侧安装有伺服电机，所述伺服电机顶部动力端安装有辅助齿轮，所述钢管外壁固定套设有从动齿轮，所述从动齿轮与辅助齿轮相对一侧啮合，所述聚合釜环向外壁缠绕有蛇形管，所述安装架顶部外壁与聚合釜连接处的右侧安装有空气加热箱，所述空气加热箱左侧外壁前端的顶部和底部分别设有进气口和出气口，所述出气口的左端与蛇形管底部连接，所述聚合釜顶部外壁矩形阵列设有四组连接管，四组所述连接管底部均延伸至聚合釜内腔，左右两组、前后两组所述连接管底部均安装有U型管，两组所述U型管相互垂直，所述聚合釜顶部外壁中心安装有搅拌器，所述搅拌器底部搅拌组件位于两组U型管内腔，所述蛇形管顶部与右侧连接管连接，所述空气加热箱顶部外壁后侧安装有第一气泵，所述第一气泵顶部安装有气管，所述气管的另一端与左侧连接管连接，所述第一气泵底部设有抽气管道，抽气管道底部延伸至空气加热箱内腔。

进一步地，所述空气加热箱内腔前端设有螺旋状换热管，所述螺旋状换热管顶部通过延长管连接有过滤器，所述过滤器位于空气加热箱右侧外壁，所述安装架顶部外壁与空气加热箱连接处的右侧安装有第二气泵，所述第二气泵左侧通过延长管与螺旋状换热管底部连接，所述第二气泵右侧安装有管道，所述干燥釜左侧内壁中心通过轴承安装有转杆，所述转杆右端延伸至干燥釜右侧外壁与管道的另一端通过旋转接头连接，所述转杆通过密封轴承与干燥釜右侧外壁连接，所述干燥釜右侧外壁与转杆连接处的底部安装有电机，所述电机右侧动力端安装有齿轮，所述转杆环向外壁右端安装有传动齿轮，所述传动齿轮与齿轮相对一侧啮合，所述转杆位于干燥釜内腔部分的外壁均匀设有搅拌杆，所述干燥釜左侧外壁顶部设有排气口，所述排气口通过延长管与前侧连接管连接，后侧所述连接管通过延长管与进气口连接。

进一步地，所述转杆和搅拌杆均为空心金属管，所述转杆与搅拌杆连接处的相通，所述搅拌杆外壁均匀开设有出气孔。

进一步地，所述脱气釜右侧外壁设有循环泵，所述循环泵顶部安装有抽气管，所述抽气管的另一端延伸至脱气釜内腔，所述循环泵底部连接有螺旋状冷凝管，所述脱气釜右侧外壁与循环泵连接处的底部安装有气体冷凝瓶，所述螺旋状冷凝管位于气体冷凝瓶内腔，所述螺旋状冷凝管底部设有出气阀，所述出气阀位于气体冷凝瓶底部外壁，所述气体冷凝瓶右侧外壁的顶部和底部分别设有冷凝液进口和冷凝液出口。

进一步地，所述空气加热箱左右两侧外壁内壁均设有前后等距设置电加热板，左右两组所述电加热板前后交错设置，所述电加热板位于螺旋状换热管后侧。

进一步地，所述螺旋状换热管、螺旋状冷凝管、U型管均为壁厚为七毫米的紫铜管。

进一步地，所述蛇形管和管道结构相同，所述蛇形管包括与抵紧块贴合的外套管，所述外套管内套接有内衬管，所述外套管与内衬管之间设置有铝蜂窝板，所述铝蜂窝板顶部和底部均设置有橡胶条，上下相邻的两组所述橡胶条相背一侧外壁分别与外套管内壁和内衬管外壁贴合，且左右相邻的两组所述橡胶条之间填充有保温棉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、伺服电机带动钢管旋转可对脱气釜内腔的原料进行搅动，加速原料脱气和水洗的速度，水洗的方法是对水箱内腔的水进行加热，通过水泵和水管送入脱气釜内腔，与旋转的钢管相配合进行水洗工作，水洗后排出水，打开底部的阀门将原料送入干燥釜内腔进行干燥处理，管道和排气口连接连接管的延长管的某一段均可浸没在热水箱内，提高对热能的利用效率；

2、聚合釜内腔需要进行加热反应，U型管和蛇形管内腔流动空气可对热量进行吸附，将这些热量传导进入空气加热箱内腔，空气加热箱内腔的空气又通过第一气泵和气管送入U型管内腔，对聚合釜内腔进行加热，在对螺旋状换热管进行加热的同时，可加快聚合釜内腔温度的上升速度，提高聚合反应的效率；

3、第二气泵将螺旋状换热管内腔被加热后的空气送入管道和转杆内腔，转杆内腔的干燥空气通过出气孔均匀喷向原料，对原料进行最后的干燥处理，旋转喷气的转杆和搅拌杆可加快干燥的效率，干燥后的废气通过延长管送入U型管进行二次加热，在进入空气加热箱内腔对螺旋状换热管进行加热，可提高热能的利用效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明聚合釜剖视图；

图4为本发明干燥釜剖视图；

图5为本发明脱气釜与气体冷凝瓶安装示意图；

图6为液体丁腈制备工艺流程图；

图7为本发明蛇形管结构示意图。

图中：1、干燥釜；2、脱气釜；3、安装架；4、聚合釜；5、钢管；6、蛇形管；61、内衬管；62、外套管；63、铝蜂窝板；64、橡胶条；65、保温棉；66、小孔；7、空气加热箱；8、进气口；9、出气口；10、第一气泵；11、连接管；12、气管；13、搅拌器；14、螺旋状换热管；15、过滤器；16、第二气泵；17、管道；18、电加热板；19、U型管；20、排气口；21、转杆；22、传动齿轮；23、电机；24、齿轮；25、搅拌杆；26、出气孔；27、伺服电机；28、辅助齿轮；29、从动齿轮；30、循环泵；31、抽气管；32、气体冷凝瓶；33、螺旋状冷凝管；34、出气阀；35、冷凝液进口；36、冷凝液出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，请参阅图1和4，包括干燥釜1、脱气釜2和聚合釜4，制备工艺流程如图6所示，独立设置可同时运转，完成卸料后即可进行下一组的处理，即聚合釜4、脱气釜2和干燥釜1内腔的原料排出后即可进行再次投料运行，在聚合釜4进行进行聚合制备，然后打开阀门进入脱气釜2内腔排出单体，再经过热水的清洗后进行干燥，再经过抽真空处理即可得到成品，属于现有的技术，不进行详细的扩充，主要针对聚合釜4工作时热量的利用，干燥釜1顶部设置脱气釜2，脱气釜2顶部设有安装架3，聚合釜4设置在安装架3内腔，聚合釜4底部连接有漏斗，漏斗环向内壁底部设有环形凹槽，环形凹槽内滑动连接有钢管5，钢管5底部延伸至脱气釜2内腔设有搅拌叶，且钢管5与脱气釜2顶部外壁通过密封轴承连接，脱气釜2顶部外壁与钢管5连接处的右侧安装有伺服电机27，伺服电机27顶部动力端安装有辅助齿轮28，钢管5外壁固定套设有从动齿轮29，从动齿轮29与辅助齿轮28相对一侧啮合，伺服电机27带动钢管5旋转可对脱气釜2内腔的原料进行搅动，加速原料脱气和水洗的速度，水洗的方法是对水箱内腔的水进行加热，通过水泵和水管送入脱气釜2内腔，与旋转的钢管5相配合进行水洗工作，水洗后排出水，打开底部的阀门将原料送入干燥釜1内腔进行干燥处理，管道17和排气口20连接连接管11的延长管的某一段均可浸没在热水箱内，提高对热能的利用效率；

请参阅图1-3，聚合釜4环向外壁缠绕有蛇形管6，安装架3顶部外壁与聚合釜4连接处的右侧安装有空气加热箱7，空气加热箱7左侧外壁前端的顶部和底部分别设有进气口8和出气口9，出气口9的左端与蛇形管6底部连接，聚合釜4顶部外壁矩形阵列设有四组连接管11，四组连接管11底部均延伸至聚合釜4内腔，左右两组、前后两组连接管11底部均安装有U型管19，两组U型管19相互垂直，聚合釜4顶部外壁中心安装有搅拌器13，搅拌器13底部搅拌组件位于两组U型管19内腔，蛇形管6顶部与右侧连接管11连接，空气加热箱7顶部外壁后侧安装有第一气泵10，第一气泵10顶部安装有气管12，气管12的另一端与左侧连接管11连接，第一气泵10底部设有抽气管道，抽气管道底部延伸至空气加热箱7内腔，聚合釜4内腔需要进行加热反应，U型管19和蛇形管6内腔流动空气可对热量进行吸附，将这些热量传导进入空气加热箱7内腔，空气加热箱7内腔的空气又通过第一气泵10和气管12送入U型管19内腔，对聚合釜4内腔进行加热，在对螺旋状换热管14进行加热的同时，可加快聚合釜4内腔温度的上升速度，提高聚合反应的效率；

请参阅图1，空气加热箱7内腔前端设有螺旋状换热管14，螺旋状换热管14顶部通过延长管连接有过滤器15，过滤器15位于空气加热箱7右侧外壁，安装架3顶部外壁与空气加热箱7连接处的右侧安装有第二气泵16，第二气泵16左侧通过延长管与螺旋状换热管14底部连接，第二气泵16右侧安装有管道17，干燥釜1左侧内壁中心通过轴承安装有转杆21，转杆21右端延伸至干燥釜1右侧外壁与管道17的另一端通过旋转接头连接，转杆21通过密封轴承与干燥釜1右侧外壁连接，干燥釜1右侧外壁与转杆21连接处的底部安装有电机23，电机23右侧动力端安装有齿轮24，电机23带动齿轮24、传动齿轮22和转杆21旋转，转杆21环向外壁右端安装有传动齿轮22，传动齿轮22与齿轮24相对一侧啮合，转杆21位于干燥釜1内腔部分的外壁均匀设有搅拌杆25，干燥釜1左侧外壁顶部设有排气口20，排气口20通过延长管与前侧连接管11连接，后侧连接管11通过延长管与进气口8连接，第二气泵16将螺旋状换热管14内腔被加热后的空气送入管道17和转杆21内腔，转杆21内腔的干燥空气通过出气孔26均匀喷向原料，对原料进行最后的干燥处理，旋转喷气的转杆21和搅拌杆25可加快干燥的效率，干燥后的废气通过延长管送入U型管19进行二次加热，在进入空气加热箱7内腔对螺旋状换热管14进行加热，可提高热能的利用效率，转杆21和搅拌杆25均为空心金属管，转杆21与搅拌杆25连接处的相通，搅拌杆25外壁均匀开设有出气孔26；

请参阅图5，脱气釜2右侧外壁设有循环泵30，循环泵30顶部安装有抽气管31，抽气管31的另一端延伸至脱气釜2内腔，循环泵30底部连接有螺旋状冷凝管33，脱气釜2右侧外壁与循环泵30连接处的底部安装有气体冷凝瓶32，螺旋状冷凝管33位于气体冷凝瓶32内腔，螺旋状冷凝管33底部设有出气阀34，出气阀34位于气体冷凝瓶32底部外壁，气体冷凝瓶32右侧外壁的顶部和底部分别设有冷凝液进口35和冷凝液出口36，冷凝液进口35和冷凝液出口36分别连接外部泵体和冷凝液箱，使得气体冷凝瓶32内腔循环流动低温冷凝液，对螺旋状冷凝管33外壁进行充分降温，此时循环泵30通过抽气管31将脱气釜2内腔的气体单体抽出送入螺旋状冷凝管33内腔，流动的气体会被快速降温凝聚呈液体或温度降到安全温度，打开出气阀34即可进行收集；

请参阅图2，空气加热箱7左右两侧外壁内壁均设有前后等距设置电加热板18，左右两组电加热板18前后交错设置，电加热板18位于螺旋状换热管14后侧，电加热板18为前后两侧安装有电加热网的金属板体，可对空气加热箱7内腔的空气进行加热，交错设置可延长风道，增大电加热板18与空气的接触面积，提高加热的效果；

请参阅图1-5，螺旋状换热管14、螺旋状冷凝管33、U型管19均为壁厚为七毫米的紫铜管，换热效果较好，可减小热量损耗；

请参阅图7，蛇形管6和管道17结构相同，蛇形管6包括与抵紧块13贴合的外套管62，外套管62内套接有内衬管61，外套管62与内衬管61之间设置有铝蜂窝板63，铝蜂窝板63顶部和底部均设置有橡胶条64，上下相邻的两组橡胶条64相背一侧外壁分别与外套管62内壁和内衬管61外壁贴合，且左右相邻的两组橡胶条64之间填充有保温棉65，蜂窝板63可吸收部分噪音，保温棉65起到保温作用，也可吸收部分噪音，提高蛇形管6和管道17的降噪效果。

一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，具体使用步骤如下：

S1：在聚合釜4工作时，聚合釜4内腔需要进行加热反应，U型管19和蛇形管6内腔流动空气可对热量进行吸附，第一气泵10和气管12将空气加热箱7内腔的空气送入U型管19内腔，U型管19内腔的空气被加热后通过蛇形管6回到空气加热箱7内腔，因此空气加热箱7内腔的空气被循环加热，在对螺旋状换热管14进行加热的同时，可加快聚合釜4内腔温度的上升速度，提高聚合反应的效率；

S2：在脱气釜2工作时，循环泵30通过抽气管31将脱气釜2内腔的气体单体抽出送入螺旋状冷凝管33内腔，流动的气体会被快速降温凝聚呈液体或温度降到安全温度，打开出气阀34即可进行收集，待脱气完成后即可通入热水进行水浴清洗，水浴清洗后打开设置在脱气釜2后侧的阀门将水排出，然后打开底部的阀门将原料送入干燥釜1内腔；

S3：在干燥釜1工作时，第二气泵16将螺旋状换热管14内腔被加热后的空气送入管道17和转杆21内腔，转杆21内腔的干燥空气通过出气孔26均匀喷向原料，对原料进行最后的干燥处理，干燥后的废气通过延长管送入U型管19进行二次加热，再进入空气加热箱7内腔对螺旋状换热管14进行加热。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，包括干燥釜（1）、脱气釜（2）和聚合釜（4），其特征在于：所述干燥釜（1）顶部设置脱气釜（2），所述脱气釜（2）顶部设有安装架（3），所述聚合釜（4）设置在安装架（3）内腔，所述聚合釜（4）底部连接有漏斗，漏斗环向内壁底部设有环形凹槽，环形凹槽内滑动连接有钢管（5），所述钢管（5）底部延伸至脱气釜（2）内腔设有搅拌叶，且所述钢管（5）与脱气釜（2）顶部外壁通过密封轴承连接，所述脱气釜（2）顶部外壁与钢管（5）连接处的右侧安装有伺服电机（27），所述伺服电机（27）顶部动力端安装有辅助齿轮（28），所述钢管（5）外壁固定套设有从动齿轮（29），所述从动齿轮（29）与辅助齿轮（28）相对一侧啮合，所述聚合釜（4）环向外壁缠绕有蛇形管（6），所述安装架（3）顶部外壁与聚合釜（4）连接处的右侧安装有空气加热箱（7），所述空气加热箱（7）左侧外壁前端的顶部和底部分别设有进气口（8）和出气口（9），所述出气口（9）的左端与蛇形管（6）底部连接，所述聚合釜（4）顶部外壁矩形阵列设有四组连接管（11），四组所述连接管（11）底部均延伸至聚合釜（4）内腔，左右两组、前后两组所述连接管（11）底部均安装有U型管（19），两组所述U型管（19）相互垂直，所述聚合釜（4）顶部外壁中心安装有搅拌器（13），所述搅拌器（13）底部搅拌组件位于两组U型管（19）内腔，所述蛇形管（6）顶部与右侧连接管（11）连接，所述空气加热箱（7）顶部外壁后侧安装有第一气泵（10），所述第一气泵（10）顶部安装有气管（12），所述气管（12）的另一端与左侧连接管（11）连接，所述第一气泵（10）底部设有抽气管道，抽气管道底部延伸至空气加热箱（7）内腔。

2.根据权利要求1所述的一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，其特征在于：所述空气加热箱（7）内腔前端设有螺旋状换热管（14），所述螺旋状换热管（14）顶部通过延长管连接有过滤器（15），所述过滤器（15）位于空气加热箱（7）右侧外壁，所述安装架（3）顶部外壁与空气加热箱（7）连接处的右侧安装有第二气泵（16），所述第二气泵（16）左侧通过延长管与螺旋状换热管（14）底部连接，所述第二气泵（16）右侧安装有管道（17），所述干燥釜（1）左侧内壁中心通过轴承安装有转杆（21），所述转杆（21）右端延伸至干燥釜（1）右侧外壁与管道（17）的另一端通过旋转接头连接，所述转杆（21）通过密封轴承与干燥釜（1）右侧外壁连接，所述干燥釜（1）右侧外壁与转杆（21）连接处的底部安装有电机（23），所述电机（23）右侧动力端安装有齿轮（24），所述转杆（21）环向外壁右端安装有传动齿轮（22），所述传动齿轮（22）与齿轮（24）相对一侧啮合，所述转杆（21）位于干燥釜（1）内腔部分的外壁均匀设有搅拌杆（25），所述干燥釜（1）左侧外壁顶部设有排气口（20），所述排气口（20）通过延长管与前侧连接管（11）连接，后侧所述连接管（11）通过延长管与进气口（8）连接。

3.根据权利要求2所述的一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，其特征在于：所述转杆（21）和搅拌杆（25）均为空心金属管，所述转杆（21）与搅拌杆（25）连接处的相通，所述搅拌杆（25）外壁均匀开设有出气孔（26）。

4.根据权利要求2所述的一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，其特征在于：所述脱气釜（2）右侧外壁设有循环泵（30），所述循环泵（30）顶部安装有抽气管（31），所述抽气管（31）的另一端延伸至脱气釜（2）内腔，所述循环泵（30）底部连接有螺旋状冷凝管（33），所述脱气釜（2）右侧外壁与循环泵（30）连接处的底部安装有气体冷凝瓶（32），所述螺旋状冷凝管（33）位于气体冷凝瓶（32）内腔，所述螺旋状冷凝管（33）底部设有出气阀（34），所述出气阀（34）位于气体冷凝瓶（32）底部外壁，所述气体冷凝瓶（32）右侧外壁的顶部和底部分别设有冷凝液进口（35）和冷凝液出口（36）。

5.根据权利要求1所述的一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，其特征在于：所述空气加热箱（7）左右两侧外壁内壁均设有前后等距设置电加热板（18），左右两组所述电加热板（18）前后交错设置，所述电加热板（18）位于螺旋状换热管（14）后侧。

6.根据权利要求4所述的一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，其特征在于：所述螺旋状换热管（14）、螺旋状冷凝管（33）、U型管（19）均为壁厚为七毫米的紫铜管。

7.根据权利要求2所述的一种环保型水性NBR涂层材料余热利用及材料回收制备装置，其特征在于：所述蛇形管（6）和管道（17）结构相同，所述蛇形管（6）包括与抵紧块（13）贴合的外套管（62），所述外套管（62）内套接有内衬管（61），所述外套管（62）与内衬管（61）之间设置有铝蜂窝板（63），所述铝蜂窝板（63）顶部和底部均设置有橡胶条（64），上下相邻的两组所述橡胶条（64）相背一侧外壁分别与外套管（62）内壁和内衬管（61）外壁贴合，且左右相邻的两组所述橡胶条（64）之间填充有保温棉（65）。

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