CN1188707A - 大型超大分子量聚乙烯化工设备的制造工艺及设备 - Google Patents

Abstract

一种大型超大分子量聚乙烯化工设备的制造工艺及设备,其特征是采用热压成型工艺,将物料在模具内加热200—300℃,施压力于阳模挤压成型;降温时开启冷却系统,时间控制在1.5—2小时,降至室温后,取出模具和成型制品。设备特征是模具内制成与外表形状相同的夹层,内有导热油,通过管路分别与导热油加热炉、冷却槽连接,形成封闭循环通路,并装有阀和仪表。该工艺制造的产品具有造价低,重量轻、安装方便、使用寿命长的优点,是化工生产中的理想设备。

Description

大型超大分子量聚乙烯化工设备的制造工艺及设备

本发明涉及塑性状态物质的成型B29C 33/02，一种采用超大分子量聚乙烯制造大型化工设备的工艺及设备。

到目前为止，化工生产中所用的反应、萃取、蒸馏等防腐设备主要是用搪瓷、不锈钢和钛合金材料制成的。但是均有不同的缺点，受不同条件的限制，例如；搪瓷反应釜：可在酸性介质中工作，对碱性介质不适应；在强酸介质条件下也只能使用1-2年，便需送搪瓷厂进行修复。以3000L釜计算，每修复一次各项费用约需1.5万元。不锈钢釜受盐酸腐蚀严重，因介质中含氯化物，对不锈钢敏感。钛合金钢釜耐硝酸，但在盐酸、浓硫酸、王水和氢氟酸中腐蚀严重。

综上所述，盐酸对各种设备都有不同程度的腐蚀，而盐酸又是化工生产中最常用的一种酸。因此，有必要用耐腐蚀的塑料制造这类设备。超大分子量聚乙烯无臭、无味、无毒、耐多种酸、碱类溶液的腐蚀，耐磨、抗冲击、软化点高，180-200℃，可在150℃以下正常使用，正常工作压力为0.1-0.2MPa。耐应力开裂性、抗疲劳性优良。但是这种材料溶体指数接近零，粘度极高，通常用冷压、烧结或热压成型法制造阀、小型管件等。

本发明的目的是提供一种大型超大分子量聚乙烯化工设备的制造工艺及设备，为大型化工设备提供成本低，重量轻、使用寿命长的换代产品。

这种大型超大分子量聚乙烯化工设备的制造工艺，其特征在于采用热压成型工艺，将超大分子量聚乙烯物料在模具内加热，200-300℃，升温时间0.5-1小时，施压力于阳模挤压成型；降温时开启冷却阀，冷却槽工作，时间控制在1.5-2小时，降至室温后，取出模具和成型制品。设备有导热油加热炉、冷却槽、温控仪表和模具，其特征是模具表面内制成与外表形状相同的夹层，厚度为3-10cm，内装导热油，通过管路分别与导热油加热炉、冷却槽连接，形成封闭循环通路，并装有阀和仪表。

用本发明的工艺和设备可制成以往技术难以实现的大型化工设备。超大分子量聚乙烯是公认的高熔点塑料，具有最佳耐腐蚀性，抗冲击强度0.1 1MPa，且机加工性能好。用本发明工艺除可制造大型反应釜(500-18000L)、萃取塔、电解槽、电镀槽、计量罐、抽滤机的缸体外，凡需要耐腐蚀材质的大型器具都可以制造。造价是搪瓷釜的四分之一，与不锈钢或钛合金钢比，成本更低。还有重量轻、安装方便、使用寿命长的优点，是化工生产中的理想设备。

附图1是模具结构示意图：

附图2是配合模具用的封闭环4示意图：

实施例：

一种大型超大分子量聚乙烯化工设备的制造工艺及设备。制造设备，包括压力机、导热油加热炉、冷却槽，其特征在于模具表层内是有与其形状相同的传热介质层，厚度为3-10cm，或接成品规格适当加厚制作，厚度根据模具的大小而定。阳模1a、阴模1b的介质夹层由钢板压制成形，并焊接成封闭夹层2，内充导热油，分别有进出口，通过管路与导热油加热炉、冷却槽连接形成封闭循环通路。管路上设冷却阀及各种仪表。两个配合模具、尺寸相同的封闭环4a、4b上有分布均匀的相同的孔，当环上的孔交错复盖时，环上定位紧固用的螺栓孔对位。所用热压成型工艺的特点是：将超大分子量聚乙烯物料放入有传热介质层的模具内加热，例如，制造500-1000L的反应釜，壁厚15-25mm，开始作业时，先少量投料，输入模具的介质油温度应在250℃以上，导热油最高使用温度350℃，温升200-300℃，时间控制在0.5-1小时；达到250℃时，开始加压力，从0.1-1.5MPa，物料受热温度与所施压力成反比，加压过程中阳模1a下降，并将剩余物料从封闭环4孔中均匀投入，导热油升温到300℃，观察阳模不再下降时，放松封闭环上的紧固螺栓，转动环4b，对准环4a孔，使模具中多余的物料被挤出，阳模1a继续下降到达阳模上标记的标准，去掉压力，开启管路上的冷却阀并使冷却槽开始作业，用循环水使导热油降温至室温，时间控制在1.5-2小时；取出模具和成形制品3。

超大分子量聚乙烯制品的正常工作压力是0.1-0.2MPa，相当于搪瓷釜。如果要求特殊高压时，应在该物料制品外加金属套外壳。制作大型萃取塔，直径0.3-2m，可分段制作，加法兰盘连接或焊接。

由于超大分子量聚乙烯导热系数大，导热能力低，制做成反应釜后，对于热反应工艺不能用夹套加热方式，可在釜内用盘管加热，用导热油作传热介质，盘管可根据物料性质用搪瓷、不锈钢或玻璃制成。盘管制作容易，安装、拆卸方便，成本低。

Claims (2)

1、一种大型超大分子量聚乙烯化工设备的制造工艺，其特征在于采用热压成型工艺，将超大分子量聚乙烯物料放入有传热介质层的模具内加热，先少量投料，导热油介质加热，200-300℃，升温时间0.5-1小时，介质温度达250℃时施压于阳模(1a)，将剩余物料从判闭环(4)的孔中投入，然后转动环(4b)，封闭投料孔，并用螺栓将环(4)锁紧；加压过程中阳模(1a)下降，压力0.1-1.5MPa，当介质升温到300℃，观察阳模(1a)下降停止时，放松封闭环上的紧固螺栓、转动环(4b)，对准环(4a)孔，使模具中多余的物料被挤出，阳模(1a)继续下降达到阳模标记上的标准，去掉压力，开启管路上的冷却阀、冷却槽工作，使介质降温至室温，时间控制在1.5-2小时，取出成形制品(3)。

2、一种大型超大分子量聚乙烯化工设备的制造设备，包括压力机、导热油加热炉、冷却槽，其特征在于模具(1a)、(1b)表面内是有与其形状相同的传热介质层(2)，厚度为3-10cm，阳模(1a)、阴模(16)的介质夹层由钢板压制成形并焊接成封闭夹层(2)，内装导热油，分别有进出口，通过管路分别与导热油加热炉、冷却槽连接形成封闭循环通路，管路上设冷却阀及各种仪表。