CN1202392A - 实现聚合过程用的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实现聚合过程用的设备,该设备包括一个常规的圆筒反应容器1,该容器具有入口和出口管线(2,3),至少一个多叶搅拌器4,如果合适的话,还可有其它内部零件,诸如一片或多片折流板,以及,安装在容器内壁上的热交换器6,其特征在于,该换热器是由被焊接到内壁上的制成钟形的型件构成的。

Description

实现聚合过程用的设备
本发明涉及一种用来实现聚合过程的设备以及使用该设备的聚合过程。
已经知道，在实现聚合过程的时候，为了要除热或供热，要使用可以控制温度的反应容器。一种外装的夹套可以冷却或加热这类反应容器。然而，随着反应容器容积的增加，或者在加压反应器的情况下，相关壁厚的增加会大大降低在常规双壁反应器中的热交换。
DE-A2032700提出了通过使用专用搅拌器和安装折流板来提高在大容积高压釜中的热交换。然而，单靠这种措施不能把热交换提高到所需要的水平。
US-A4552724披露了一种具有在外侧的耐压厚壁和在内侧的传热薄壁的加压反应器，并且该反应器的内壁和外壁通过支承装置保持相隔，按此形成了用作冷却剂液体流动的通道。该内壁是由多条彼此被焊接到支承隆起物上的金属带条所形成的。EP-A395080也披露了一种类似的设备，不同点在于内壁是由单金属片制造的，内壳套不被焊接到外壁，而是用热套冷缩安装的。尽管变薄的内壁提高了热传导，但不足之处是与传统双壁反应器比较，换热面积没有增加。
EP-A12410描述了一种设备，该设备实质上包括把一按螺旋方式缠绕的半盘管(half-pipe coil)安装在容器内壁，以达到增加热交换面积和提高热交换的目的。与光滑容器壁相比，换热面积增加57％，该值代表了按紧密螺旋方式缠绕半盘管的最大值。其不足之处在于，把半管焊到容器壁上会产生缺口样凹槽，促进了沉积物的形成。另外，在容器排放期间，水平向螺旋方式缠绕的盘管的仅稍稍倾斜的表面就会导致产生沉淀。加之，密螺旋排列对焊接半管的条件也是不利的。
因此，本发明的目的将是提供一种有热交换表面的反应容器，其中，通过热交换表面的合适型材而获得尽可能高的换热表面，同时不受因缺口样凹槽形成的反应产物沉积的危害。
本发明所涉及的一种用来实现聚合过程的设备，它包括一个常规的圆筒型反应容器，该容器具有入口、出口管线(2，3)，至少一个多叶搅拌器4，如果合适的话，其它内部零件，诸如，一片或多片折流板5，以及，安装在容器内壁上的换热器6，其特征在于，该热交换器是由被焊接在内壁上的制作成钟形的型件构成的。
参照附图，更加详细地描述设备如下。该附图显示出了一种优选的说明性实施例。
图1示出了按本发明装备的反应容器的截面图。
图2示出了换热器的钟形状型件的的截面图。
按图1的反应容器1是用来实现乙烯基不饱和单体自由基聚合的容器。优选具有碟状、篮状或平面状底面和有附盖的实质上是圆筒形的钢制容器。该反应容器1一般装有一条或多条加料的入口管线2，举例而言，用来加入对聚合反应必需的起始材料，诸如：批量水，单体，保护胶体，乳化剂，引发剂和晶种胶乳。反应容器还包括一条或多条出口管线3，用来排空该反应器。入口和出口管线一般通过阀门被连接到容器上。
为搅拌反应批料，反应容器1装有一个被安装在反应容器中心处的多叶搅拌器4，使该搅拌器的转动轴与反应容器1的纵轴相一致。搅拌器可以被安装在反应器的顶部或底部。驱动搅拌器的装置是本领域的人员所熟知的，因此，在图1中未被示出。为了在反应容器1中达到最佳的流动状态，如果合适的话，该反应容器可以另外加装一片或多片折流板5。
钟形型件的换热器6被焊接在该容器的圆筒件中。为了加注加热介质，例如蒸汽，或者加注冷却介质，例如水，该换热器6安装有入口7和出口8。
图2以剖开的方式示出了在该容器壁上钟形型件的形状和排列。该钟形型件的特征在于形成交替的凹、凸形状。该钟形型件以镜像对称方式重复三个部分的次序，具有三种不同的曲率半径，凹段10的曲率半径r2大于凸段11的曲率半径r3，并大于该钟形型件凹段9的曲率半径r1。优选的是，r2/r3之比为2∶1到10∶1，r2/r1之比从2∶1到20∶1。半径r1优选从5mm到25mm，半径r2优选从25mm到500mm，半径r3最好从10mm到50mm。该钟形型件的断面高h优选从50mm到200mm。断面宽b优选从50mm到500mm。
并且，优选可通过对接焊缝(角焊缝)12将钟形型件焊接到容器内壁13并相互焊接。部分9的断面在焊缝位置的走向最好平行于容器内壁。该钟形型件被彼此焊接而无缺口，如在图2中所示。该钟形型件是由无锈材料、优选是1-8mm厚的钢板制作的。
该钟形型件可以以与反应容器的纵轴成0°至90°角焊接到容器内壁13上。优选的是，钟形型件与纵轴成0°角，即被垂直安装。优选的是，按断面的形状，优选具有类似钟形型件的180°弯曲件，以可以形成使加热或冷却介质通过换热装置的弯曲通道方式，焊接钟形型件的开端。优选的是，容器内壁的整个圆筒形区域装有钟形型件。然后，有另一种可选用的方案，仅有一个部分或多个部分区域需要装有这些换热器。
优选的是，通过在型件下面的在反应容器壁中的小孔输入或排放加热或冷却介质，用板件或嵌条密封在小孔后型件的开端。整个换热装置可具有一个供加热或冷却介质用的入口孔和出口孔，介质以曲折形式顺序地流经整个型件。然而，也可以形成有各自入口孔和出口孔的多个单个换热器，在这种情况下，加热或冷却介质的入口和出口管线分别地在该反应容器的外侧汇合起来。
在一个优选的实施方案中，一个垂直配置钟形型件的例子中，具有高度h变化的型件也可被相互焊接。在此种情况中，所遵循步骤的方式优选要使具有高度h1为50mm-200mm的2-50个钟形型件部分被具有高度h2为100mm-500mm的型件隔开，且h1/h2之比优选大于2。这种措施可以影响反应容器中的流动条件，以致使装置折流板成为不必要的。
本发明还涉及用本发明的设备在水介质中进行乙烯基不饱和单体的聚合反应的方法。乙烯基不饱和单体的例子是氯乙烯，乙烯基酯(诸如：乙烯基乙酸酯)，(甲基)丙烯酸酯(诸如：甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯)，烯烃(诸如：乙烯)或者乙烯基芳香族化合物(诸如：苯乙烯)。在水介质中适用的聚合方法是悬浮、乳液和微悬浮聚合方法。这些聚合方法对于本领域的人员来说从该文献中是已知的，因此，无须更仔细的说明。
特别优选使用本发明设备的场合的是在水介质中用悬浮，乳液和微悬浮聚合法，进行氯乙烯的游离基聚合，如果合适的话，还可以存在其它共聚用单体。
与从现有技术已知的早先设备相比，本发明的设备显著提高了热交换面积。尽管有报告提出，与平滑反应容器壁相比，EP-A12410设备的换热面积增加了57％，而按本发明的设备，与平滑壁相比，可使换热面积增加1.7-2.6倍。按本发明设备的另一个优点是，由于型件的钟型形状有利于对壁的焊接，不再会出现促进反应产物结块的缺口样凹陷。这些型件的垂直配置特别有利于避免形成结块。在这一步骤中，通过不同高度型件的结合使用，起到了折流板的作用。
参考如下的实施例，说明采用本发明设备可获得的优点。
比较例1：
按EP-A12410中实施例3的步骤如下：设计的压力为17bar，容积为25m3，装有一个搅拌器并在内壁上焊有壁厚为3mm的半盘管，内径为100mm的垂直起立圆筒形容器，注满有20℃的24m3的水。在开动搅拌器后，95℃的热水通过半盘管，测定在该容器中水温升达55℃时的升温时间。升温时间是20分钟；单位时间输入热量是2970kW。
实施例2：
按照类似于比较例1的步骤进行，所不同之处在于不再是半盘管，焊接到容器内壁上的是壁厚3mm、型件高h为65mm和型件宽为77mm的钟形型件。在开动搅拌器后，以与在例1中同样的循环速度把95℃的热水通过该钟形型件，并测定在该容器中达到55℃水温时所需的升温时间。升温时间是14分钟。每单位时间供热量为4240kW，是比较例1供热量的141％。

Claims (8)

1、实现聚合过程的设备，包括一个常规的圆筒形反应容器1，该容器1具有入口和出口管线(2，3)，至少一个多叶搅拌器4，如果合适的话，其它内部零件，诸如一块或多块折流板，以及，安装在容器内壁上的换热器6，其特征在于，该换热器是由焊接到内壁上的制成钟形的型件构成的。
2、如权利要求1的设备，其特征在于，该钟形型件是交替的凹、凸形状，并且以三段部分构成，并以镜像对称方式重复，该钟形型件具有三种不同的曲率半径r1，r2和r3，在焊缝侧上的型件优选与容器内壁13的走向平行。
3、如权利要求1和2的设备，其特征在于，凹段部分10的曲率半径r2大于凸段部分11的曲率半径r3，并且大于钟形型件凹段部分9的曲率半径r1，其r2/r3之比为2∶1-10∶1，r2/r1之比2∶1-20∶1，并且半径r1为5mm-25mm，半径r2为25mm-500mm，半径r3为10mm-50mm，钟形型件的断面高h为50mm-200mm，断面宽b为50mm-500mm。
4、如权利要求1-3的设备，其特征在于，钟形型件用对接缝焊12焊接到容器内壁13并将其彼此焊接。
5、如权利要求1-4的设备，其特征在于，钟形型件以与反应容器的纵轴成0°角度焊接到容器内壁13上。
6、如权利要求5的设备，其特征在于，变化高度h的断面被彼此焊接。
7、使用按权利要求1-6的设备在水介质中聚合乙烯基不饱和单体的方法。
8、如权利要求7的方法，其特征在于，通过悬浮、乳液和微悬浮聚合法，在水介质中进行氯乙烯的自由基聚合，如果合适的话，也可存在有其它共聚用单体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1308359C (zh) * 2005-08-19 2007-04-04 宜宾天原股份有限公司 本体聚氯乙烯树脂聚合中的冷却方法
CN105344120A (zh) * 2015-12-02 2016-02-24 浙江拓普药业股份有限公司 一种节能废液回收装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1308359C (zh) * 2005-08-19 2007-04-04 宜宾天原股份有限公司 本体聚氯乙烯树脂聚合中的冷却方法
CN105344120A (zh) * 2015-12-02 2016-02-24 浙江拓普药业股份有限公司 一种节能废液回收装置
CN114828996A (zh) * 2019-11-15 2022-07-29 韩华思路信(株) 聚合反应器

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