CN201940224U - 一种聚合釜的循环加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种聚合釜的循环加热装置，在半连续聚合的预热阶段，釜内物料液少（约占聚合釜容积的10%），液面低；本实用新型采用在聚合釜的夹套上设置加热介质的输出管接口和输入管接口；省去了热水槽，结构简单；无论夹套内加热介质是否充满，加热介质同样可以循环从而可保证夹套内加热介质液面不超过釜内物料液面，有效避免物料液面以上的聚合釜壁因接触循环热水而温度升高导致溶剂挥发形成干的树脂膜，大大降低了副反应的发生；同时，需要升温的加热介质量少，升温能耗低。本实用新型加热介质采用“上进下出”的加热方法，升温能耗低，升温时间短，大大降低了副反应的发生，提高了聚合釜的工作性能。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种夹套反应釜的加热装置，特别是涉及一种适用于半连续聚合操作的一种聚合釜的循环加热装置。
背景技术：
在聚合釜的循环加热中，热水循环系统由热水器、热水温度控制器、热水循环泵、进水阀和排水阀以及热水管组成。用热水加热反应釜的夹套时，为了保证加热介质充满夹套，热水总是从夹套的下部接管进入夹套，从夹套的上部接管排出。例如，申请号为200710145549.X，公开号为101109966U的中国专利“一种高分子聚合反应温度控制方法及装置，公开了一种高分子聚合反应温度控制装置，包括内循环和外循环，其特征在于：所述的内循环包括两端与反应釜夹套连接的内循环管道、依次安装在内循环管道上的内循环水调节阀、循环水泵、汽水混合器；所述的外循环包括两端与内循环管道连接的外循环管道，以及依次安装在外循环管道上的外循环水调节阀、循环水槽；还包括安装在反应釜进料管道上的物料进料流量测量仪、与物料进料流量测量仪依次连接的线性模型运算器和内循环水温度PID控制器、安装在内循环管道上的循环水温度测量仪、连接在反应釜上的反应釜内温测量仪、与汽水混合器连接的蒸汽控制阀。聚合温度在75±5℃时，聚合釜用（蒸汽加热的）循环热水加热，循环热水从聚合釜夹套的下部接管进入夹套，从夹套的上部接管排出。采用这种“下进上出”的方式加热时，一旦夹套未被充满，即使启动循环泵，热水也不能循环。为了保证加热介质正常循环，必须安装加热介质储槽（即热水槽），热水槽容积大于聚合釜夹套容积和热水循环管线容积之和。如果循环热水采用电加热，一般在热水槽下部安装电加热管，运转过程中加热介质储槽液面必须高于电加热管高度（确保电加热管始终浸在加热介质中），维持正常循环加热的热水体积必须大于聚合釜夹套容积、循环管线容积和淹没电加热管所需的加热介质体积之和。每个聚合操作周期开始前，必须耗能将常温冷水加热到聚合温度以上。
半连续聚合操作与连续聚合操作和典型的间隙操作不同，开始时聚合釜内只有部分原料，升温（预热）至聚合温度后，逐步滴加混和单体、溶剂和助剂。例如，醇溶性油墨树脂生产中，开始只加体积约占聚合釜容积10%的原料到聚合釜，加热使物料沸腾并保持回流一定时间后，按程序滴加引发剂、混和单体和溶剂。聚合过程中，釜内物料逐渐增加，物料粘度逐渐增大，聚合结束时聚合物溶液粘度高达数千厘泊。因此，每次放料后，釜壁上总是附有一层聚合物溶液（很难用少量溶剂冲洗干净）。如果采用对比文献的循环热水“下进上出”的加热方式，预热阶段聚合釜壁接触循环热水后温度迅速升高，釜内物料液面以上的釜壁上残留的聚合物熔溶液因溶剂蒸发而形成干膜，甚至发生副反应。
发明内容：
本实用新型的目的在于克服上述问题，提出一种聚合釜的循环加热装置。本实用新型加热介质采用“上进下出”的加热方法，省去了热水槽，结构简单；有效避免釜内物料液面以上的聚合釜壁残留的聚合物溶液形成干的树脂膜，避免副反应的发生。
本实用新型采用以下技术方案来实现：
一种聚合釜的循环加热装置，包括分别通过加热介质循环管连通形成封闭循环回路的设有夹套的聚合釜、加热介质循环泵、循环式电加热器，所述加热介质循环管包括输入管、输出管以及加热介质流动管，所述输出管设有加热介质输入管接口，所述夹套设有输出管接口和输入管接口；还包括温度调控仪、温度传感器，所述的温度调控仪分别与循环式电加热器和温度传感器连接，所述温度传感器安装在输入管上，其特征在于：所述输出管接口设置在夹套底部，所述输入管接口设置在夹套上部，所述输入管接口的高度高于输出管接口，所述输入管接口通过输入管与循环式电加热器的输出端连通；所述输出管接口通过输出管与加热介质循环泵的进水端连通。
所输入管接口至少为一个。
所述的输入管至少为一根。
所述的加热介质循环泵为热水管道离心泵或导热油泵。
所述的夹套设置有液位计。
本实用新型与现有技术相比，其优点在于：
在半连续聚合的预热阶段，釜内物料液少（约占聚合釜容积的10%），液面低；本实用新型采用在聚合釜的夹套上设置加热介质的输出管接口和输入管接口；输入管接口的高度高于输出管接口；保证加热介质的进出方式为“上进下出”， 省去了热水槽，结构简单；无论夹套内加热介质是否充满，加热介质同样可以循环从而可保证夹套内加热介质液面不超过釜内物料液面，有效避免物料液面以上的聚合釜壁因接触循环热水而温度升高导致溶剂挥发形成干的树脂膜，大大降低了副反应的发生；同时，需要升温的加热介质量少，升温能耗低，升温时间短，起到了节能的作用。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图2为本实用新型实施例2结构示意图
图3为本实用新型实施例3结构示意图
图4为本实用新型实施例4结构示意图
图中标记：1、聚合釜，2、夹套，3、加热介质循环泵，4、循环式电加热器， 5、温度调控仪， 6、温度传感器， 7、加热介质流动管，8、输入管，9、输出管，10、阀门，11、加热介质输入管接口，12、输出管接口，13、输入管接口，14、液位计。
具体实施方式
实施例1：
一种聚合釜的循环加热装置，包括分别通过加热介质循环管连通形成封闭循环回路的设有夹套2的聚合釜1、加热介质循环泵3、循环式电加热器4，所述加热介质循环管包括输入管8、输出管9以及加热介质流动管7，所述输出管9设有加热介质输入管接口11，所述夹套2设有输出管接口12和输入管接口13；还包括温度调控仪5、温度传感器6，所述的温度调控仪5分别与循环式电加热器4和温度传感器6连接，所述温度传感器6安装在输入管8上，所述输出管接口12设置在夹套2底部，所述输入管接口13设置在夹套2上部，所述输入管接口13的高度高于输出管接口12，所述输入管接口13通过输入管8与循环式电加热器4的输出端连通；所述输出管接口12通过输出管9与加热介质循环泵3的输入端连通。
本实用新型中，所输入管接口13为一个，所述的输入管8为一根，所述的加热介质循环泵3为热水管道离心泵，所述的夹套2设置有液位计14。
由图1所示，本实用新型在工作时，采用加热介质输入管接口11与冷水输入管连通，采用加热介质“上进下出” 的方式可保证夹套2内的热水液面不超过釜内物料液面，有效避免物料液面以上的聚合釜1壁因接触循环热水而温度升高导致溶剂挥发形成干的树脂膜，大大降低了副反应的发生。
以VN2000升L系列搪玻璃开式搅拌槽为例，其夹套容积为516升；在夹套2中仅装54升水，其液面就高于聚合釜1内有322升物料时的液面；由此可见，用本实用新型生产树脂每预热一次可少将426升水从10℃加热到95℃（当电加热功率为72kW时，即可少耗电40度,加热时间比夹套2充满水时缩短0.55小时)；循环式电加热器4是通过强迫对流的方式对水进行加热的，且电热管始终浸在流动的循环热水中，避免电热管过热，有利于延长使用寿命。
本实用新型用在树脂生产装置中的预热阶段使用时，由于部分单体和溶剂在聚合釜1内加热，使温度从室温升至聚合釜1内物料沸腾并保持回流一定时间可以使物料迅速升温，有效避免物料液面以上的聚合釜1壁因接触循环热水温度升高导致溶剂挥发形成干的树脂膜，大大降低了副反应的发生，起到了节能的作用，而且提高了聚合釜的工作性能。
实施例2：
一种聚合釜的循环加热装置，包括分别通过加热介质循环管连通形成封闭循环回路的设有夹套2的聚合釜1、加热介质循环泵3、循环式电加热器4，所述加热介质循环管包括输入管8、输出管9以及加热介质流动管7，所述输出管9设有加热介质输入管接口11，所述夹套2设有输出管接口12和输入管接口13；还包括温度调控仪5、温度传感器6，所述的温度调控仪5分别与循环式电加热器4和温度传感器6连接，所述温度传感器6安装在输入管8上，所述输出管接口12设置在夹套2底部，所述输入管接口13设置在夹套2上部，所述输入管接口13的高度高于输出管接口12，所述输入管接口13通过输入管8与循环式电加热器4的输出端连通；所述输出管接口12通过输出管9与加热介质循环泵3的输入端连通。
本实用新型中，所输入管接口13为一个，所述的输入管8为一根，所述的加热介质循环泵3为热水管道离心泵。
本实用新型在工作时，采用加热介质输入管接口11与冷水输入管连通。
实施例3：
一种聚合釜的循环加热装置，包括分别通过加热介质循环管连通形成封闭循环回路的设有夹套2的聚合釜1、加热介质循环泵3、循环式电加热器4，所述加热介质循环管包括输入管8、输出管9以及加热介质流动管7，所述输出管9设有加热介质输入管接口11，所述夹套2设有输出管接口12和输入管接口13；还包括温度调控仪5、温度传感器6，所述的温度调控仪5分别与循环式电加热器4和温度传感器6连接，所述温度传感器6安装在输入管8上，所述输出管接口12设置在夹套2底部，所述输入管接口13设置在夹套2上部，所述输入管接口13的高度高于输出管接口12，所述输入管接口13通过输入管8与循环式电加热器4的输出端连通；所述输出管接口12通过输出管9与加热介质循环泵3的输入端连通。
本实用新型中，所输入管接口13为一个，所述的输入管8为一根，所述的加热介质循环泵3为热水管道离心泵，所述的夹套设置有液位计。
由图3所示，本实用新型在工作中，采用加热介质输入管接口11与冷水输入管连通；采用一根多通管道作为输入管，可以起到一入多出的目的。
实施例4：
一种聚合釜的循环加热装置，包括分别通过加热介质循环管连通形成封闭循环回路的设有夹套2的聚合釜1、加热介质循环泵3、循环式电加热器4，所述加热介质循环管包括输入管8、输出管9以及加热介质流动管7，所述输出管9设有加热介质输入管接口11，所述夹套2设有输出管接口12和输入管接口13；还包括温度调控仪5、温度传感器6，所述的温度调控仪5分别与循环式电加热器4和温度传感器6连接，所述温度传感器6安装在输入管8上，所述输出管接口12设置在夹套2底部，所述输入管接口13设置在夹套2上部，所述输入管接口13的高度高于输出管接口12，所述输入管接口13通过输入管8与循环式电加热器4的输出端连通；所述输出管接口12通过输出管9与加热介质循环泵3的输入端连通。
本实用新型中，所输入管接口13为两个，所述的输入管8为两根，所述的加热介质循环泵3为热水管道离心泵，所述的夹套设置有液位计14。
本实用新型在工作时，采用加热介质输入管接口11与冷水输入管连通。
实施例5：
本实用新型鉴于上述实施例1、2、3、4，采用加热介质输入管接口11与导热油输入管连通。
本实用新型可以用导热油作为加热介质，在使用时，可保证夹套2内加导热油液面不超过釜内物料液面，导热油为0.85 g/cm3，比热容为2.6 kJ/kg，导热油通过导热油输入管进入循环回路，由于导热油的温度持续稳定，有效避免物料液面以上的聚合釜1壁因接触循环热水而温度升高导致溶剂挥发形成干的树脂膜，大大降低了副反应的发生。
以VN2000升L系列搪玻璃开式搅拌槽为例，其夹套容积为516升；在夹套中仅装54升导热油，其液面就高于聚合釜1内有322升物料时的液面；由此可见，用本实用新型生产树脂每预热一次可少将426升导热油从10℃加热到150℃（当电加热功率为72KW时，即可少耗电36度,预热时间比聚合釜夹套充满导热油时缩短0.5小时）。
Claims (5)
1.一种聚合釜的循环加热装置，包括分别通过加热介质循环管连通形成封闭循环回路的设有夹套（2）的聚合釜（1）、加热介质循环泵（3）、循环式电加热器（4），所述加热介质循环管包括输入管（8）、输出管（9）以及加热介质流动管（7），所述输出管（9）设有加热介质输入管接口（11），所述夹套（2）设有输出管接口（12）和输入管接口（12）；还包括温度调控仪（5）、温度传感器（6），所述的温度调控仪（5）分别与循环式电加热器（4）和温度传感器（6）连接，所述温度传感器（6）安装在输入管（8）上，其特征在于：所述输出管接口（12）设置在夹套（2）底部，所述输入管接口（13）设置在夹套（2）上部，所述输入管接口（13）的高度高于输出管接口（12），所述输入管接口（13）通过输入管（8）与循环式电加热器（4）的输出端连通；所述输出管接口（12）通过输出管（9）与加热介质循环泵（3）的进水端连通。
2.根据权利要求1所述的一种聚合釜的循环加热装置，其特征在于：所输入管接口（13）至少为一个。
3.根据权利要求1所述的一种聚合釜的循环加热装置，其特征在于：所述的输入管（8）至少为一根。
4.根据权利要求1所述的一种聚合釜的循环加热装置，其特征在于：所述的加热介质循环泵(3)为热水管道离心泵或导热油泵。
5.根据权利要求1所述的一种聚合釜的循环加热装置，其特征在于：所述夹套（2）设置有液位计（14）。
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Assignee: Changshu Guohe New Materials Co., Ltd. Assignor: Sichuan Guohe New Materials Co., Ltd. Contract record no.: 2013510000015 Denomination of utility model: Cyclic heating device of polymerization reactor Granted publication date: 20110824 License type: Common License Record date: 20130407 |
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Assignee: Changshu Guohe New Materials Co., Ltd. Assignor: Sichuan Guohe New Materials Co., Ltd. Contract record no.: 2013510000015 Date of cancellation: 20130730 |
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