CN202700484U - 聚合釜外循环冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种聚合釜外循环冷却系统，包括聚合釜和冷却器，冷却器具有冷却进口和冷却出口，以及冷却介质进口和冷却介质出口，冷却介质进口连通冷却介质管道；聚合釜包括釜盖、釜体和釜底，釜盖设有回料口，釜底设有抽料口；冷却进口和抽料口连通，冷却出口和回料口连通，且冷却进口和抽料口的通路上设有物料泵。该聚合釜外循环冷却系统，其聚合釜内的物料在反应过程中，部分物料会被物料泵抽取至冷却器进行冷却，冷却后再回归至聚合釜内重新参与反应。则聚合釜内物料反应而放出的热量不会集中在聚合釜内，由此可见，该聚合釜外循环冷却系统可以将聚合釜内的温度和压力控制在一定的范围内，使物料聚合反应可以正常进行。

Description

聚合釜外循环冷却系统

技术领域

本实用新型涉及聚合反应生产技术领域，特别涉及一种聚合釜外循环冷却系统。

背景技术

聚合釜是目前制备高分子化合物的主要设备之一，常见的聚合釜一般是立式圆柱形高压聚合釜，其外部设有连通内部的夹套，以便通入蒸汽加热。聚合釜的外壁常用碳钢制成，内衬不锈钢，也可以内衬搪瓷。

聚合釜上可以设置上料口和产品出口，待聚合反应的原料可以从上料口加入聚合釜内，反应后产品可以从产品出口排出。为了保持较好的反应效果，原料聚合反应时，需要处于压力、温度范围恒定的环境当中，因此，需要使聚合釜内的压力和温度保持稳定。

然而，原料聚合反应时，会产生大量热量，原料温度升高，从而提升聚合釜内的压力和温度，影响聚合釜内聚合反应的正常进行。

有鉴于此，如何降低聚合反应时产生的热量对聚合反应的影响，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种聚合釜外循环冷却系统，该系统能够循环地为升温后的原料降温，降低了聚合反应时产生的热量对聚合反应的影响。

本实用新型提供的聚合釜外循环冷却系统，包括聚合釜和冷却器，所述冷却器具有冷却进口和冷却出口，以及冷却介质进口和冷却介质出口，所述冷却介质进口连通冷却介质管道；所述聚合釜包括釜盖、釜体和釜底，所述釜盖的中部设有回料口，所述釜底的中部设有抽料口；所述冷却进口和所述抽料口连通，所述冷却出口和所述回料口连通，且所述冷却进口和所述抽料口的通路上设有能够抽取所述聚合釜内物料的物料泵。

优选地，所述抽料口至所述冷却进口的通路上还设有通断阀。

优选地，还包括分别检测聚合釜内温度和压力的温度传感器、压力传感器。

优选地，还包括控制器，所述冷却介质管道具有开度控制阀，所述物料泵具有排量控制端；所述控制器连接所述温度传感器、所述压力传感器、所述开度控制阀，以及所述物料泵的排量控制端。

优选地，所述聚合釜内设有搅拌器

该聚合釜外循环冷却系统，其聚合釜内的物料在反应过程中，部分物料会被物料泵抽取至冷却器进行冷却，冷却后再回归至聚合釜内重新参与反应。则聚合釜内物料反应而放热时，热量不会集中在聚合釜内，而是被部分物料持续循环地带入冷却器内并进行换热，则聚合釜内的温度可以得到有效控制，相应地，聚合釜内的压力也可以得到有效控制。由此可见，该聚合釜外循环冷却系统可以将聚合釜内的温度和压力控制在一定的范围内，使物料聚合反应可以正常进行。且抽料口和回料口分别设置于釜底和釜盖的中部，则物料泵易于抽取物料，而冷却后的物料自釜盖中部下落时，也易于均匀与地与其他物料混合，获得较好的聚合反应效果。

附图说明

图1为本实用新型所提供聚合釜外循环冷却系统一种具体实施方式的结构示意图。

图1中：

10聚合釜、11釜盖、12釜体、13釜底、111回料口、131抽料口、20冷却器、21冷却出口、22冷却进口、23冷却介质出口、24冷却介质进口、30物料泵

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种聚合釜外循环冷却系统，该系统能够循环地为升温后的原料降温，降低了聚合反应时产生的热量对聚合反应的影响。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供聚合釜外循环冷却系统一种具体实施方式的结构示意图。

如图所示，该实施例中的聚合釜外循环冷却系统包括聚合釜10和冷却器20，聚合釜10的主要反应结构可以参考现有技术，即用于盛放原料并进行聚合反应。

与现有技术不同的是，该实施例中的聚合釜10设有回料口111和抽料口131，冷却器20具有冷却进口22和冷却出口21，以及冷却介质进口24和冷却介质出口24，冷却介质进口24与冷却介质管道连通。其中，抽料口131和冷却进口22连通，回料口111和冷却进口21连通，即聚合釜10设有外循环回路，该外循环回路中设置有冷却器20，而且，冷却进口22和抽料口131的通路上设有物料泵30。当然，聚合釜10上也可以设置上料口和产品出口，分别用于将原料置入聚合釜10内，以及将聚合反应后的产品排出。

聚合釜10包括釜盖11、釜体12和釜底13，三者可以是分体式结构，便于物料的存放和取出，也便于维修，图中所示的聚合釜10即为分体式结构；釜盖11、釜体12和釜底13也可以是一体式结构，此时的聚合釜10强度较高，密封性好。上述的回料口111设于釜盖11，抽料口131设于釜底13。

该聚合釜10外循环冷却系统的工作过程如下：

开启物料泵30，物料泵30自抽料口131处抽取聚合釜10内的物料(聚合反应后，抽取的物料的温度较高)，并输送至冷却器20；冷却介质管道内的冷却介质进入冷却器20内，继而与进入冷却器20的物料进行换热；换热后的冷却介质回流，而换热冷却后的物料自冷却器20的冷却出口21流出，并继续流至聚合釜10的回料口111处，最终落至聚合釜10内，继续参与聚合反应。

由上述内容可知，聚合釜10内的物料在反应过程中，部分物料会被抽取至冷却器20进行冷却，冷却后再回归至聚合釜10内重新参与反应。则聚合釜10内物料反应而放热时，热量不会一直集中在聚合釜10内，而是被部分物料持续循环地带入冷却器20内并进行换热，则聚合釜10内的温度可以得到有效控制，相应地，聚合釜10内的压力也可以得到有效控制。由此可见，该聚合釜外循环冷却系统可以将聚合釜10内的温度和压力控制在一定的范围内，使物料聚合反应能够正常进行。

由上述工作过程描述可知，优选的方案是，将回料口111和抽料口131分别设于釜盖11的中部、釜底13的中部。设置于中部后，物料泵30易于抽取物料，而冷却后的物料自釜盖11中部下落时，也易于均匀与地与其他物料混合，获得较好的聚合反应效果。

进一步地，抽料口131至冷却进口22的通路上还可以设置通断阀。当物料泵30发生损坏时，由于缺乏动力，从抽料口131流出的物料无法流回回料口111，则外循环回路失去效用，此时，可以关闭通断阀，防止物料流出而无法重新参与聚合反应，使聚合反应能够按照预期进行。

具体地，该聚合釜外循环冷却系统还可以包括分别检测聚合釜10内温度和压力的温度传感器、压力传感器。则技术人员可以通过读取温度值和压力值，获悉聚合釜10内的反应环境，以便判断外循环管路的工况是否需要调整，或是否产生故障。

在此基础上，该系统还可以包括控制器。与冷却器20相连通的冷却介质管道中可以设置开度控制阀，通过调整阀的开度调节冷却介质的流量。物料泵30可以具有排量控制端，比如旋钮，通过调节排量控制端，可以控制物料泵30的排量。控制器可以连接温度传感器、压力传感器、开度控制阀，以及物料泵30的排量控制端。则控制器可以根据聚合釜10内的温度、压力参数控制开度控制阀的开度以及物料泵30的排量。比如，经冷却器20冷却后，控制器判断聚合釜10内的压力和温度仍过高(可以设定温度和压力值的合理区间，并存储于控制器内)时，可以控制开度控制阀开度增加，以加大冷却介质流量；并控制排量控制端以增大物料泵30的排量，即单位时间内抽取更多的物料并输送至冷却器20内，则通过双重调节，可以加快对物料的降温处理，确保聚合釜10内的温度和压力适中，满足聚合反应的需要；反之，温度和压力较低时，则可以减小物料泵30排量和冷却介质流量，降低整个系统的功耗，节省能源。可见，该种方式实现了自动化控制，控制精度高，能够提高工作效率。

另外，针对上述各实施例，聚合釜10内可以设置搅拌器。当聚合反应物为乳液类原料，设置搅拌器可以搅拌原料，以使原料充分接触，有助于聚合反应的进行，搅拌器可以采用不锈钢的水平桨式搅拌器，搅拌器可以由电动机通过传动装置和减速器传动。而用于本体聚合时，则可以不设置搅拌器。

以上对本实用新型所提供的一种聚合釜外循环冷却系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种聚合釜外循环冷却系统，其特征在于，包括聚合釜(10)和冷却器(20)，所述冷却器(20)具有冷却进口(22)和冷却出口(21)，以及冷却介质进口(24)和冷却介质出口(23)，所述冷却介质进口(24)连通冷却介质管道；所述聚合釜(10)包括釜盖(11)、釜体(12)和釜底(13)，所述釜盖(11)的中部设有回料口(111)，所述釜底(13)的中部设有抽料口(131)；所述冷却进口(22)和所述抽料口(131)连通，所述冷却出口(21)和所述回料口(111)连通，且所述冷却进口(22)和所述抽料口(131)的通路上设有能够抽取所述聚合釜(10)内物料的物料泵(30)。

2.如权利要求1所述的聚合釜外循环冷却系统，其特征在于，所述抽料口(131)至所述冷却进口(22)的通路上还设有通断阀。

3.如权利要求2所述的聚合釜外循环冷却系统，其特征在于，还包括分别检测聚合釜(10)内温度和压力的温度传感器、压力传感器。

4.如权利要求1-3任一项所述的聚合釜外循环冷却系统，其特征在于，还包括控制器，所述冷却介质管道具有开度控制阀，所述物料泵(30)具有排量控制端；所述控制器连接所述温度传感器、所述压力传感器、所述开度控制阀，以及所述物料泵(30)的排量控制端。

5.如权利要求4所述的聚合釜外循环冷却系统，其特征在于，所述聚合釜(10)内设有搅拌器。

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