CN203754626U - 连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统 - Google Patents

Abstract

连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统，包括顺次通过管道连接的物料输送计量部分、反应液连续滴加和老化部分以及成品的连续中和与罐装部分，反应液连续滴加和老化部分包括结构相同的滴加反应釜和老化反应釜，滴加反应釜的进料端与物料输送计量部分的出料端连接，滴加反应釜的出料端与老化反应釜的进料端连接，老化反应釜的出料端与成品的连续中和与罐装部分的进料端连接。本实用新型弥补了现行间歇式生产装置的不足，生产过程连续、稳定、安全可靠，不仅节能降耗、缩短生产周期，也易于工业生产的连续和自动化，产品质量稳定，操作简单易行，用人少，生产成本低，具有极大的市场竞争力。

Description

连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统

技术领域

本实用新型属于属于高分子合成树脂生产技术领域，尤其涉及连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统。

背景技术

水性丙烯酸树脂，为有机高分子接枝聚合物。外观为乳白色微蓝液体，能与普通水无限混溶。干燥后形成的薄膜，具有良好的防水性能和卓越的耐候性。是近年来树脂行业涌现出来的最具发展前途的绿色环保新产品。

由水性丙烯酸树脂合成出来的各种内、外墙漆、木器漆、金属漆、防火漆、防腐漆、地板漆等，均得到了有关权威部门的安全、环保认证。水性丙烯酸树脂及下游衍生产品，将代表着未来油漆行业的发展方向。

目前，现有工业生产水性丙烯酸树脂的技术中，通常都是间歇生产工艺；即多种原料分别计量后，用泵输送到装有搅拌器的高位计量槽中，搅拌混合均匀。先少量放入反应釜一些混合液，再单独放入少许引发剂，并在搅拌下逐渐升温到引发反应的温度飞跃点。然后再分别控制滴加混合液和引发剂，直到滴加完成。之后保温反应10多个小时以上。待检测达到反应终点后，开始降温，用中和剂进行中和反应。待产品至中性后，放出反应釜内的产品，进行包装。

间断生产不仅操作繁琐，成品批次质量稳定性较差。产量大的企业除了增加反应釜的数量外，还要将反应釜容积增大。有的企业为了增大批次的稳定性，反应釜增大到10多个立方米以上。反应釜体积的增大为现场的操作带来了不便，每次的冷热交换带来能源的不必要浪费。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种操作简便、稳定性强、安全可靠的连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统，包括顺次通过管道连接的物料输送计量部分、反应液连续滴加和老化部分以及成品的连续中和与罐装部分，反应液连续滴加和老化部分包括结构相同的滴加反应釜和老化反应釜，滴加反应釜的进料端与物料输送计量部分的出料端连接，滴加反应釜的出料端与老化反应釜的进料端连接，老化反应釜的出料端与成品的连续中和与罐装部分的进料端连接。

所述滴加反应釜包括第一釜体，第一釜体一侧的上部设有第一进料口，第一釜体另一侧的上部设有第一出料口，第一出料口连接有伸入到第一釜体内底部的第一出料管，第一釜体转动设有竖直设置的第一搅拌轴，第一搅拌轴上端传动连接有位于第一釜体顶部的第一减速电机，第一搅拌轴上设有位于第一釜体内的第一搅拌桨叶，第一釜体内设有沿内壁设置的第一螺旋加热管，第一釜体的下部和上部分别设有第一螺旋加热管两端口连接的第一高温水进口和第一高温水出口，第一釜体顶部连接有第一回流冷凝器，第一釜体底部中央设有第一放净阀。

所述老化反应釜包括第二釜体，第二釜体一侧的上部设有第二进料口，第二釜体另一侧的上部设有第二出料口，第二出料口连接有伸入到第二釜体内底部的第二出料管，第二釜体转动设有竖直设置的第二搅拌轴，第二搅拌轴上端传动连接有位于第二釜体顶部的第二减速电机，第二搅拌轴上设有位于第二釜体内的第二搅拌桨叶，第二釜体内设有沿内壁设置的第二螺旋加热管，第二釜体的下部和上部分别设有第二螺旋加热管两端口连接的第二高温水进口和第二高温水出口，第二釜体顶部连接有第二回流冷凝器，第二釜体底部中央设有第二放净阀。

所述物料输送计量部分包括混合物料抽取泵，混合物料抽取泵的进口和出口分别连接有混合料进管和混合料出管，混合料进管上设有第一流量调节阀，混合料出管上设有第一止回阀和第一流量计。

所述连续中和与罐装部分包括中和液抽取泵和成品中和计量罐，中和液抽取泵的进口和出口分别连接有中和液进管和中和液出管，中和液进管上设有第二流量调节阀，中和液出管上设有第二止回阀和第二流量计；

成品中和计量罐包括罐体，罐体一侧的上部设有老化液进口，罐体底部设有成品物料出口阀，成品物料出口阀下方设有槽车或包装桶，罐体顶部设有中和液进口和放空口，中和液进口与中和液出管连接，罐体转动设有竖直设置的第三搅拌轴，第三搅拌轴上端传动连接有位于罐体顶部的第三减速电机，第三搅拌轴上设有位于罐体内的第三搅拌桨叶，罐体内设有沿内壁设置的第三螺旋加热管，罐体的下部和上部分别设有第三螺旋加热管两端口连接的第三高温水进口和第三高温水出口；第三搅拌轴上设有液位计。

采用上述技术方案，本实用新型在工作使用时，首先开启第一流量调节阀和第一止回阀，混合物料抽取泵将混合物料送入到滴加反应釜中，第一流量计测出流量，混合物料在第一釜体内的液位以第一搅拌桨叶能发挥作用时为宜，然后停下混合物料抽取泵，开启第一减速电机，带动第一搅拌轴旋转，第一搅拌轴上的第一搅拌桨叶对混合物料进行搅拌，通过第一高温水进口送入热水对物料进行加热，同时开启第一冷凝器，密切关注第一釜体内的温升情况，当第一釜体内温度接近飞跃点时，停止高温水供应。重新开启混合物料抽取泵，通过调节第一流量调节阀来调整流量、控制滴加反应速度、保证第一釜体内的反应温度处于正常吸、放热平衡状态（即；第一釜体内内物料反应产生的热量，去引发后续进入物料的化学反应，使化学反应热量生生不息，维持着生产系统的热量平衡）。

由于反应温度的原因，高能量的物料分子会通过第一冷凝器向第一釜体外逃逸，冷凝器内的冷凝回流系统，有效阻止了高能分子的逃逸，节约原材料；

当第一釜体物料达到一定液位后，反应液自动沿着第一出料管并通过第一出料口和第二出料口进入到老化反应釜的第二釜体内，老化反应釜的工艺过程与滴加反应釜相同，在此不再赘述，在老化反应釜的综合作用下，反应液完成了保温反应期，进入成品中和计量罐内；

当老化反应液进入成品中和计量罐时，中和液抽取泵将中和液送入到成品中和计量罐的罐体内，可控制第二流量调节阀来调节中和液的输入量，中和液和老化反应液按一定比例进行中和反应，同时开启第三减速电机，带动第三搅拌轴和第三搅拌桨叶对混合液进行搅拌，并向第三螺旋加热管内通入高温水，加快反应速率，反应完成后，生成丙烯酸树脂，开启成品物料出口阀，丙烯酸树脂被灌入到槽车或包装桶，进行灌装或包装作业。

当本实用新型的生产系统检修或长期停运时，可分别打开第一放净阀、第二放净阀和成品物料出口阀将系统内的物料排空。

本实用新型弥补了现行间歇式生产装置的不足，生产过程连续、稳定、安全可靠，不仅节能降耗、缩短生产周期，也易于工业生产的连续和自动化，产品质量稳定，操作简单易行，用人少，生产成本低，具有极大的市场竞争力。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中滴加反应釜的结构示意图；

图3是图1中老化反应釜的结构示意图；

图4是图1中成品中和计量罐的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统，包括顺次通过管道连接的物料输送计量部分、反应液连续滴加和老化部分以及成品的连续中和与罐装部分，反应液连续滴加和老化部分包括结构相同的滴加反应釜1和老化反应釜2，滴加反应釜1的进料端与物料输送计量部分的出料端连接，滴加反应釜1的出料端与老化反应釜2的进料端连接，老化反应釜2的出料端与成品的连续中和与罐装部分的进料端连接。

滴加反应釜1包括第一釜体3，第一釜体3一侧的上部设有第一进料口4，第一釜体3另一侧的上部设有第一出料口5，第一出料口5连接有伸入到第一釜体3内底部的第一出料管6，第一釜体3转动设有竖直设置的第一搅拌轴7，第一搅拌轴7上端传动连接有位于第一釜体3顶部的第一减速电机8，第一搅拌轴7上设有位于第一釜体3内的第一搅拌桨叶9，第一釜体3内设有沿内壁设置的第一螺旋加热管10，第一釜体3的下部和上部分别设有第一螺旋加热管10两端口连接的第一高温水进口11和第一高温水出口12，第一釜体3顶部连接有第一回流冷凝器13，第一釜体3底部中央设有第一放净阀14。

老化反应釜2包括第二釜体15，第二釜体15一侧的上部设有第二进料口16，第二釜体15另一侧的上部设有第二出料口17，第二出料口17连接有伸入到第二釜体15内底部的第二出料管18，第二釜体15转动设有竖直设置的第二搅拌轴19，第二搅拌轴19上端传动连接有位于第二釜体15顶部的第二减速电机20，第二搅拌轴19上设有位于第二釜体15内的第二搅拌桨叶21，第二釜体15内设有沿内壁设置的第二螺旋加热管22，第二釜体15的下部和上部分别设有第二螺旋加热管22两端口连接的第二高温水进口23和第二高温水出口24，第二釜体15顶部连接有第二回流冷凝器25，第二釜体15底部中央设有第二放净阀26。

物料输送计量部分包括混合物料抽取泵27，混合物料抽取泵27的进口和出口分别连接有混合料进管28和混合料出管29，混合料进管28上设有第一流量调节阀30，混合料出管29上设有第一止回阀31和第一流量计32。

连续中和与罐装部分包括中和液抽取泵33和成品中和计量罐34，中和液抽取泵33的进口和出口分别连接有中和液进管35和中和液出管36，中和液进管35上设有第二流量调节阀52，中和液出管36上设有第二止回阀37和第二流量计38。

成品中和计量罐34包括罐体39，罐体39一侧的上部设有老化液进口40，罐体39底部设有成品物料出口阀41，成品物料出口阀41下方设有槽车或包装桶42，罐体39顶部设有中和液进口43和放空口44，中和液进口43与中和液出管36连接，罐体39转动设有竖直设置的第三搅拌轴45，第三搅拌轴45上端传动连接有位于罐体39顶部的第三减速电机46，第三搅拌轴45上设有位于罐体39内的第三搅拌桨叶47，罐体39内设有沿内壁设置的第三螺旋加热管48，罐体39的下部和上部分别设有第三螺旋加热管48两端口连接的第三高温水进口49和第三高温水出口50；第三搅拌轴45上设有液位计51。

本实用新型在工作使用时，首先开启第一流量调节阀30和第一止回阀31，混合物料抽取泵27将混合物料送入到滴加反应釜1中，第一流量计32测出流量，混合物料在第一釜体3内的液位以第一搅拌桨叶9能发挥作用时为宜，然后停下混合物料抽取泵27，开启第一减速电机8，带动第一搅拌轴7旋转，第一搅拌轴7上的第一搅拌桨叶9对混合物料进行搅拌，通过第一高温水进口11送入热水对物料进行加热，同时开启第一冷凝器，密切关注第一釜体3内的温升情况，当第一釜体3内温度接近飞跃点时，停止高温水供应。重新开启混合物料抽取泵27，通过调节第一流量调节阀30来调整流量、控制滴加反应速度、保证第一釜体3内的反应温度处于正常吸、放热平衡状态（即；第一釜体3内内物料反应产生的热量，去引发后续进入物料的化学反应，使化学反应热量生生不息，维持着生产系统的热量平衡）。

由于反应温度的原因，高能量的物料分子会通过第一冷凝器向第一釜体3外逃逸，冷凝器内的冷凝回流系统，有效阻止了高能分子的逃逸，节约原材料；

当第一釜体3物料达到一定液位后，反应液自动沿着第一出料管6并通过第一出料口5和第二出料口17进入到老化反应釜2的第二釜体15内，老化反应釜2的工艺过程与滴加反应釜1相同，在此不再赘述，在老化反应釜2的综合作用下，反应液完成了保温反应期，进入成品中和计量罐34内；

当老化反应液进入成品中和计量罐34时，中和液抽取泵33将中和液送入到成品中和计量罐34的罐体39内，可控制第二流量调节阀52来调节中和液的输入量，中和液和老化反应液按一定比例进行中和反应，同时开启第三减速电机46，带动第三搅拌轴45和第三搅拌桨叶47对混合液进行搅拌，并向第三螺旋加热管48内通入高温水，加快反应速率，反应完成后，生成丙烯酸树脂，开启成品物料出口阀41，丙烯酸树脂被灌入到槽车或包装桶42，进行灌装或包装作业。

当本实用新型的生产系统检修或长期停运时，可分别打开第一放净阀14、第二放净阀26和成品物料出口阀41将系统内的物料排空。

上述实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统，其特征在于：包括顺次通过管道连接的物料输送计量部分、反应液连续滴加和老化部分以及成品的连续中和与罐装部分，反应液连续滴加和老化部分包括结构相同的滴加反应釜和老化反应釜，滴加反应釜的进料端与物料输送计量部分的出料端连接，滴加反应釜的出料端与老化反应釜的进料端连接，老化反应釜的出料端与成品的连续中和与罐装部分的进料端连接。

2.根据权利要求1所述的连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统，其特征在于：所述滴加反应釜包括第一釜体，第一釜体一侧的上部设有第一进料口，第一釜体另一侧的上部设有第一出料口，第一出料口连接有伸入到第一釜体内底部的第一出料管，第一釜体转动设有竖直设置的第一搅拌轴，第一搅拌轴上端传动连接有位于第一釜体顶部的第一减速电机，第一搅拌轴上设有位于第一釜体内的第一搅拌桨叶，第一釜体内设有沿内壁设置的第一螺旋加热管，第一釜体的下部和上部分别设有第一螺旋加热管两端口连接的第一高温水进口和第一高温水出口，第一釜体顶部连接有第一回流冷凝器，第一釜体底部中央设有第一放净阀。

3.根据权利要求1所述的连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统，其特征在于：所述老化反应釜包括第二釜体，第二釜体一侧的上部设有第二进料口，第二釜体另一侧的上部设有第二出料口，第二出料口连接有伸入到第二釜体内底部的第二出料管，第二釜体转动设有竖直设置的第二搅拌轴，第二搅拌轴上端传动连接有位于第二釜体顶部的第二减速电机，第二搅拌轴上设有位于第二釜体内的第二搅拌桨叶，第二釜体内设有沿内壁设置的第二螺旋加热管，第二釜体的下部和上部分别设有第二螺旋加热管两端口连接的第二高温水进口和第二高温水出口，第二釜体顶部连接有第二回流冷凝器，第二釜体底部中央设有第二放净阀。

4.根据权利要求1或2或3所述的连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统，其特征在于：所述物料输送计量部分包括混合物料抽取泵，混合物料抽取泵的进口和出口分别连接有混合料进管和混合料出管，混合料进管上设有第一流量调节阀，混合料出管上设有第一止回阀和第一流量计。

5.根据权利要求1或2或3所述的连续生产水性丙烯酸树脂的管道化反应系统，其特征在于：所述连续中和与罐装部分包括中和液抽取泵和成品中和计量罐，中和液抽取泵的进口和出口分别连接有中和液进管和中和液出管，中和液进管上设有第二流量调节阀，中和液出管上设有第二止回阀和第二流量计；

成品中和计量罐包括罐体，罐体一侧的上部设有老化液进口，罐体底部设有成品物料出口阀，成品物料出口阀下方设有槽车或包装桶，罐体顶部设有中和液进口和放空口，中和液进口与中和液出管连接，罐体转动设有竖直设置的第三搅拌轴，第三搅拌轴上端传动连接有位于罐体顶部的第三减速电机，第三搅拌轴上设有位于罐体内的第三搅拌桨叶，罐体内设有沿内壁设置的第三螺旋加热管，罐体的下部和上部分别设有第三螺旋加热管两端口连接的第三高温水进口和第三高温水出口；第三搅拌轴上设有液位计。