CN205392203U - 一种高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，其特征是：包括筒体单元、搅拌单元、物料输送单元及仪控检测单元；在筒体单元上设置有排料口和回流口，物料输送单元包括设置在排料口处的排料阀、设置在回流口处的回流进料阀、PVA溶液输送齿轮泵及三通阀，PVA溶液输送齿轮泵的进口连接排料阀，出口连接三通阀的入口；三通阀的一个出口通过回流管道连接回流进料阀，另一出口通向外部。本实用新型的在线调配装置，可以使聚乙烯醇树脂溶液循环处理，直至满足要求，实现了高粘度PVA溶液的生产连续化，并保证了高浓度状态下溶液浓度的均匀性和可控性。

Description

一种高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置

技术领域

本实用新型涉及一种高浓度聚乙烯醇(PVA)树脂溶液的在线调配装置。

背景技术

PVA是一种用途广泛的水溶性高分子材料，用它做原料，可以生产乳胶、PVB树脂、PVA纤维、PVA薄膜等产品。上述产品一般选用聚合度2000以下的PVA树脂，其制备的PVA溶液浓度大多在20％以下，溶液粘度在3000-6000CPS。

而目前，很多产品的原料选用聚合度2600以上的PVA树脂，要求的溶液浓度20％以上，溶液的粘度高达5000-150000CPS。采用目前的一些PVA树脂溶解装置，会出现溶解时间长、容易“抱轴”、浓度不均匀，浓度测量的不准确性和延时性、搅拌器桨叶断裂等现象，造成生产无法连续稳定。

实用新型内容

本实用新型是为解决上述现有技术所存在的不足之处，提供一种高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，以期望可以解决高浓度PVA溶液的搅拌溶解过程中的“抱轴”和浓度不均匀的难题，实现高浓度、高粘度PVA溶液生产连续化。

为解决技术问题，本实用新型采用如下技术方案

本实用新型高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，其结构特点是：所述装置包括筒体单元、搅拌单元、仪控检测单元及物料输送单元；在所述筒体单元上设置有排料口和回流口，所述物料输送单元包括设置在所述排料口处的排料阀、设置在所述回流口处的回流进料阀、PVA溶液输送齿轮泵及三通阀，所述PVA溶液输送齿轮泵的进口连接排料阀，出口连接三通阀的入口；所述三通阀的一个出口通过回流管道连接回流进料阀，另一出口通向外部。

本实用新型高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，其结构特点也在于：

所述筒体单元是在一筒体的上端通过设备法兰连接有上封头、下端通过下封头密封的压力容器；在所述上封头上设置有进料口、进水口、进气口及回流口；在所述下封头的底部设置有排料口；在所述筒体的侧壁上、所述上封头的外表面及所述下封头的外表面分别设置有供热媒介质循环流动的夹套；

所述搅拌单元是由筒体单元上方的电动机通过减速器联接伸入筒体内部的中空搅拌轴，带动筒体内部的搅拌器转动；

所述中空搅拌轴与所述上封头的连接处通过釜用机械密封结构密封；

所述仪控检测单元包括设置在筒体上的温度计、视窗及高温摄像头和液位检测计，设置于上封头进气口处的压力表和安全阀，及设置在物料回流管道上的浓度检测仪。

所述搅拌器为组合搅拌器。所述电动机为变频电机。所述中空搅拌轴上端连接有旋转接头，形成热媒介质循环回路。所述夹套热媒介质在流道结构内流动。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型高粘度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，可以使聚乙烯醇树脂溶液循环处理，直至满足要求，实现了高粘度PVA溶液的生产连续化；此外，本实用新型的装置解决了高浓度PVA溶液搅拌溶解过程中的“抱轴”和浓度不均匀的难题，提高高聚合度PVA树脂的溶解效率，降低产品消耗；

2、本实用新型的搅拌器采用组合搅拌器，可以适应聚乙烯醇树脂溶解过程中粘度变化范围大的实际情况，具有很高的混合效果，从而保证高粘状态下溶液浓度均匀一致；

3、本实用新型的电动机采用变频电机，可以在0-70Hz范围内，无极调节搅拌速度，适应搅拌转矩的变化，满足搅拌混合均匀的要求；

4、本实用新型的仪控检测单元可以实现溶解状态和溶液浓度的在线监测，及高压溶解条件下的安全保护；

5、本实用新型的中空搅拌轴与上封头的连接处通过釜用机械密封结构密封，可靠防止筒体单元内高压气体泄露，保持高压溶解条件，同时也防止外部灰尘渗漏到筒体单元内，保持溶液洁净；

6、本实用新型的中空搅拌轴上部联接的旋转接头，实现了热媒介质的循环，可防止聚乙烯醇树脂溶解过程中“抱轴”现象，保证溶解效果。

7、本实用新型采用浓度检测仪在线测量溶液的浓度，提高测量的准确度，大大减少采用人工收集溶液测量的时间，提高高浓度、高粘度PVA溶液生产的速度和质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标号：1中空搅拌轴；2筒体；3夹套；4液位检测计；5设备法兰；6联接螺栓；7釜用机械密封；8减速机；9电动机；10旋转接头；11压力表；12安全阀；13密封垫片；14上封头；15搅拌器；16温度计；17视窗及高温摄像机；18下封头，19回流进料阀；20浓度检测仪；21三通阀；22PVA溶液输送齿轮泵；23排料阀；a为进料口；b为进水口；c为进气口；d为回流口；e为排料口；f为热媒介质进出口。

具体实施方式

如图1所示，本实施例高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置包括筒体单元、搅拌单元、物料输送单元及仪控检测单元；在筒体单元上设置有排料口e和回流口d，物料输送单元包括设置在排料口处的排料阀23、设置在回流口处的回流进料阀19、PVA溶液输送齿轮泵22及三通阀21，PVA溶液输送齿轮泵22的进口连接排料阀23，出口连接三通阀21的入口；三通阀21的一个出口通过回流管道连接回流进料阀19，另一出口通向外部。

筒体单元是在一筒体2的上端通过设备法兰5连接有上封头14、下端通过下封头18密封的压力容器，设备法兰5通过联接螺栓6固定，设备法兰5上设置有密封垫片13；在上封头14上设置有进料口a、进水口b、进气口c及回流口d；在下封头18的底部设置有排料口e；在筒体2的侧壁上、上封头14的外表面及下封头18的外表面分别设置有供热媒介质循环流动的夹套3；

搅拌单元是由筒体单元上方的电动机9通过减速器8联接伸入筒体2内部的中空搅拌轴1，带动筒体2内部的搅拌器15转动；

中空搅拌轴1与上封头14的连接处通过釜用机械密封结构7密封；

仪控检测单元包括设置在筒体2上的温度计16、视窗及高温摄像头17和液位检测计4，设置于上封头14进气口处的压力表11和安全阀12，及设置于回流管道上的浓度检测仪20；

具体实施中，搅拌器15为组合搅拌器。

电动机9为变频电机。

中空搅拌轴1上端连接有旋转接头10，形成热媒介质的循环回路。

在高浓度聚乙烯醇树脂溶液的制备中：

水和PVA树脂原料按照浓度配比，先后通过进水口b和进料口a，定量加入到筒体单元；

选定30-45Hz的频率，启动电动机9，转动搅拌单元的搅拌器15搅拌；

筒体单元的夹套3中，根据工艺升温曲线，通入高温热媒介质加热溶解；

根据升温和溶解情况，从进气口c通入一定压力气体，通过调整筒体单元内气体压力，实现加压溶解，加压大小根据PVA树脂原料的聚合度和浓度确定；

搅拌过程中，通过对电动机9的电流的检测，可以推算出搅拌转矩的大小，从而判断溶液粘度大小和溶解程度；随着溶解粘度的增加，搅拌转矩逐步增大，此时降低电动机9的频率至10-20Hz，防止搅拌单元过载；

溶解过程中，通过视窗及高温摄像机17可以在线观察PVA树脂溶解情况，当出现“抱轴”时，打开中空搅拌轴1上部旋转接头10热媒介质进出口f阀门，对中空搅拌轴1加温，消除物料“抱轴”；通过视窗及高温摄像机17也可观察溶液的色度变化，判断搅拌釜中溶解程度；

搅拌过程中，定时检查釜用机械密封结构7，防止泄露；

溶解过程中，通过观察温度计16，随时了解筒体单元内溶解温度的变化；观察压力表11，随时了解筒体单元内溶解压力大小；

PVA树脂经过一定时间的高温高压溶解，打开排料阀23、回流进料阀19，关闭三通阀21，打开PVA溶液输送齿轮泵22，让PVA溶液通过回流回到釜内，通过浓度检测仪20检测PVA溶液的浓度，对比工艺要求的浓度范围，对釜内溶液浓度进行调整，使其达到目标值；打开三通阀21即可排放出溶解完全的PVA树脂溶液。

Claims (4)

1.一种高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，其特征是：所述装置包括筒体单元、搅拌单元、仪控检测单元及物料输送单元；在所述筒体单元上设置有排料口(e)和回流口(d)，所述物料输送单元包括设置在所述排料口处的排料阀(23)、设置在所述回流口处的回流进料阀(19)、PVA溶液输送齿轮泵(22)及三通阀(21)，所述PVA溶液输送齿轮泵(22)的进口连接排料阀(23)，出口连接三通阀(21)的入口；所述三通阀(21)的一个出口通过回流管道连接回流进料阀(19)，另一出口通向外部。

2.根据权利要求1所述的高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，其特征是：

所述筒体单元是在一筒体(2)的上端通过设备法兰(5)连接有上封头(14)、下端通过下封头(18)密封的压力容器；在所述上封头(14)上设置有进料口(a)、进水口(b)、进气口(c)及回流口(d)；在所述下封头(18)的底部设置有排料口(e)；在所述筒体(2)的侧壁上、所述上封头(14)的外表面及所述下封头(18)的外表面分别设置有供热媒介质循环流动的夹套(3)；

所述搅拌单元是由筒体单元上方的电动机(9)通过减速器(8)联接伸入筒体(2)内部的中空搅拌轴(1)，带动筒体(2)内部的搅拌器(15)转动；

所述中空搅拌轴(1)与所述上封头(14)的连接处通过釜用机械密封结构(7)密封；

所述仪控检测单元包括设置在筒体(2)上的温度计(16)、视窗及高温摄像头(17)和液位检测计(4)，设置于上封头(14)进气口处的压力表(11)和安全阀(12)，及设置于回流管道上的浓度检测仪(20)。

3.根据权利要求2所述的高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，其特征是：所述搅拌器(15)为组合搅拌器。

4.根据权利要求2所述的高浓度聚乙烯醇树脂溶液的在线调配装置，其特征是：所述中空搅拌轴(1)上端连接有旋转接头(10)，形成热媒介质循环。