CN205461846U - 一种高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其特征是：包括筒体单元、搅拌单元、仪控检测单元及在线配料单元；在筒体单元上设置有进料口，在线配料单元连于在进料口处，由两切断型球阀及设置在切断型球阀之间的小溶剂仓构成。本实用新型的装置可针对高聚合度聚乙烯醇树脂原料，在高温、高压条件下在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液，并保证高粘度状态下溶液浓度的均匀性。

Description

一种高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置

技术领域

本实用新型涉及一种制备聚乙烯醇(PVA)树脂溶液的装置，尤其是采用高温高压方式，实现在线配置高浓度、高粘度PVA溶液的溶解装置。

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2600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25％以上，溶液的粘度高达6000-180000CPS。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、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

本实用新型为解决上述现有技术所存在的不足之处，提供一种高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，以期望可以解决高粘度PVA溶液的搅拌溶解过程中易出现的“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

本实用新型高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其结构特点是：所述装置包括筒体单元、搅拌单元、仪控检测单元及在线配料单元；在所述筒体单元上设置有进料口，所述在线配料单元连于在所述进料口处，由两切断型球阀及设置在切断型球阀之间的小溶剂仓构成。

本实用新型高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，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气口、进料口及进水口；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、视窗和液位检测计及设置于上封头的进气口处的压力表和安全阀。

所述在线配料单元连于在所述进料口处，由第一切断型球阀、第二切断型球阀及设置在两切断型球阀之间的小溶剂仓构成。

本实用新型制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其结构特点也在于：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。所述夹套内的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、本实用新型的装置，通过在线配料单元的设置，可以在保证筒体内高压的条件下向筒体内加料，实现筒体的带压配料，保持高压溶解条件，实现PVA溶液的生产连续化；同时本实用新型的装置可以解决高粘度PVA溶液的搅拌溶解过程中的“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、本发明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、本发明的电动机采用变频电机，可以在0-80Hz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、本发明的仪控检测单元可以实现溶解状态的在线监测，及高压溶解条件下的安全保护；

5、本发明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、本发明中空搅拌轴上部联接的旋转接头，实现热媒介质循环，可防止聚乙烯醇树脂溶解过程中“抱轴”现象，保证溶解效果。

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；18下封头；19第一切断型球阀、20第二切断型球阀；21小溶剂仓；a为进料口；b为进水口；c为进气口；d为排料口；e为热媒介质进出口。

具体实施方式

如图1所示，本实施例高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置包括筒体单元、搅拌单元、仪控检测单元及在线配料单元；

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；在上封头14上设置有进气口c、进料口a及进水口b；在下封头18的底部设置有排料口d；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17和液位检测计4及设置于上封头14的进气口处的压力表11和安全阀12。

在线配料单元连于在进料口a处，由第一切断型球阀19、第二切断型球阀20及设置在两切断型球阀之间的小溶剂仓21构成。

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。

在高粘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150-40Hz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17可以观察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上热媒介质进出口e的阀门，对中空搅拌轴1加温，消除物料“抱轴”；通过视窗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，通过取样分析浓度的数值，如浓度低于工艺要求的浓度范围，可通过在线配料单元，向筒体内加入PVA原料，先打开第一切断型球阀19，待料进入小溶剂仓21，关闭第一切断型球阀19，打开第二切断型球阀20，可实现在线高压配料，当溶液浓度达到工艺要求的浓度范围，即打开排料口d，排放出溶解完全的PVA树脂溶液。

Claims (3)

1.一种高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其特征是：所述装置包括筒体单元、搅拌单元、仪控检测单元及在线配料单元；在所述筒体单元上设置有进料口，所述在线配料单元连于在所述进料口处，由两切断型球阀及设置在切断型球阀之间的小溶剂仓构成。

2.根据权利要求1所述的高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，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)上设置有进气口(c)、进料口(a)及进水口(b)；在所述下封头(18)的底部设置有排料口(d)；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(17)和液位检测计(4)及设置于上封头(14)的进气口处的压力表(11)和安全阀(12)；

所述在线配料单元连于在所述进料口(a)处，由第一切断型球阀(19)、第二切断型球阀(20)及设置在两切断型球阀之间的小溶剂仓(21)构成。

3.根据权利要求2所述的高压在线制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，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。