CN209254775U - 一种反应釜及其预热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反应釜及其预热装置，涉及化工产品制备领域，其技术方案要点是包括水箱和调温三通球阀，所述水箱内部设有相互独立的冷却室和加热室，所述冷却室内设置有超声波装置,所述加热室内设置有蒸汽发生器;所述调温三通球阀其中两端为输入端,另一端为输出端,所述调温三通球阀的输入端分别与冷却室、加热室连通。本实用新型能够通过冷热蒸汽进行温度调节，具有调温过程平缓，避免温差骤变的特点。

Description

一种反应釜及其预热装置

技术领域

本实用新型涉及化工产品制备领域，特别涉及一种反应釜。

背景技术

乳液聚合的历史至今已有80余年。目前，除了常规乳液聚合外，还有种子乳液聚合、核壳乳液聚合、无皂乳液聚合、微乳液聚合、超微乳液聚合、反相乳液聚合、反相微乳液聚合、超浓乳液聚合、分散聚合等多种技术。乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合过程，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组份组成。乳液聚合的应用已经非常广泛，主要分为三个方面：一是聚合后分离成胶状或粉状固体产品，二是乳液涂料和胶粘剂，三是微粒用作颜料、粒子标样、免疫试剂的载体等。其中，乳液粘合剂已成为乳液制品最重要的应用领域之一，代表性的有丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液等。

现有公告号为CN202460619U的实用新型专利公开了一种高效均匀的水性乳液聚合装置，包括反应釜，反应釜的上方还设有进料口，下方设有出料口，出料口上设有阀门，反应釜的下方设有出料循环口，出料循环口连接有齿轮泵，齿轮泵的进口与出料循环口连接，齿轮泵的出口与进料口连接。该实用新型除内部搅拌外，还采用了外部循环，提高了反应物料的混合均匀度和产品质量，适用于大型乳液聚合生产。但存在以下不足，由于在大型乳液聚合生产初始时，起始温度一般在常温25度，冬季甚至更低，使得反应初期反应速率较低，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种预热装置，它能够通过冷热蒸汽进行温度调节，具有调温过程平缓，避免温差骤变的特点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种预热装置，包括水箱和调温三通球阀，所述水箱内部设有相互独立的冷却室和加热室，所述冷却室内设置有超声波装置,所述加热室内设置有蒸汽发生器;所述调温三通球阀其中两端为输入端,另一端为输出端,所述调温三通球阀的输入端分别与冷却室、加热室连通。

通过采用上述技术方案，调温三通球阀与水箱之间设置有冷却管和加热管，调温三通球阀的两个输入端分别与冷却管输出端和加热管输出端连通，冷却管的输入端与冷却室连通，加热管的输入端与加热室连通，调温三通球阀的输出端连通有调温管；将调温三通球阀调节到加热管与调温管连通的状态，然后启动蒸汽发生器，蒸汽发生器对加热室内的清水加热产生蒸汽，蒸汽先后通过加热管、调温三通球阀，再从调温管流出进行加热；当调温三通球阀调节到冷却管与调温管连通的状态，关闭蒸汽发生器，启动超声波装置，超声波装置工作会在冷却室中产生冷雾，冷雾通过调温管流出后会对外部进行降温；整个过程都是利用蒸汽进行温度调节，温度变化平缓，从而避免温差骤变对反应的影响。

本实用新型进一步设置为：所述预热装置还包括空气压缩泵和加压三通球阀，所述加压三通球阀其中一端为输入端，其余两端为输出端，所述空气压缩泵的输出端与加压三通球阀的输入端连通，加压三通球阀的两个输出端分别与冷却室、加热室连通。

通过采用上述技术方案，启动空气压缩泵，加压三通球阀随着调温三通球阀作相应的调节，即蒸汽发生器工作时为加热室加压，超声波装置工作时为冷却室加压，以此，保证蒸汽或冷雾的流通速度。

本实用新型进一步设置为：所述预热装置还包括回流箱，所述回流箱上开设有排气孔，并连通有回流管；所述回流箱位于水箱的上方，所述回流箱与冷却室之间设置有将两者相连通的排水管，所述排水管上安装有控制排水管启闭的蝶阀。

通过采用上述技术方案，从调温管流出的蒸汽或冷雾最终通过回流管流入到回流箱内，且冷凝成液体储存在回流箱内，当回流箱中的冷凝水积攒到一定量后，控制蝶阀使回流箱与冷却室连通，冷凝水通过排水管流入到冷却室中，形成循环，节约资源。

本实用新型进一步设置为：所述冷却室与加热室之间设置有隔温层。

通过采用上述技术方案，隔温层将冷却室和加热室分隔开，避免两者温度造成干涉。

本实用新型的另一目的在于提供一种反应釜，它能够平缓的调节温度，提高反应速率。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种反应釜，包括预热装置。

本实用新型进一步设置为：所述反应釜包括罐体，所述罐体包括内胆和外层，所述内胆与外层之间留有间隔形成调温通道；所述调温三通球阀的输出端、回流管的输入端均与调温通道连通。

通过采用上述技术方案，物料加入到罐体中初期反应时，启动蒸汽发生器，蒸汽通过调温管流入到罐体的调温通道中，使调温通道的温度升高，从而使罐体内部的温度升高，以提高罐体内物料的反应速度；物料反应到后期时，会释放大量的热，关闭蒸汽发生器，启动超声波装置，超声波装置工作会在冷却室中产生冷雾，当冷雾通入到调温通道时，会使调温通道的温度下降，同时吸附罐体内产生的热量，使物料反应后的产物温度下降，便于储存。

本实用新型进一步设置为：所述内胆与外层之间设置有螺旋形的隔板。

通过采用上述技术方案，螺旋形的调温通道延长了蒸汽或冷雾的流通路径，使蒸汽或冷雾对罐体的作用时间更长。

本实用新型进一步设置为：所述罐体的底部设置有与调温通道连通的排涉管。

通过采用上述技术方案，利用排涉管将提前液化的液体排出，避免液体在调温通道内积留。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过蒸汽对罐体进行加热，使罐体的温度平稳上升，提高物料反应速度的同时保证了物料反应的稳定性，提高了生产效率；

2、通过冷雾吸附罐体内产生的热量，使物料反应后的产物温度平缓下降，便于储存。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例中反应釜的结构示意图；

图3是实施例中预热装置的结构示意图。

图中，1、罐体；11、内胆；12、外层；13、调温通道；14、隔板；15、进料口；16、出料口；17、进气口；18、出气口；2、搅拌装置；21、搅拌电机；22、搅拌轴；23、搅拌叶片；3、水箱；31、隔温层；32、冷却室；33、加热室；34、超声波装置；35、蒸汽发生器；4、调温三通球阀；41、冷却管；42、加热管；43、调温管；5、空气压缩泵；6、加压三通球阀；61、连接管；62、输气管；7、回流箱；71、回流管；72、排水管；73、排气孔；8、蝶阀；9、排涉管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种反应釜，如图1、图2所示, 包括外形呈圆柱体状的罐体1,罐体1包括从内向外依次设置的内胆11和外层12，内胆11采用导热良好的材料如不锈钢制作，具有一定强度和耐锈蚀性。内胆11和外层12之间留有适量间隔,以形成调温通道13,在该调温通道13内设置呈螺旋形分布的隔板14，从而使调温通道13设置为螺旋形。罐体1的顶部设有进料口15、底部设置有出料口16，出料口16不与调温通道13相连通；罐体1的底部还设置有进气口17，其侧壁上、靠近顶部的位置处设置有出气口18，进气口17和出气口18均与调温通道13相连通。

如图2所示，罐体1的顶部安装有搅拌装置2,搅拌装置2包括搅拌电机21，搅拌电机21通过螺栓竖直固定在罐体1上端的中心处，搅拌电机21的输出端伸入到罐体1内，同轴固接有搅拌轴22，搅拌轴22上固接有搅拌叶片23；搅拌电机21启动时能够带动搅拌轴22搅拌，从而驱使搅拌叶片23对罐体1内的物料进行搅拌，使物料均匀混合以充分反应。

如图1、图3所示，罐体1的一侧布置有预热装置，预热装置由调温件、加压件以及回收件组成，其中调温件包括水箱3和调温三通球阀4，水箱3的内部固接有竖直设置的隔温层31，通过隔温层31将水箱3内部分隔成相互独立的冷却室32和加热室33，其中冷却室32内安装有超声波装置34，加热室33内安装有蒸汽发生器35，蒸汽发生器35选为电加热器；冷却室32和加热室33上均开设有能够开启或关闭的注水口，通过注水口在中冷却室32和加热室33注满清水。

调温三通球阀4与水箱3之间设置有冷却管41和加热管42，调温三通球阀4其中两端为输入端，另一端为输出端，调温三通球阀4的两个输入端分别与冷却管41输出端和加热管42输出端连通，冷却管41的输入端与冷却室32连通，加热管42的输入端与加热室33连通；调温三通球阀4的输出端连通有调温管43，调温管43的输出端安装到罐体1的进气口17上、与调温通道13相连通；调温三通球阀4为L型三通球阀，L型三通球阀型只能连接相互正交的两条管道，不能同时保持第三条管道的相互连通，从而只起分配作用，如此，实现了冷却室32、加热室33与调温通道13的单独连通。

如图3所示，加压件包括空气压缩泵5和加压三通球阀6，加压三通球阀6其中一端为输入端、其余两端为输出端，空气压缩泵5的输出端与加压三通球阀6的输入端之间设置有连接管61，加压三通球阀6的输出端上均连通有输气管62，两个输气管62的输出端分别与冷却室32、加热室33连通；加压三通球阀6也选为L型三通球阀，从而实现了空气压缩泵5与冷却室32、加热室33的单独连通。

如图3所示，回流件包括回流箱7和回流管71，回流管71一端与回流箱7连通，另一端与罐体1上的出气口18连通，回流箱7固定在水箱3的上方，回流箱7的下端连通有排水管72，排水管72的输出端通入到水箱3的冷却室32中，使水箱3、调温通道13以及回流箱7组合成一个完整的回路。排水管72上安装有蝶阀8及控制蝶阀8的伺服电机，通过蝶阀8控制排水管72的启闭；回流箱7上开设有用于平衡箱内气压的排气孔73。

物料加入到罐体1中初期反应时，将调温三通球阀4调节到加热管42与调温管43连通的状态，然后启动蒸汽发生器35，蒸汽发生器35对加热室33内的清水加热产生蒸汽，蒸汽先后通过加热管42、调温三通球阀4、调温管43流入到罐体1的调温通道13中，使调温通道13的温度升高，从而使罐体1内部的温度升高，以提高罐体1内物料的反应速度；然后蒸汽再通过罐体1上端的出气口18和回流管71通入到回流箱7中，蒸汽最终在回流箱7中冷凝成液体储存在回流箱7中。物料反应到后期时，会释放大量的热，此时将调温三通球阀4调节到冷却管41与调温管43连通的状态，然后关闭蒸汽发生器35，启动超声波装置34，超声波装置34工作会在冷却室32中产生冷雾，当冷雾通入到调温通道13时，会使调温通道13的温度下降，同时吸附罐体1内产生的热量，使物料反应后的产物温度下降，便于储存；冷雾同样通入到回流箱7中凝成水滴。当回流箱7中的冷凝水积攒到一定量后，控制蝶阀8使回流箱7与冷却室32连通，冷凝水通过排水管72流入到冷却室32中，形成循环，节约资源。

蒸汽或冷雾通入调温通道13内的压力主要由蒸汽发生器35或超声波装置34的功率决定，为了保证蒸汽或冷雾在调温通道13内流通的压力，为此我们设置了空气压缩泵5来调节进行调节。具体使用时，反应釜工作的同时启动空气压缩泵5，而加压三通球阀6随着调温三通球阀4作相应的调节，即蒸汽发生器35工作时为加热室33加压，超声波装置34工作时为冷却室32加压，以此，保证蒸汽或冷雾的流通速度。

如图2所示，在罐体1的底部安装有能够开启或关闭的排涉管9，排涉管9与调温通道13连通，这样使提前液化的液体可以通过排涉管9排出，不会在调温通道13内积留。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种预热装置，其特征在于：包括水箱(3)和调温三通球阀(4)，所述水箱(3)内部设有相互独立的冷却室(32)和加热室(33)，所述冷却室(32)内设置有超声波装置(34),所述加热室(33)内设置有蒸汽发生器(35);所述调温三通球阀(4)其中两端为输入端,另一端为输出端,所述调温三通球阀(4)的输入端分别与冷却室(32)、加热室(33)连通。

2.根据权利要求1所述的预热装置，其特征在于：所述预热装置还包括空气压缩泵(5)和加压三通球阀(6)，所述加压三通球阀(6)其中一端为输入端，其余两端为输出端，所述空气压缩泵(5)的输出端与加压三通球阀(6)的输入端连通，加压三通球阀(6)的两个输出端分别与冷却室(32)、加热室(33)连通。

3.根据权利要求2所述的预热装置，其特征在于：所述预热装置还包括回流箱(7)，所述回流箱(7)上开设有排气孔(73)，并连通有回流管(71)；所述回流箱(7)位于水箱(3)的上方，所述回流箱(7)与冷却室(32)之间设置有将两者相连通的排水管(72)，所述排水管(72)上安装有控制排水管(72)启闭的蝶阀(8)。

4.根据权利要求1所述的预热装置，其特征在于：所述冷却室(32)与加热室(33)之间设置有隔温层(31)。

5.一种反应釜，其特征在于：包括如权利要求1-4任一项所述的预热装置。

6.根据权利要求5所述的反应釜，其特征在于：所述反应釜包括罐体(1)，所述罐体(1)包括内胆(11)和外层(12)，所述内胆(11)与外层(12)之间留有间隔形成调温通道(13)；所述调温三通球阀(4)的输出端、回流管(71)的输入端均与调温通道(13)连通。

7.根据权利要求6所述的反应釜，其特征在于：所述内胆(11)与外层(12)之间设置有螺旋形的挡板。

8.根据权利要求7所述的反应釜，其特征在于：所述罐体(1)的底部设置有与调温通道(13)连通的排涉管(9)。