CN211411966U - 一种反应型成膜助剂反应罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反应型成膜助剂反应罐，包括罐体，罐体的顶部设置有进料口、进气管、搅拌电机、出料管和出气管，进气管上设置有第一单向阀，搅拌电机的底部设置有搅拌轴，搅拌轴的外壁设置有搅拌叶，出料管上设置有气阀，出气管上设置有第二单向阀，罐体的左侧壁设置有催化剂进口，罐体的外壁套接设置有夹套，夹套的左右侧壁分别设置有蒸汽进口和蒸汽出口，蒸汽进口上设置有流量阀，夹套的底部左侧设置有出水口，罐体的内腔顶部设置有温度传感器和气压传感器，罐体的底部设置有酸液出口，酸液出口上设置有截止阀。本实用新型能够在合适的温度和气压环境中完成成膜助剂的制备，排出的反应产物与催化剂分离程度大，品质高。

Description

一种反应型成膜助剂反应罐

技术领域

本实用新型涉及成膜助剂生产设备技术领域，特别涉及一种反应型成膜助剂反应罐。

背景技术

成膜助剂能够促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，能在较广泛施工温度范围内成膜的物质，又称聚结助剂。在涂膜干燥过程中，水分挥发后余下的成膜助剂使聚合物微滴溶解并融合成连续的膜。成膜后随着时间的推移，成膜助剂逐渐挥发逸去。在反应型成膜助剂的制备过程中，一般需要呈液态的有机物原料在催化剂的作用下在合适的温度和气压下生成，以丙二醇甲醚醋酸酯成膜助剂为例，需要使用浓硫酸作为催化剂，使用丙二醇甲醚和冰醋酸酯在适温适压下反应生成，反应后浓硫酸作为催化剂会混合在丙二醇甲醚醋酸酯产物中，影响成膜助剂的正常使用，为此，我们提出了一种反应型成膜助剂反应罐。

实用新型内容

本实用新型的提供了一种反应型成膜助剂反应罐，主要目的在于能够在合适的温度和气压环境中完成成膜助剂的制备，排出的反应产物与催化剂分离程度大，品质高。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种反应型成膜助剂反应罐，包括罐体，所述罐体的顶部左侧设置有进料口和进气管，且进料口位于进气口的左侧，所述进料口的顶部螺接固定有第一密封盖，所述进气管上设置有第一单向阀，所述罐体的顶部中间设置有搅拌电机，所述搅拌电机的底部动力输出端设置有搅拌轴，且搅拌轴的底部伸入罐体的内腔，所述搅拌轴伸入罐体内腔的一端外壁设置有搅拌叶，所述罐体的顶部右侧设置有出料管和出气管，且出料管位于出气管的左侧，所述出料管上设置有气阀，所述出气管上设置有第二单向阀，所述罐体的左侧壁设置有催化剂进口，所述催化剂进口远离罐体左侧壁的进料端螺接固定有第二密封盖，所述罐体的外壁套接设置有夹套，所述夹套的左侧壁底部设置有蒸汽进口，所述蒸汽进口上设置有流量阀，所述夹套的右侧壁顶部设置有蒸汽出口，所述夹套的底部左侧设置有出水口，所述出水口上设置有液用阀门，所述罐体的内腔顶部设置有温度传感器和气压传感器，所述罐体的底部设置有酸液出口，所述酸液出口上设置有截止阀。

优选的，所述进气管远离罐体的进气端连接有氮气发生器，氮气发生器产生惰性的氮气通过进气管进入罐体中，使反应在惰性环境中进行，防止有机化合物在加热下发生氧化。

优选的，所述出气管远离罐体的出气端连接有真空泵，便于控制罐体内腔的气压。

优选的，所述第一单向阀的气体可流动方向为进气管指向罐体的内腔，所述第二单向阀的气体可流动方向为罐体的内腔指向出气管。

优选的，所述催化剂进口的进料端呈半漏斗状沿着倾斜管道伸入罐体的内腔，所述罐体的内腔左侧壁设置有两组限位筋，且催化剂进口位于罐体内腔的出料端连接口位于两组限位筋之间，使催化剂浓硫酸进入罐体后，沿着两组限位筋之间的侧壁向下流动后与原料液体混合，减小与原料液体的接触面积，防止散出大量的热量，造成原料液体爆裂飞溅，高温影响反应的正常进行。

优选的，所述夹套的外壁和罐体位于夹套内腔之外的外壁上均涂有隔热涂料层，减小热量的损失，降低成本。

优选的，所述截止阀采用酸性液体专用防腐蚀阀，浓硫酸具有强的腐蚀性，在酸液出口的管道上需要使用专用的阀门，以延长截止阀的使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型在膜助剂反应完成后，通过流量阀提高高温蒸汽的流速，使罐体中的温度达到反应产物丙二醇甲醚醋酸酯的沸点后，打开气阀，使气化后的丙二醇甲醚醋酸酯通过出料管排出后收集处理，尽可能减少产物中催化剂的含量，提高产物的品质，便于后续产物的提纯。并且在关闭流量阀后，罐体内的温度下降后，打开截止阀，由酸液出口排出浓度较大的浓硫酸，收集处理便于处理后再次使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的限位筋分布图。

图中：1-罐体；2-进料口；3-进气管；4-第一密封盖；5-第一单向阀；6- 搅拌电机；7-搅拌轴；8-搅拌叶；9-出料管；10-出气管；11-气阀；12-第二单向阀；13-催化剂进口；14-第二密封盖；15-夹套；16-蒸汽进口；17-流量阀； 18-蒸汽出口；19-出水口；20-液用阀门；21-温度传感器；22-气压传感器；23- 酸液出口；24-截止阀；25-限位筋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-2所示的一种反应型成膜助剂反应罐，包括罐体1，罐体1的顶部左侧设置有进料口2和进气管3，且进料口2位于进气管3的左侧，进气管3 远离罐体1的进气端连接有氮气发生器，氮气发生器产生惰性的氮气通过进气管3进入罐体1中，使反应在惰性环境中进行，防止有机化合物在加热下发生氧化，进料口2的顶部螺接固定有第一密封盖4，进气管3上设置有第一单向阀5，第一单向阀5的气体可流动方向为进气管3指向罐体1的内腔，罐体1的顶部中间设置有搅拌电机6，搅拌电机6的底部动力输出端设置有搅拌轴7，且搅拌轴7的底部伸入罐体1的内腔，搅拌轴7伸入罐体1内腔的一端外壁设置有搅拌叶8，罐体1的顶部右侧设置有出料管9和出气管10，且出料管9位于出气管10的左侧，出气管10远离罐体1的出气端连接有真空泵，便于控制罐体1内腔的气压，出料管9上设置有气阀11，出气管10上设置有第二单向阀12，第二单向阀12的气体可流动方向为罐体1的内腔指向出气管 10，罐体1的左侧壁设置有催化剂进口13，催化剂进口13的进料端呈半漏斗状沿着倾斜管道伸入罐体1的内腔，罐体1的内腔左侧壁设置有两组限位筋 25，且催化剂进口13位于罐体1内腔的出料端连接口位于两组限位筋25之间，使催化剂浓硫酸进入罐体1后，沿着两组限位筋25之间的侧壁向下流动后与原料液体混合，减小与原料液体的接触面积，防止散出大量的热量，造成原料液体爆裂飞溅，高温影响反应的正常进行，催化剂进口13远离罐体1 左侧壁的进料端螺接固定有第二密封盖14，罐体1的外壁套接设置有夹套15，夹套15的外壁和罐体1位于夹套15内腔之外的外壁上均涂有隔热涂料层，减小热量的损失，降低成本，夹套15的左侧壁底部设置有蒸汽进口16，蒸汽进口16上设置有流量阀17，夹套15的右侧壁顶部设置有蒸汽出口18，夹套 15的底部左侧设置有出水口19，出水口19上设置有液用阀门20，罐体1的内腔顶部设置有温度传感器21和气压传感器22，罐体1的底部设置有酸液出口23，酸液出口23上设置有截止阀24，截止阀24采用酸性液体专用防腐蚀阀，浓硫酸具有强的腐蚀性，在酸液出口23的管道上需要使用专用的阀门，以延长截止阀24的使用寿命。

本实施例的一个具体应用为，在使用本实用新型进行反应型成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯制备的过程中，首先打开第一密封盖4，通过进料口2向罐体 1中加入丙二醇甲醚、冰醋酸酯等反应原料，然后螺接盖上第一密封盖4，打开第二密封盖14，慢慢地向催化剂进口13中加入作为催化剂的浓硫酸，浓硫酸沿着倾斜的催化剂进口13的通道进入罐体1中，并且如图2所示，浓硫酸沿着罐体1内腔两组限位筋25之间的左侧壁向下与混合原料液体接触，然后螺接盖上第二密封盖14，打开第一单向阀5和第二单向阀12，通过进气管3 向罐体1中导入氮气，使空气由出气管10排出，把罐体1中液面之上的空气置换成化学性质稳定的氮气，然后关闭第一单向阀5，并通过与出气管10连通的真空泵，降低罐体1内腔中的气压，并通过气压传感器22反馈的数据使压力值达到要求后关闭第二单向阀12。然后启动搅拌电机7，搅拌电机6带动底部动力输出端连接的搅拌轴7旋转，搅拌轴7带动搅拌叶8在罐体1中对混合原料液体进行搅拌，使原料与原料、原料与催化剂之间混合均匀充分，并且通过打开流量阀17，通过蒸汽进口16向夹套15与罐体1之间的加热腔中导入高温蒸汽，对罐体1内腔中的液体进行加热，通过温度传感器21反馈的温度数值，以及流量阀17调控高温蒸汽进入加热腔的流量，使其达到反应温度范围，高温蒸汽在由左下进入到右上排出的过程中，充分对罐体1的侧壁进行加热，提高高温蒸汽的有效热量使用率，在反应完成后，通过流量阀 17提高高温蒸汽的流速，使罐体1中的温度达到反应产物丙二醇甲醚醋酸酯的沸点后，打开气阀11，使气化后的丙二醇甲醚醋酸酯通过出料管9排出后收集处理。一段时间后，丙二醇甲醚醋酸酯排出，罐体1中残留有硫酸液体，关闭流量阀17降温后，打开截止阀24，由酸液出口23排出收集处理后再次使用。其中高温蒸汽在夹套15的内腔中在对罐体1进行加热过程中，会有部分高温蒸汽遇冷液化，并最终汇集在夹套15的内腔底部，通过打开液用阀门 20，由出水口19排出液化后的水，防止水在夹套15的内腔中聚集。

本实施例使用的搅拌电机的型号为CV750-22S，截止阀24的型号为酸液专用的FFY22D，其它符合本实施例使用要求的电器元件均可，且搅拌电机、第一单向阀、第二单向阀、气阀、液用阀门和截止阀均设置有与其相配套的控制开关，且控制开关的安装位置可以根据实际使用需要进行选择。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种反应型成膜助剂反应罐，其特征在于：包括罐体(1)，所述罐体(1)的顶部左侧设置有进料口(2)和进气管(3)，且进料口(2)位于进气管(3)的左侧，所述进料口(2)的顶部螺接固定有第一密封盖(4)，所述进气管(3)上设置有第一单向阀(5)，所述罐体(1)的顶部中间设置有搅拌电机(6)，所述搅拌电机(6)的底部动力输出端设置有搅拌轴(7)，且搅拌轴(7)的底部伸入罐体(1)的内腔，所述搅拌轴(7)伸入罐体(1)内腔的一端外壁设置有搅拌叶(8)，所述罐体(1)的顶部右侧设置有出料管(9)和出气管(10)，且出料管(9)位于出气管(10)的左侧，所述出料管(9)上设置有气阀(11)，所述出气管(10)上设置有第二单向阀(12)，所述罐体(1)的左侧壁设置有催化剂进口(13)，所述催化剂进口(13)远离罐体(1)左侧壁的进料端螺接固定有第二密封盖(14)，所述罐体(1)的外壁套接设置有夹套(15)，所述夹套(15)的左侧壁底部设置有蒸汽进口(16)，所述蒸汽进口(16)上设置有流量阀(17)，所述夹套(15)的右侧壁顶部设置有蒸汽出口(18)，所述夹套(15)的底部左侧设置有出水口(19)，所述出水口(19)上设置有液用阀门(20)，所述罐体(1)的内腔顶部设置有温度传感器(21)和气压传感器(22)，所述罐体(1)的底部设置有酸液出口(23)，所述酸液出口(23)上设置有截止阀(24)。

2.根据权利要求1所述的一种反应型成膜助剂反应罐，其特征在于：所述进气管(3)远离罐体(1)的进气端连接有氮气发生器。

3.根据权利要求1所述的一种反应型成膜助剂反应罐，其特征在于：所述出气管(10)远离罐体(1)的出气端连接有真空泵。

4.根据权利要求1所述的一种反应型成膜助剂反应罐，其特征在于：所述第一单向阀(5)的气体可流动方向为进气管(3)指向罐体(1)的内腔，所述第二单向阀(12)的气体可流动方向为罐体(1)的内腔指向出气管(10)。

5.根据权利要求1所述的一种反应型成膜助剂反应罐，其特征在于：所述催化剂进口(13)的进料端呈半漏斗状沿着倾斜管道伸入罐体(1)的内腔，所述罐体(1)的内腔左侧壁设置有两组限位筋(25)，且催化剂进口(13)位于罐体(1)内腔的出料端连接口位于两组限位筋(25)之间。

6.根据权利要求1所述的一种反应型成膜助剂反应罐，其特征在于：所述夹套(15)的外壁和罐体(1)位于夹套(15)内腔之外的外壁上均涂有隔热涂料层。

7.根据权利要求1所述的一种反应型成膜助剂反应罐，其特征在于：所述截止阀(24)采用酸性液体专用防腐蚀阀。

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