CN214486887U - 一种氯乙烯聚合釜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种氯乙烯聚合釜，包括釜体、内冷挡板、冲洗水环、抱卡、安全阀、入料口、釜顶冷凝器、夹套、泄料阀、人孔、搅拌电机、搅拌桨和蒸汽阀，所述釜体呈空腔结构；内冷挡板为圆筒状；所述内冷挡板内部设有竖向设置的挡板；所述冲洗水环为环形圆柱，所述冲洗水环设置有外切于所述冷挡板的冲洗水管线；所述搅拌桨设置在所述釜体内；所述搅拌电机设置于所述釜体下方，与所述搅拌桨连接；所述蒸汽阀设置于所述釜体底部。由于采用带有四条冲洗水管线的冲洗水环，使得冲洗水可以覆盖内冷挡板外壁流下，解决了由于内冷挡板粘料而导致聚合釜撤热困难及在聚合过程中热量分布不均而产生粗料的风险等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及聚氯乙烯及其聚合物生产的设备领域，更具体地，涉及一种氯乙烯聚合釜。
背景技术
聚氯乙烯生产的氯化聚合釜采用的是在釜体内部设置搅拌桨的生产方式，聚氯乙烯在聚合过程中，聚合釜搅拌转速、聚合温度会影响聚氯乙烯生产，为防止聚合釜内物料传热不均以及避免聚合釜搅拌在运转过程中形成涡流，故而在聚合釜内增加内冷挡板，以增加传热面积，阻止物料形成涡流。聚合过程中，PVC浆料可能会粘附在内冷挡板上，阻碍内冷挡板传热效率，还会影响物料均匀分布和颗粒形态。聚合结束后，对内冷挡板冲洗不均，会导致内冷挡板粘料，影响聚合釜内物料撤热，影响聚合釜生产能力。
目前在氯乙烯聚合过程中，利用单个管道对聚合釜内冷挡板进行冲洗，能降低聚合釜内冷挡板粘料几率，但由于冲洗不匀，内冷挡板粘料情况还是存在。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种氯乙烯聚合釜，包括釜体1、内冷挡板11、冲洗水环12、抱卡13、安全阀2、入料口3、釜顶冷凝器4、夹套5、泄料阀6、人孔7、搅拌电机8、搅拌桨81和蒸汽阀9，所述釜体1呈空腔结构，用于进行氯乙烯聚合反应；内冷挡板11为圆筒状，从所述釜体1顶部贯穿进入所述釜体1内部，用于防止聚合釜内成涡流；所述内冷挡板11内部设有竖向设置的挡板，将内冷挡板11内部空间分割为底部互相连通的隔层，使循环水在内冷挡板11内通过隔层流入口流出，对聚合釜降温；所述冲洗水环12为环形圆柱，套设于所述内冷挡板11位于所述釜体1外的部分，所述冲洗水环12置设有外切于所述冷挡板的冲洗水管线121，用于冲洗内冷挡板11；所述抱卡13一端连接于所述釜体1内壁，另一端与所述内冷挡板11位于所述釜体1内的部分连接，用于固定内冷挡板11；所述安全阀2设置于所述釜体1顶部，所述入料口3设置于所述釜体1顶部；所述釜顶冷凝器4设置于所述釜体1顶部，用于收集聚合过程中挥发出的氯乙烯气体与水蒸气进行冷却降温；所述夹套5套设在所所述釜体1外周壁上，将釜体1完全覆盖，用于水对聚合釜进行降温；所述泄料阀6设置于所述釜体1底部，用于卸料；所述人孔7设置于所述釜体1底部，用于检修；所述搅拌桨81设置在所述釜体1内，用于搅拌浆料；所述搅拌电机8设置于所述釜体1下方，与所述搅拌桨81连接，用于驱动搅拌桨81；所述蒸汽阀9设置于所述釜体1底部，用于控制向聚合釜内喷射蒸汽的量。
根据本实用新型的一种实施方式，所述冲洗水管线121设置有四条，所述四条冲洗水管线121与冲洗水环12圆心之间夹角为90°、与内冷挡板11方向切向角度为90°。
根据本实用新型的一种实施方式，还包括紧急终止剂罐10，所述紧急终止剂罐10设置于所述釜体1外部，用于存储紧急终止剂，当聚合过程中发生异常情况时，向釜体1内注入紧急终止剂终止反应。
根据本实用新型的一种实施方式，还包括测压装置，连接于所述釜体1外壁，用于测量釜体1内压力。
根据本实用新型的一种实施方式，还包括阀门与流量计，串联于所述冲洗水环12，用于计量水流量以及控制水流量大小。
本实用新型中，由于采用了带有四条冲洗水管线的冲洗水环，减少内冷挡板粘料几率，解决了由于内冷挡板粘料而导致聚合釜撤热困难及在聚合过程中热量分布不均而产生粗料的风险等问题；采用了四条冲洗水管线与冲洗水环圆心之间夹角为90°、与内冷挡板切向角度为90°的设计，使得冲洗水可以覆盖内冷挡板外壁流下，进一步减少内冷挡板粘料几率。
附图说明
图1是一种氯乙烯聚合釜的示意图；
图2是氯乙烯聚合釜的冷挡板挡板冲洗结构俯视图；
图3是氯乙烯聚合釜的冷挡板挡板冲洗结构侧视图；
图4是另一种氯乙烯聚合釜的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
图1示出了一氯乙烯聚合釜的示意图。
如图1所示，一种氯乙烯聚合釜，包括釜体1、内冷挡板11、冲洗水环12、抱卡13、安全阀2、入料口3、釜顶冷凝器4、夹套5、泄料阀6、人孔7、搅拌电机8、搅拌桨81和蒸汽阀9，所述釜体1呈空腔结构，用于进行氯乙烯聚合反应；内冷挡板11为圆筒状，从所述釜体1顶部贯穿进入所述釜体1内部，用于防止聚合釜内成涡流；所述内冷挡板11内部设有竖向设置的挡板，将内冷挡板11内部空间分割为底部互相连通的隔层，使循环水在内冷挡板11内通过隔层流入口流出，对聚合釜降温；所述冲洗水环12为环形圆柱，套设于所述内冷挡板11位于所述釜体1外的部分，所述冲洗水环12置设有外切于所述冷挡板的冲洗水管线121，用于冲洗内冷挡板11；所述抱卡13一端连接于所述釜体1内壁，另一端与所述内冷挡板11位于所述釜体1内的部分连接，用于固定内冷挡板11；所述安全阀2设置于所述釜体1顶部，所述入料口3设置于所述釜体1顶部；所述釜顶冷凝器4设置于所述釜体1顶部，用于收集聚合过程中挥发出的氯乙烯气体与水蒸气进行冷却降温；所述夹套5套设在所所述釜体1外周壁上，将釜体1完全覆盖，用于水对聚合釜进行降温；所述泄料阀6设置于所述釜体1底部，用于卸料；所述人孔7设置于所述釜体1底部，用于检修；所述搅拌桨81设置在所述釜体1内，用于搅拌浆料；所述搅拌电机8设置于所述釜体1下方，与所述搅拌桨81连接，用于驱动搅拌桨81；所述蒸汽阀9设置于所述釜体1底部，用于控制向聚合釜内喷射蒸汽的量。
所述釜体1为高压筒体，内部用于化学反应，由于化学反应需要釜体1耐高温和耐腐蚀，所述釜体1可以采用不锈钢、碳钢或低合金钢等其中的一种，例如，采用不锈钢，性能稳定、强度高、热膨胀系数低，耐蚀性强。
内冷挡板11为圆柱状，顶部设有进水口和出水口，内部为空心且设有挡板用于分割内部空间，使得循环水在内冷挡板11内部可以从上端进水口流入再从上端出水口流出，通过内部流动的循环水来带走聚合釜内的热量达到为聚合釜降温的目的，而且内冷挡板11竖直置于釜内，在聚合釜反应时通过与浆料直接接触，防止聚合釜内浆料在搅拌的作用下形成涡流影响浆料的聚合反应。
冲洗水环12套设于内冷挡板11位于釜体1外部的部位，等间隔设置有四条冲洗水管线121切向冲洗内冷挡板11，在聚合釜聚合过程中四条冲洗水管线121不断对内冷挡板11外壁进行冲洗，冲洗水顺着内冷挡板11外壁流下，不断流动的水流减少内冷挡板11与浆料的黏结。
抱卡13由圆环和把手连接组成，把手一端与釜体1固定连接，圆环内径与内冷挡板11外径相同套设于内冷挡板11外壁，圆环厚度为25-30mm，抱卡13可以固定内冷挡板11，防止内冷挡板11在釜体1内产生晃动，所述抱卡13可以采用不锈钢、碳钢或低合金钢等其中的一种，例如，采用不锈钢，性能稳定、强度高、热膨胀系数低，耐蚀性强。
安全阀2是启闭件，受外力作用处于常闭状态，当聚合釜内的压力升高超过规定值时，通过向外排放介质来防止聚合釜内介质压力超过规定数值的特殊阀门。若聚合釜内部压力超过聚合釜设计压力，则安全阀2起跳，控制聚合釜内部压力不超过规定值，安全阀2对人身安全和聚合釜设备运行起重要保护作用。
入料口3，用于输送聚合反应所需物料至聚合釜釜内。
釜顶冷凝器4为冷却器，聚合釜液体物料参加反应后，会产生一定量的蒸汽，设置釜顶冷凝器4将物料反应产生的蒸汽冷凝并返回到釜体1中继续参加反应，同时输出热量均衡罐内压力，起到对聚合釜降温的作用。
夹套5为一种直接接触式换热器，在釜体1外壁安装分段式夹套5制成，其每段分别对应设置有进、出液口，夹套5与容器之间形成密封空间为加热或冷却介质的通道，当聚合釜反应釜体1温度上升时，夹套5进液口输入冷水，出液口排出吸热后的水，吸收釜体1外壁热量，降低聚合釜内部温度。
紧急终止剂罐10设置有两个分别位于釜体1上部和中部，紧急终止剂罐10存储有紧急终止剂，当聚合过程中发生异常及无法控制情况时，注入紧急终止剂终止聚合反应。
泄料阀6可以采用球阀、截止阀、闸阀、止回阀、旋塞阀、柱塞阀等其中的一种，例如，采用波纹管密封截止阀，双重密封设计避免泄漏，坚固耐用，用于在釜体1聚合结束后通过泄料阀6将聚合釜内的介质排出。
人孔7为釜体1上方开设的可以进出人的孔，对聚合釜内进行检修时，检修人员通过人孔7进入。
搅拌电机8是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，主要作用是产生驱动转矩，作为搅拌桨81的动力源。
搅拌桨81是一种用于搅拌的工具，所述搅拌桨81可以采用锚式、桨式、涡轮式、推进式、框式、多层式等其中的一种，例如，采用多层搅拌桨81，搅拌面积大，适用于装置在高径比较大的聚合釜。
蒸汽阀9用于向聚合釜内喷射蒸汽，若反应温度达不到，通过蒸汽阀9对聚合釜喷射蒸汽，对聚合釜进行加热升温，所述蒸汽阀9可以采用电动蒸汽调节阀，气动蒸汽调节阀，自力式蒸汽调节阀等其中的一种，例如，采用气动蒸汽调节阀，承受蒸汽温度高达560℃、流道通畅、具有大的流量系数与宽大的可调范围。
图1所示的聚合釜运行时，首先从入料口3将反应所需化学品与热水输送至聚合釜，加入量均为设定值：分散剂干基40kg，水8吨，氯乙烯单体50吨，热水40吨。观察反应釜是否达到聚合所需的温度56度，若未达到聚合反应温度，则通过蒸汽阀9从釜底输入蒸汽对聚合釜输入升温至聚合反应温度56度。开启搅拌电机8带动搅拌桨81旋转，搅拌电机8转速从30rpm升至120rpm，聚合反应开始，在聚合过程中聚合釜不断放出的热量，此时内冷挡板11通过内部流动的循环水来带走聚合釜内的热量，夹套5进液口输入冷水，出液口排出吸热后的水，吸收釜体1外壁热量，反应过程中冲洗水环12的四条冲洗水管线121不断对内冷挡板11外壁进行冲洗，冲洗水顺着内冷挡板11外壁流下，减少内冷挡板11与浆料的黏结，冲洗水还作为补充水补充已经聚合反应的氯乙烯液，反应产生的蒸汽进入釜顶冷凝器4，釜顶冷凝器4将蒸汽冷凝并返回到釜体1中继续参加反应，待聚合反应260分钟后停止搅拌电机8，结束聚合反应，通过泄料阀6将反应物排出釜体1。
本实用新型中，由于采用了带有四条冲洗水管线121的冲洗水环12，使得在聚合过程中，冲洗水顺着内冷挡板11外壁流下，减少内冷挡板11粘料几率，解决了由于内冷挡板11粘料而导致聚合釜撤热困难及在聚合过程中热量分布不均而产生粗料的风险等问题。
图2是氯乙烯聚合釜的冷挡板挡板冲洗结构俯视图，图3是氯乙烯聚合釜的冷挡板挡板冲洗结构侧视图。
如图2～3所示，氯乙烯聚合釜的冷挡板挡板冲洗结构，
冲洗水管线121设置3～5条，冲洗水管线121之间间距相等设置于冲洗水环12，冲洗水管线121与内冷挡板11方向为切向，切向角度为90°。
例如，冲洗水管线121设置有四条，四条冲洗水管线121与冲洗水环12圆心之间夹角为90°，四条冲洗水管线121与内冷挡板11方向切向角度为90°。
图2～3所示的装置运行时，四条冲洗水管线121通水，冲洗水通过喷头喷出，切向对着内冷挡板11冲刷，四条喷头喷出的冲洗水可以覆盖内冷挡板11外壁，冲洗水顺着内冷挡板11外壁流下，不断流动的冲洗水流减少内冷挡板11与浆料的黏结。
本实用新型中，由于采用了四条冲洗水管线121与冲洗水环12圆心之间夹角为90°、与内冷挡板11切向角度为90°的设计，使得在冲洗过程中，冲洗水可以覆盖内冷挡板11外壁流下，减少内冷挡板11粘料几率，解决了由于内冷挡板11粘料而导致聚合釜撤热困难及在聚合过程中热量分布不均而产生粗料的风险等问题。
图4示出了另一氯乙烯聚合釜的示意图。
如图4所示，还包括紧急终止剂罐10，所述紧急终止剂罐10设置于所述釜体1外部，用于存储紧急终止剂，当聚合过程中发生异常情况时，向釜体1内注入紧急终止剂终止反应。
根据本发明的一种实施方式，还包括测压装置，连接于所述釜体1外壁，用于测量釜体1内压力。
根据本发明的一种实施方式，还包括阀门与流量计，串联于所述冲洗水环12，用于计量水流量以及控制水流量大小。
本实用新型中，由于采用了带有四条冲洗水管线的冲洗水环，减少内冷挡板粘料几率，解决了由于内冷挡板粘料而导致聚合釜撤热困难及在聚合过程中热量分布不均而产生粗料的风险等问题；采用了四条冲洗水管线与冲洗水环圆心之间夹角为90°、与内冷挡板切向角度为90°的设计，使得冲洗水可以覆盖内冷挡板外壁流下，进一步减少内冷挡板粘料几率。
应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
Claims (5)
1.一种氯乙烯聚合釜，其特征在于，包括釜体(1)、内冷挡板(11)、冲洗水环(12)、抱卡(13)、安全阀(2)、入料口(3)、釜顶冷凝器(4)、夹套(5)、泄料阀(6)、人孔(7)、搅拌电机(8)、搅拌桨(81)和蒸汽阀(9)，
所述釜体(1)呈空腔结构，用于进行氯乙烯聚合反应；
内冷挡板(11)为圆筒状，从所述釜体(1)顶部贯穿进入所述釜体(1)内部，用于防止聚合釜内成涡流；
所述内冷挡板(11)内部设有竖向设置的挡板，将内冷挡板(11)内部空间分割为底部互相连通的隔层，使循环水在内冷挡板(11)内通过隔层流入口流出，对聚合釜降温；
所述冲洗水环(12)为环形圆柱，套设于所述内冷挡板(11)位于所述釜体(1)外的部分，所述冲洗水环(12)置设有外切于所述冷挡板的冲洗水管线，用于冲洗内冷挡板(11)；
所述抱卡(13)一端连接于所述釜体(1)内壁，另一端与所述内冷挡板(11)位于所述釜体(1)内的部分连接，用于固定内冷挡板(11)；
所述安全阀(2)设置于所述釜体(1)顶部，所述入料口(3)设置于所述釜体(1)顶部；
所述釜顶冷凝器(4)设置于所述釜体(1)顶部，用于收集聚合过程中挥发出的氯乙烯气体与水蒸气进行冷却降温；
所述夹套(5)套设在所所述釜体(1)外周壁上，将釜体(1)完全覆盖，用于水对聚合釜进行降温；
所述泄料阀(6)设置于所述釜体(1)底部，用于卸料；
所述人孔(7)设置于所述釜体(1)底部，用于检修；
所述搅拌桨(81)设置在所述釜体(1)内，用于搅拌浆料；
所述搅拌电机(8)设置于所述釜体(1)下方，与所述搅拌桨(81)连接，用于驱动搅拌桨(81)；
所述蒸汽阀(9)设置于所述釜体(1)底部，用于控制向聚合釜内喷射蒸汽的量。
2.根据权利要求1所述的氯乙烯聚合釜，其特征在于，所述冲洗水管线(121)设置有四条，所述四条冲洗水管线(121)与冲洗水环(12)圆心之间夹角为90°、与内冷挡板(11)方向切向角度为90°。
3.根据权利要求1所述的氯乙烯聚合釜，其特征在于，还包括紧急终止剂罐(10)，所述紧急终止剂罐(10)设置于所述釜体(1)外部，用于存储紧急终止剂，当聚合过程中发生异常情况时，向釜体(1)内注入紧急终止剂终止反应。
4.根据权利要求1所述的氯乙烯聚合釜，其特征在于，还包括测压装置，连接于所述釜体(1)外壁，用于测量釜体(1)内压力。
5.根据权利要求1所述的氯乙烯聚合釜，其特征在于，还包括阀门与流量计，串联于所述冲洗水环(12)，用于计量水流量以及控制水流量大小。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Qinghai Salt Lake Haina Chemical Co.,Ltd. Assignor: QINGHAI SALT LAKE INDUSTRY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023990000997 Denomination of utility model: A vinyl chloride polymerization kettle Granted publication date: 20211026 License type: Exclusive License Record date: 20240102 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |