CN218590532U - 一种具有自动加料功能的聚酰胺酸酯反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有自动加料功能的聚酰胺酸酯反应装置，包括依次相连的储液罐、单体合成釜和聚合反应釜，所述储液罐放置在称重装置上，单体合成釜和聚合反应釜通过加料泵相连，储液罐上设有第一排气口，单体合成釜上设有第二排气口，第一排气口和第二排气口均与气体接收装置相连，所述气体接收装置包括依次连接的防倒吸罐和气体吸收罐，第一排气口和第二排气口均与防倒吸罐相连。本实用新型避免了物料的挥发和变质，实现了易挥发有害气体物料从储料到聚合完成出料整个过程的无接触、无污染生产，大大提高了操作的简便性和自动化程度，同时有效改善了聚酰胺酸酯放大反应过程中由于加料速度不稳定造成的聚合物分子量不稳定的问题。

Description

一种具有自动加料功能的聚酰胺酸酯反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种聚酰胺酸酯反应装置，具体涉及一种能够防止有害气体挥发、具有自动定量加料功能的聚酰胺酸酯反应装置，属于聚酰胺酸酯生产设备技术领域。

背景技术

聚酰胺酸酯作为一种合成的有机材料，具有介电常数低、机械性能好、耐高温、信赖性好等优点，可广泛用于芯片封装、大规模集成电路、5G通信等领域。现有聚酰胺酸酯制备过程中，需要用到挥发性强、易变质、对环境和人体有害的液体，虽有人工防护设备，但人工加料过程中会导致物料大量挥发和变质，不但费时费工、劳动强度大、单位时间的工作效率低，而且危害身体健康、造成环境污染。

此外，聚酰胺酸酯在制备过程中的工艺参数控制对最终产品的性能影响非常大，尤其是聚酰胺酸酯在制备时需要严格控制加料方式，影响尤为明显。特定物料需要按照一定的加料速度投入反应，加料速度过快过慢都会导致最终产品的性能降低甚至产品报废。同时，在生产过程中需要分阶段的向反应釜内加注物料，需要加料时，依靠人工将物料抬高将料筒内的物料倾倒进反应釜，消耗大量的人力，且存在较高的危险性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有自动加料功能的聚酰胺酸酯反应装置，该反应装置能够自动定量加料，避免了加料过程中有害气体的挥发，操作灵活，提高了操作的简便性和自动化程度，同时有效改善了聚酰胺酸酯放大反应过程中由于加料速度不稳定造成的聚合物分子量不稳定的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现上述目的的：

一种具有自动加料功能的聚酰胺酸酯反应装置，包括依次相连的储液罐、单体合成釜和聚合反应釜，所述储液罐放置在称重装置上，单体合成釜和聚合反应釜通过加料泵相连，储液罐上设有第一排气口，单体合成釜上设有第二排气口，第一排气口和第二排气口均与气体接收装置相连，所述气体接收装置包括依次连接的防倒吸罐和气体吸收罐，第一排气口和第二排气口均与防倒吸罐相连。储液罐放置在称重装置上，单体合成釜和聚合反应釜之间连接有加料泵，可以实现自定进料，避免了人工操作，提高了操作的自动化程度，避免了加料过程中有害气体的挥发。

进一步的，储液罐上设有进气口、压力表，进气口上设有单向阀，储液罐的下部或底部设有出料口，单体合成釜的上部或顶部设有加料口，单体合成釜的下部或底部设有出料口，储液罐的出料口与单体合成釜的加料口相连，单体合成釜的出料口上连有三通管，三通管的一个管路与加料泵相连，一个管路与单体合成釜的出料口相连，另一个管路上设有阀门，用于出料。优选的，三通管的形状为“T”型。

进一步的，第一排气口上设有第一阀门，第二排气口上设有第二阀门。

进一步的，防倒吸罐设有进气口和出气口，第一排气口与第二排气口通过管路串联在一起并同时与防倒吸罐的进气口相连。

进一步的，防倒吸罐中进气口处的管道位于防倒吸罐的上部，出气口处的管道位于防倒吸罐的下部。防倒吸罐和气体吸收罐均为中空结构，防倒吸罐是空的罐体，用于气体的缓冲，防止气体吸收罐内的液体倒吸，气体吸收罐内装有气体吸收剂。

进一步的，加料泵安装在单体合成釜和聚合反应釜之间的管道上，加料泵优选为能够实现自动计量、自动加料功能的加料泵，优选为计量泵。在本新型某一具体实施方式中，所述加料泵为精密陶瓷柱塞计量泵。

进一步的，所述单体合成釜和聚合反应釜的外侧均设有控温夹层，用于满足反应温度的要求。单体合成釜和聚合反应釜内均设有搅拌装置。

进一步的，控温夹层可以根据现有技术的报道进行选择。优选的，所述控温夹层上设有进液口和出液口，进液口和出液口通过管道与控温装置相连。控温装置可以直接在市场上进行购买，其可以调控控温夹层内控温液体的流速、温度等，操作更为方便。优选的，所述控温装置为高低温一体机。

进一步的，聚合反应釜上设有进气口，进气口与保护气体储罐相连，保护气体储罐内盛有氮气或氩气等保护气体，用于向聚合反应釜内通入保护气体。

进一步的，所述称重装置优选为电子秤。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的聚酰胺酸酯反应装置，操作灵活，具有称重装置的储液罐实现储液罐内物料自动定量加入单体合成釜，有效避免了物料加料过程中接触空气挥发造成环境污染及危害人身健康。通过加料泵将单体合成釜内的预制单体自动定量加入聚合反应釜内，避免了物料的挥发和变质，实现了易挥发有害气体物料从储料到聚合完成出料整个过程的无接触、无污染生产，大大提高了操作的简便性和自动化程度，同时有效改善了聚酰胺酸酯放大反应过程中由于加料速度不稳定造成的聚合物分子量不稳定的问题。

2、储液罐和单体合成釜连接有气体接收装置，防止加料和单体合成过程中有害气体的挥发，避免反应过程中有害气体挥发造成的环境污染，有效保障操作人员的身体健康。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中：1、储液罐；11、储液罐进气口；12、接料口；13、压力表；14、第一阀门；15、储液罐出料口阀门；16、称重装置；2、单体合成釜；21、单体合成釜控温夹层；22、加料口A；23、加料口B；24、第二阀门；25、防倒吸罐；26、防倒吸罐进气口；27防倒吸罐出气口；28、气体吸收罐；29、气体吸收罐进气口；210、单体合成釜旁路阀门；211、单体合成釜出料口底阀；212、单体合成釜控温装置；3、加料泵；4、聚合反应釜；41、聚合反应釜控温夹层；42、加料口C；43、加料口D；44、气体阀门；45、聚合反应釜出料阀门；46、聚合反应釜控温装置。

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的一部分实施例，而不是全部实施例。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。

实施例

如图1所示，本实用新型的聚酰胺酸酯反应装置包括称重装置16、储液罐1、单体合成釜2、加料泵3和聚合反应釜4。储液罐放置在称重装置上，储液罐与单体合成釜通过管路相连，单体合成釜与加料泵通过管路相连，加料泵和聚合反应釜通过管路相连。

进一步的，所述储液罐1上部或顶部设有进气口11、接料口12、压力表13和第一排气口，储液罐的下部或底部设有出料口。进气口上安装有单向阀，外部空气可通过单向阀进入储料罐，保证储料罐内气压与外部气压保持一致。接料口作为物料罐装时的物料入口，压力表用于监测储液罐内压力。第一排气口上设有第一阀门14，用于与气体接收装置相连，当储液罐内压力偏高时，可打开第一阀门，使储液罐内气体流入气体接收装置，从而保证储液罐内压力与外界压力一致。出料口用于将储液罐内的物料排出，其上设有阀门15。储液罐的底部与称重装置接触，所述称重装置优选为电子秤，准确度高、操作简单。称重装置可以定量储液罐的出料量，根据储液罐出料前和出料后的重量差来确定出料量，进而保证了单体合成釜的加料量。

进一步的，所述单体合成釜2上方设有加料口A22、加料口B23和第二排气口，所述加料口A与储液罐1的出料口相连，加料口B用于其他物料的加料。或者是，所述加料口B与储液罐1的出料口相连，加料口A用于其他物料的加料。所述第二排气口上设有第二阀门24，第二排气口与气体接收装置相连。

进一步的，第一排气口与第二排气口与连通管相连，连通管的一端与气体接收装置相连，连通管的另一端有两个气体入口，其中一个气体入口与第一排气口相连，另一个气体入口与第二排气口相连。所述气体接收装置包括依次连接的防倒吸罐25和气体吸收罐28，防倒吸罐设有进气口26和出气口27，连通管与防倒吸罐的进气口相连，连通管的末端进入防倒吸罐内并位于其上部，防倒吸罐为中空结构，内部没有装任何东西，用于防止气体的倒吸，气体吸收罐中装有用于吸收气体的气体吸收剂，防倒吸罐的出气口与气体吸收罐的进气口29通过管路相连，防倒吸罐出气口处的管路位于防倒吸罐的底部，气体吸收罐进气口处的管路位于气体吸收剂的上方。在实际操作时，气体先进入防倒吸罐25，再通过防倒吸罐25进入气体吸收罐28的上部，气体被下方气体吸收剂吸收。气体吸收剂为可以通过物理或化学反应的方式将气体吸收的物料，若储液罐内物料为酰氯等酸性物料，则气体吸收剂可以是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙等碱性物质或它们的溶液。

进一步的，所述单体合成釜2外侧设有单体合成釜控温夹层21，控温夹层内流动有控温液体，控温夹层上设有进液口和出液口，进液口和出液口通过管道与控温装置212相连。控温装置能控制控温液体的温度和流速，以保证控温夹层的温度。优选的，所述控温装置为温度可调范围为-20～200℃的高低温一体机，可快速实现单体合成釜的高低温控制，满足合成工艺温度要求。

进一步的，单体合成釜2底部设有出料口，出料口与三通的一个管路相连，三通的另一个管路上设有旁路阀门，此管路与加料泵相连，三通的第三个管路上设有底阀211，用于控制出料。加料泵将单体合成釜内物料自动且匀速定量加入聚合反应釜内。加料泵优选为计量泵，更优选为精密陶瓷柱塞计量泵，精密陶瓷柱塞计量泵耐腐蚀性强、密封性好、耐高温、使用寿命长。

进一步的，单体合成釜内设有搅拌装置。

进一步的，所述聚合反应釜4上部或顶部设有加料口C42，加料口D43和进气口，聚合反应釜的下部或底部设有出料口，进气口上设有气体阀门44，出料口上设有出料阀门45。加料口C通过管路与加料泵相连，加料口D用于其他物料的加料，或者是，所述加料口D通过管路与加料泵相连，加料口C用于其他物料的加料。进气口与保护气体储罐相连，保护气体储罐中装有氮气、氩气等保护气体，用于向聚合反应釜内通入保护气体。

进一步的，所述聚合反应釜4外侧设有聚合反应釜控温夹层41，控温夹层内流动有控温液体，控温夹层上设有进液口和出液口，进液口和出液口通过管道与控温装置46相连。控温装置能控制控温液体的温度和流速，以保证控温夹层的温度。优选的，所述控温装置为温度可调范围为-20～200℃的高低温一体机，可快速实现单体合成釜的高低温控制，满足聚合工艺温度要求。

进一步的，所述聚合反应釜内设有搅拌装置。

本实用新型的工作过程为：

打开储液罐的接料口12和第一阀门14，将易挥发有害气体物料加入储液罐中，关闭接料口和第一阀门。打开称重装置16，记录储液罐重量，打开储液罐出料口阀门15，使储液罐中的物料通过加料口A22流入单体合成釜，当称重装置显示重量达到目标数值时，关闭储液罐出料口阀门15。开启搅拌，打开加料口B23，将其他物料加入单体合成釜中，关闭加料口B，开启控温装置212，使单体合成釜控温夹层21温度达到反应要求温度范围，反应完成后，打开单体合成釜第二排气口的第二阀门24，使有害气体挥发，通过防倒吸罐进气口26，进入防倒吸罐25，再通过防倒吸罐出气口27和气体吸收罐进气口29进入气体吸收罐28，保持搅拌10～30分钟后，关闭第二阀门24，同时，打开聚合反应釜4的气体阀门44和加料口D43，将其他聚合反应物料投入聚合反应釜中，关闭加料口D43，开始搅拌，开启聚合反应釜控温装置46，使聚合反应釜控温夹层41温度达到反应要求温度范围，打开单体合成釜旁路阀门210和加料泵3，使单体合成釜内物料自动定量通过加料口C42进入聚合反应釜，加料完成后，关闭旁路阀门、搅拌、加料泵和单体合成釜控温装置212。聚合反应完成后打开聚合反应釜出料阀门45进行出料，出料完成后关闭聚合反应釜控温装置46、搅拌和气体阀门44。本实用新型具有称重装置的储液罐实现储液罐内物料自动加入单体合成釜，有效避免了物料加料过程中接触空气挥发造成环境污染及危害人身健康。通过自动定量加料泵，将预制单体自动定量加入聚合反应釜内，实现了易挥发有害气体物料从储料到聚合完成出料整个过程的无接触、无污染生产，同时有效改善了聚酰胺酸酯放大反应过程中由于加料速度不稳定造成的聚合物分子量不稳定问题，大大提高操作的简便性和自动化程度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种具有自动加料功能的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：包括依次相连的储液罐、单体合成釜和聚合反应釜，所述储液罐放置在称重装置上，单体合成釜和聚合反应釜通过加料泵相连，储液罐上设有第一排气口，单体合成釜上设有第二排气口，第一排气口和第二排气口均与气体接收装置相连，所述气体接收装置包括依次连接的防倒吸罐和气体吸收罐，第一排气口和第二排气口均与防倒吸罐相连。

2.根据权利要求1所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：储液罐上设有进气口，进气口上设有单向阀，储液罐的下部或底部设有出料口，单体合成釜的上部或顶部设有加料口，单体合成釜的下部或底部设有出料口，储液罐的出料口与单体合成釜的加料口相连，单体合成釜的出料口上连有三通管，三通管的一个管路与加料泵相连。

3.根据权利要求1所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：第一排气口上设有第一阀门，第二排气口上设有第二阀门。

4.根据权利要求1所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：防倒吸罐设有进气口和出气口，第一排气口与第二排气口通过管路串联在一起并同时与防倒吸罐的进气口相连。

5.根据权利要求4所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：防倒吸罐中进气口处的管道位于防倒吸罐的上部，出气口处的管道位于防倒吸罐的下部。

6.根据权利要求1、4或5所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：防倒吸罐和气体吸收罐均为中空结构，气体吸收罐内装有气体吸收剂。

7.根据权利要求1所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：所述加料泵为计量泵。

8.根据权利要求1所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：所述单体合成釜和聚合反应釜上均设有控温夹层，单体合成釜和聚合反应釜内均设有搅拌装置。

9.根据权利要求8所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：所述控温夹层上设有进液口和出液口，进液口和出液口通过管道与控温装置相连。

10.根据权利要求1所述的聚酰胺酸酯反应装置，其特征是：聚合反应釜上设有进气口，进气口与保护气体储罐相连。

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