CN220651143U - 一种pvc聚合反应温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PVC聚合反应温度控制系统，包括聚合釜，在聚合釜内分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器的探头位于聚合釜的中心线上，第二温度传感器的探头位于聚合釜的侧壁处，且第一温度传感器和第二温度传感器的设置高度相同；在第一进水管和第二进水管上分别设有第一流量调节阀和第二流量调节阀；优点在于：可以单独调节进入换热夹套、内冷管以及釜顶冷凝器内的冷却水量，不仅可以提高釜内温度场分布均匀性，降低釜温的波动，提高整个聚合过程的均一性，进而提高产品的质量；还能提高换热效率，降低循环冷却水的总体用量，降低供冷负荷，进而降低聚合工序的整体能耗。

Description

一种PVC聚合反应温度控制系统

技术领域：

本实用新型涉及一种控制系统，尤其涉及一种PVC聚合反应温度控制系统。

背景技术：

聚合工序是指单体氯乙烯在聚合内经聚合反应生成聚氯乙烯(PVC)的过程，是PVC生产过程中的核心工序，一直以来就是PVC生产企业提升质量、产能的关键环节。由于聚合反应式放热反应，在聚合过程中，需要通过冷却水来移除反应热。目前，通常是通过聚合釜内的内冷管、聚合釜外的换热夹套以及釜顶冷凝器共同移走反应热，防止聚合釜局部温度过高。

目前，内冷管、换热夹套以及釜顶冷凝器内的冷却水均是统一引自厂区的循环冷却水管线，水压恒定，进入内冷管、换热夹套以及釜顶冷凝器内的循环冷却水量受各自的冷却水进口处的管径大小影响，由于内冷管的冷却水进口处的管径相对较小，导致进入内冷管内的冷却水量较少，而内冷管换热效率高且更靠近反应中心，其冷却水流量过小导致釜内横向温度分布不均，影响产品质量，还会造成循环水用量增大，供冷负荷增加，能耗增大。同时，由于目前的冷却水控制方式较为简单，仅是在聚合釜的顶部安装一个温度传感器，根据该温度传感器检测到的温度来调节循环冷却水来水总管的阀门开度，然而，在聚合过程中，聚合釜内不同部位的温度存在差异，仅通过局部的检测温度无法针对釜内的整体温度分布情况进行实时调整，会存在釜内温度场分布均匀性不好，可能出现釜温大幅度波动情况，整个聚合过程均一性差，PVC粒径分布区间较大，严重影响聚合效果及物料形态，甚至可能造成产品质量问题。

实用新型内容：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种PVC聚合反应温度控制系统。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种PVC聚合反应温度控制系统，包括聚合釜，在所述聚合釜内分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器的探头位于所述聚合釜的中心线上，所述第二温度传感器的探头位于所述聚合釜的侧壁处，且所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的设置高度相同；

循环冷却水来水总管通过第一进水管与内冷管的冷却水进口连通，所述循环冷却水来水总管通过第二进水管与换热夹套的冷却水进口连通；在所述第一进水管和所述第二进水管上分别设有第一流量调节阀和第二流量调节阀；

所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端分别与所述第一流量调节阀和所述第二流量调节阀的信号输入端信号连接。

进一步的，在所述聚合釜的顶部出气口处设有第三温度传感器；所述循环冷却水来水总管通过第三进水管与釜顶冷凝器的冷却水进口连通，再所述第三进水管上设有第三流量调节阀；

所述第三温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端与所述第三流量调节阀的信号输入端信号连接。

本实用新型的优点：

通过在换热夹套、内冷管以及釜顶冷凝器的冷却水进水管上单独设置流量调节阀，可以单独调节进入换热夹套、内冷管以及釜顶冷凝器内的冷却水量，不受冷却水进口处的管径大小约束，进而可以根据实时的温度场情况，对冷却水量进行单独的控制，不仅可以提高釜内温度场分布均匀性，降低釜温的波动，提高整个聚合过程的均一性，进而提高产品的质量；还能提高换热效率，降低循环冷却水的总体用量，降低供冷负荷，进而降低聚合工序的整体能耗，具有较强的实用价值和推广意义。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的信号控制原理图。

图中：聚合釜1、内冷管2、换热夹套3、釜顶冷凝器4、第一温度传感器5、第二温度传感器6、第三温度传感器7、第一流量调节阀8、第二流量调节阀9、第三流量调节阀10、控制器11。

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。

实施例1：

如图1、2所示的一种PVC聚合反应温度控制系统，包括聚合釜1，在所述聚合釜1内分别设有第一温度传感器5和第二温度传感器6，第一温度传感器5的探头位于聚合釜1的中心线上，在避开搅拌器的情况下，尽量靠近反应中心；第二温度传感器6的探头位于聚合釜1的侧壁处，且第一温度传感器5和第二温度传感器6的设置高度相同；

循环冷却水来水总管通过第一进水管与内冷管2的冷却水进口连通，循环冷却水来水总管通过第二进水管与换热夹套3的冷却水进口连通；在第一进水管和第二进水管上分别设有第一流量调节阀8和第二流量调节阀9；

第一温度传感器5和第二温度传感器6的信号输出端均与控制器11的信号输入端信号连接，控制器11的信号输出端分别与第一流量调节阀8和第二流量调节阀9的信号输入端信号连接。

进一步的，在聚合釜1的顶部出气口处设有第三温度传感器7；循环冷却水来水总管通过第三进水管与釜顶冷凝器4的冷却水进口连通，再第三进水管上设有第三流量调节阀10；

第三温度传感器7的信号输出端与控制器11的信号输入端信号连接，控制器11的信号输出端与第三流量调节阀10的信号输入端信号连接。

工作说明：

由于换热夹套3、内冷管2以及釜顶冷凝器4内的冷却水均可以影响釜内温度，但是由于实际换热位置、换热形式差异，三者对聚合釜1实际温度场影响存在较大差异。内冷管2实际更接近聚合釜1内部，对釜内温度场影响更大；釜顶冷凝器4通过对氯乙烯气相冷却，对聚合上部温度场影响更大；换热夹套3对聚合釜1外部影响更大。因此控制过程需要结合各冷却水移除热量特性联动控制，避免聚合釜1出现内冷外热，或者内热外冷等情况，造成聚合温度场偏移，从而造成产品质量不良影响。

本实施例中，由于第一温度传感器5和第二温度传感器6的设置高度相同，且设置位置不同，可以体现反应釜的同一水平面的内外温度情况，根据二者实时的温度差值来调整内冷管2和换热夹套3的冷却水进水流量的大小，进而调节进入换热夹套3和内冷管2内的冷却水水量，由于内冷管2换热效率高且更靠近反应中心，通过增大其冷却水量可以大大提高换热效率，同时能降低循环冷却水的总体用量。同时，可以通过第三温度传感器7来实施监测进入釜顶冷凝器4的氯乙烯气体的温度，进而相应的调整进入釜顶冷凝器4的冷却水量大小。

在采用本实施例前，由于进入内冷管2和换热夹套3内的水量无法调节，为了保证换热效果，换热夹套3内的冷却水流量为550m³/h，内冷管2内的冷却水流量仅有28m³/h，因此，内冷管2和换热夹套3总的循环冷却水用量为578m³/h。而采用本实施例后，由于进入内冷管2和换热夹套3内的水量可以单独调节，通过将内冷管2内的冷却水流量增加至69m³/h，换热夹套3内的冷却水流量下降至253m³/h，即可满足换热需求，内冷管2和换热夹套3总的循环冷却水用量下降至322m³/h，下降幅度达40％以上。

此外，由于可以根据二者实时的温度差值来调整内冷管2和换热夹套3的冷却水进水流量的大小，使聚合釜1内外温度基本保持稳定，提高了温度控制精度，进而可以实现聚合釜1温度场均一性的目标。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种PVC聚合反应温度控制系统，其特征在于，包括聚合釜，在所述聚合釜内分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器的探头位于所述聚合釜的中心线上，所述第二温度传感器的探头位于所述聚合釜的侧壁处，且所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的设置高度相同；

循环冷却水来水总管通过第一进水管与内冷管的冷却水进口连通，所述循环冷却水来水总管通过第二进水管与换热夹套的冷却水进口连通；在所述第一进水管和所述第二进水管上分别设有第一流量调节阀和第二流量调节阀；

所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端分别与所述第一流量调节阀和所述第二流量调节阀的信号输入端信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种PVC聚合反应温度控制系统，其特征在于，在所述聚合釜的顶部出气口处设有第三温度传感器；所述循环冷却水来水总管通过第三进水管与釜顶冷凝器的冷却水进口连通，再所述第三进水管上设有第三流量调节阀；

所述第三温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端与所述第三流量调节阀的信号输入端信号连接。