一種用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，包括補(bǔ)給水進(jìn)水管、補(bǔ)氣罐、氣壓罐、加熱換熱器、冷卻換熱器、聚四氟乙烯反應(yīng)釜外壁的夾套，補(bǔ)給水進(jìn)水管連接于補(bǔ)氣罐，補(bǔ)氣罐的出水管路連接于氣壓罐，氣壓罐的出水管路連接于預(yù)熱器，預(yù)熱器的出水管路分別連接加熱管路和冷卻管路，加熱管路連接加熱換熱器，加熱換熱器的出水管路連接夾套；夾套的換熱介質(zhì)出口通過(guò)管路連接于預(yù)熱器的出水管路上。本實(shí)用新型采用去離子水為聚四氟乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的調(diào)溫介質(zhì)，去離子水在循環(huán)過(guò)程中不會(huì)結(jié)垢，提高了控溫的精度；整個(gè)溫度調(diào)節(jié)裝置為封閉循環(huán)，不采用工業(yè)水空冷冷卻，不會(huì)有雜質(zhì)進(jìn)入循環(huán)管路，調(diào)溫介質(zhì)損耗少，具有節(jié)約成本的優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】
一種用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于有機(jī)高分子化合物制備領(lǐng)域，具體涉及一種乳液聚合反應(yīng)溫度控制的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聚四氟乙烯樹(shù)脂因其具有優(yōu)異的綜合性能，在當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。聚四氟乙烯主要的生產(chǎn)方法為乳液聚合，聚合單體在一定溫度和壓力下，在引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、乳化劑存在條件下進(jìn)行乳液聚合。針對(duì)不同性能的聚四氟乙烯產(chǎn)物，可采用不同的聚合溫度。
[0003]聚四氟乙烯的反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)溫度的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)靈敏度是影響最終產(chǎn)品質(zhì)量高低的一個(gè)十分重要的因素。在當(dāng)前聚四氟乙烯行業(yè)中，聚四氟乙烯反應(yīng)釜的換熱采用工業(yè)水作為調(diào)溫水，工業(yè)水含雜質(zhì)多，容易結(jié)垢影響換熱效果，降低了反應(yīng)溫度的調(diào)節(jié)靈敏度;采用工業(yè)水作為調(diào)溫水，由于在冷卻過(guò)程中與外界直接接觸，在調(diào)溫水循環(huán)過(guò)程中損耗大，增加了生產(chǎn)成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型對(duì)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的調(diào)節(jié)工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提供一種用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的的技術(shù)方案為:
[0006]—種用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，包括去離子水補(bǔ)加系統(tǒng)和循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)，
[0007]所述去離子水補(bǔ)加系統(tǒng)包括給水進(jìn)水管、補(bǔ)氣罐、氣壓罐;所述循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)包括循環(huán)管路、加熱換熱器、冷卻換熱器、置于聚四氟乙烯反應(yīng)釜外壁的夾套，所述夾套設(shè)置有換熱介質(zhì)進(jìn)口和換熱介質(zhì)出口 ；
[0008]所述補(bǔ)給水進(jìn)水管連接于所述補(bǔ)氣罐、補(bǔ)氣罐出水管路連接于氣壓罐，氣壓罐的出水管路連接有預(yù)熱器，預(yù)熱器的出水管路連接于循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng);預(yù)熱器的出水管路經(jīng)循環(huán)管路和三通調(diào)節(jié)閥分別連接有加熱管路和冷卻管路，所述加熱管路連接所述加熱換熱器，加熱換熱器的出水管路連接夾套的換熱介質(zhì)進(jìn)口 ；所述冷卻管路連接所述冷卻換熱器，冷卻換熱器的出水管路連接夾套的換熱介質(zhì)進(jìn)口。
[0009]其中，補(bǔ)給水進(jìn)水管可連接去離子水儲(chǔ)罐，通常用離子交換樹(shù)脂生產(chǎn)去離子水。夾套設(shè)置的換熱介質(zhì)進(jìn)口可以是I?4個(gè)，通常體積大的反應(yīng)器的夾套可以設(shè)多個(gè)進(jìn)口；夾套設(shè)置的換熱介質(zhì)出口可以是I?4個(gè)，體積大的反應(yīng)器的夾套可設(shè)多個(gè)出口。
[0010]其中，所述加熱換熱器的出水管路與冷卻換熱器的出水管路通過(guò)三通或靜態(tài)混合器連接在一起，三通或靜態(tài)混合器的第三個(gè)出口連接夾套的換熱介質(zhì)進(jìn)口。
[0011]熱水和冷水先混合再進(jìn)入夾套。連接水管的可以是三通或靜態(tài)混合器，水量大時(shí)優(yōu)選用靜態(tài)混合器，水量少時(shí)優(yōu)選用三通。
[0012]其中，所述循環(huán)管路上設(shè)置有循環(huán)水栗。
[0013]其中，聚四氟乙烯反應(yīng)釜上設(shè)置有溫度傳感器，所述加熱換熱器的加熱介質(zhì)管路、冷卻換熱器的冷卻介質(zhì)管路上均設(shè)置有閥門，所述溫度傳感器、閥門、三通調(diào)節(jié)閥均連接于自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0014]其中，所述氣壓罐頂設(shè)置有壓力變送器，所述補(bǔ)給水進(jìn)水管上設(shè)置有調(diào)節(jié)補(bǔ)給水流量的調(diào)節(jié)閥，所述壓力變送器連接所述調(diào)節(jié)閥。
[0015]其中，所述加熱換熱器為板式換熱器，所述冷卻換熱器為板式換熱器質(zhì)。
[0016]應(yīng)用本實(shí)用新型所述的裝置調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的方法為:以去離子水為聚四氟乙烯反應(yīng)釜夾套內(nèi)的換熱介質(zhì)，去離子水從補(bǔ)給水進(jìn)水管補(bǔ)給，在加熱換熱器和/或冷卻換熱器內(nèi)換熱后進(jìn)入反應(yīng)釜夾套，調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)的溫度;去離子水換熱后再次進(jìn)入加熱換熱器和/或冷卻換熱器，循環(huán)換熱。
[0017]優(yōu)選地，用所述補(bǔ)氣罐控制氣壓罐的壓力為0.2Mpa?0.25Mpa，用氣壓罐頂部的自動(dòng)排氣閥氣閥控制罐內(nèi)去離子水的液位在1/2?2/3。例如，氣壓罐高度為2000mm，則控制液位高度為I OOOnrni?1300mm。
[0018]其中，所述去離子水結(jié)果預(yù)熱器預(yù)熱后溫度為50±3°C。預(yù)熱器使用的加熱介質(zhì)為低壓蒸汽(壓力0.4?1.0Mpa的蒸汽)。
[0019]優(yōu)選地，所述去離子水循環(huán)量為每小時(shí)25?35倍的聚四氟乙烯反應(yīng)釜體積。例如，反應(yīng)器體積為4m3，去離子水循環(huán)量為100?140m3/h。
[0020]其中，所述循環(huán)水栗的揚(yáng)程為50m;聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的范圍為73.5?120°C。[0021 ]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0022]本實(shí)用新型采用去離子水為聚四氟乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的調(diào)溫介質(zhì)，去離子水在循環(huán)過(guò)程中不會(huì)結(jié)垢，提高了控溫的精度;整個(gè)溫度調(diào)節(jié)裝置為封閉循環(huán)，不采用工業(yè)水空冷冷卻，不會(huì)有雜質(zhì)進(jìn)入循環(huán)管路，調(diào)溫介質(zhì)損耗少，具有節(jié)約成本的優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖中，1、反應(yīng)器，2、板式加熱換熱器，3、板式冷卻換熱器，4、循環(huán)水栗，5、補(bǔ)氣罐，
6、氣壓罐，7、預(yù)熱器，8、第一溫度傳感器，9、第二溫度傳感器，10、第三溫度傳感器，11、自動(dòng)控制系統(tǒng)，12、加熱介質(zhì)閥門，13、冷卻介質(zhì)閥門，14、三通調(diào)節(jié)閥，15、調(diào)節(jié)閥，16、止回閥，17、壓力變送器，18、自動(dòng)排氣閥，19、空氣管，20、預(yù)熱介質(zhì)管路，21、補(bǔ)給水進(jìn)水管，22、循環(huán)管路，23、預(yù)熱器的出水管路。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在不背離本實(shí)用新型精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本實(shí)用新型方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本實(shí)用新型的范圍。
[0026]若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。
[0027]實(shí)施例1
[0028]如圖1，一種用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，包括由左至右相連的去離子水補(bǔ)加系統(tǒng)和循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)，還分別與穩(wěn)壓系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)相連；
[0029]具體地，本裝置包括補(bǔ)給水進(jìn)水管21、氣壓罐6、板式加熱換熱器2、板式冷卻換熱器3、置于聚四氟乙烯聚合反應(yīng)的反應(yīng)器I外壁的夾套，該夾套設(shè)置有換熱介質(zhì)進(jìn)口和換熱介質(zhì)出口；補(bǔ)給水進(jìn)水管21上設(shè)置調(diào)節(jié)閥15。
[0030]所述補(bǔ)給水進(jìn)水管連接于所述補(bǔ)氣罐5、補(bǔ)氣罐的出水管路連接于氣壓罐6，氣壓罐的出水管路連接于預(yù)熱器7，預(yù)熱器的出水管路23連接循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)的循環(huán)管路22;循環(huán)管路22經(jīng)循環(huán)水栗4、三通調(diào)節(jié)閥14分別連接加熱管路和冷卻管路，其中加熱管路連接板式加熱換熱器2，加熱換熱器的出水管路連接夾套的進(jìn)口 ；冷卻管路連接板式冷卻換熱器3，冷卻換熱器的出水管路與加熱換熱器的出水管路通過(guò)三通連接，合并后進(jìn)入夾套的換熱介質(zhì)進(jìn)口 ；夾套的換熱介質(zhì)出口通過(guò)管路連接到循環(huán)管路22上。所述換熱介質(zhì)進(jìn)口連接的管路上設(shè)置第三溫度傳感器10。
[0031]所述氣壓罐6連接有補(bǔ)氣罐5，補(bǔ)氣罐頂部設(shè)置空氣管19、空氣管19上設(shè)置有止回閥16。氣壓罐6頂部設(shè)置壓力變送器17和自動(dòng)排氣閥18，構(gòu)成穩(wěn)壓系統(tǒng)。壓力變送器17連接調(diào)節(jié)補(bǔ)給水流量的調(diào)節(jié)閥15當(dāng)氣壓罐6的液位下降到低限時(shí)，由自動(dòng)排氣閥18自動(dòng)排除多于的氣體使其液位保持在正常的范圍之內(nèi)。本實(shí)施例中，氣壓罐高度2000mm，管內(nèi)液位控制為 I OOOmm ?1300mm ο
[0032]循環(huán)管路上設(shè)置有循環(huán)水栗4。該循環(huán)水栗的揚(yáng)程為50m。
[0033]其中，聚四氟乙烯反應(yīng)釜上設(shè)置有二個(gè)溫度傳感器，分別是第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9，加熱換熱器的加熱介質(zhì)管路上設(shè)置加熱介質(zhì)閥門12、冷卻換熱器的冷卻介質(zhì)管路上設(shè)置有冷卻介質(zhì)閥門13，第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9、第三溫度傳感器
1、加熱介質(zhì)閥門12、冷卻介質(zhì)閥門13、三通調(diào)節(jié)閥14連接于自動(dòng)控制系統(tǒng)11。
[0034]用本實(shí)施例的裝置調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的方法，應(yīng)用于2500t/a四氟乳液項(xiàng)目的生產(chǎn)。以去離子水為聚四氟乙烯反應(yīng)釜夾套內(nèi)的換熱介質(zhì)，去離子水用離子交換樹(shù)脂制備而得，從補(bǔ)給水進(jìn)水管補(bǔ)給，在加熱換熱器和/或冷卻換熱器內(nèi)換熱后進(jìn)入反應(yīng)爸夾套，調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)的溫度;去離子水換熱后再次進(jìn)入加熱換熱器和/或冷卻換熱器，循環(huán)換熱。
[0035]用所述補(bǔ)氣罐控制氣壓罐的壓力為0.2Mpa?0.25Mpa，用氣壓罐頂部的自動(dòng)排氣閥氣閥控制罐內(nèi)去離子水的液位在1/2?2/3高度處。
[0036]本實(shí)施例中，聚四氟乙烯反應(yīng)釜的罐體積為4m3，去離子水循環(huán)量120m3/h。去離子水經(jīng)過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱后溫度為50±3°C。
[0037]本實(shí)施例中，板式加熱換熱器以低壓蒸汽為加熱介質(zhì)，板式冷卻換熱器以5°C的水為冷卻介質(zhì)?？刂凭鬯姆蚁┓磻?yīng)溫度的范圍為120土 1°C。生產(chǎn)過(guò)程中溫度波動(dòng)范圍在1°C以內(nèi)。
[0038]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型作了詳盡的描述，但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本實(shí)用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，包括去離子水補(bǔ)加系統(tǒng)和循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)，其特征在于， 所述去離子水補(bǔ)加系統(tǒng)包括補(bǔ)給水進(jìn)水管、補(bǔ)氣罐、氣壓罐;所述循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)包括循環(huán)管路、加熱換熱器、冷卻換熱器、置于聚四氟乙烯反應(yīng)釜外壁的夾套，所述夾套設(shè)置有換熱介質(zhì)進(jìn)口和換熱介質(zhì)出口 ； 所述補(bǔ)給水進(jìn)水管連接于所述補(bǔ)氣罐、補(bǔ)氣罐出水管路連接于氣壓罐，氣壓罐的出水管路連接有預(yù)熱器，預(yù)熱器的出水管路連接于循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng);預(yù)熱器的出水管路經(jīng)循環(huán)管路和三通調(diào)節(jié)閥分別連接有加熱管路和冷卻管路，所述加熱管路連接所述加熱換熱器，加熱換熱器的出水管路連接夾套的換熱介質(zhì)進(jìn)口；所述冷卻管路連接所述冷卻換熱器，冷卻換熱器的出水管路連接夾套的換熱介質(zhì)進(jìn)口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，其特征在于，所述加熱換熱器的出水管路與冷卻換熱器的出水管路通過(guò)三通或靜態(tài)混合器連接在一起，三通或靜態(tài)混合器的第三個(gè)出口連接夾套的換熱介質(zhì)進(jìn)口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，其特征在于，所述循環(huán)管路上設(shè)置有循環(huán)水栗。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，其特征在于，聚四氟乙烯反應(yīng)釜上設(shè)置有溫度傳感器，所述加熱換熱器的加熱介質(zhì)管路、冷卻換熱器的冷卻介質(zhì)管路上均設(shè)置有閥門，所述溫度傳感器、閥門、三通調(diào)節(jié)閥均連接于自動(dòng)控制系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，其特征在于，所述氣壓罐頂設(shè)置有壓力變送器，所述補(bǔ)給水進(jìn)水管上設(shè)置有調(diào)節(jié)補(bǔ)給水流量的調(diào)節(jié)閥，所述壓力變送器連接所述調(diào)節(jié)閥。6.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯反應(yīng)溫度的裝置，其特征在于，所述加熱換熱器為板式換熱器，所述冷卻換熱器為板式換熱器。
【文檔編號(hào)】C08F2/01GK205443146SQ201620195773
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日
【發(fā)明人】鐘益堂, 曾本忠, 張勁松, 楊林茂
【申請(qǐng)人】中昊晨光化工研究院有限公司