专利名称：聚合釜气相冷却系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及聚合反应生产技术领域，特别涉及一种聚合釜气相冷却系统。
背景技术：
聚合釜是目前制备高分子化合物的主要设备之一，常见的聚合釜一般是立式圆柱形高压聚合釜，其外部设有连通内部的夹套，以便通入蒸汽加热。聚合釜的外壁常用碳钢制成，内衬不锈钢，也可以内衬搪瓷。聚合釜上可以设置上料口和产品出口，待聚合反应的原料可以从上料口加入聚合釜内，反应后产品可以从产品出口排出。为了保持较好的反应效果，原料聚合反应时，需要处于压力、温度范围恒定的环境当中，因此，需要使聚合釜内的压力和温度保持稳定。·然而，原料聚合反应时，会产生大量热量，从而提升聚合釜内的压力和温度；而当聚合釜内反应原料的轻组分较多时，聚合放热造成的压力波动就更大，因为，轻组分一般指沸点比氨低的易气化的部分，比如，CH4、H2、N2、02等组分，该类组分在温度升高时，极易气化从而导致压力波动，影响了原料的反应进程和效果。有鉴于此,如何避免聚合反应时轻组分气化而导致聚合爸内压力升高,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型提供一种聚合釜气相冷却系统，该系统能够使气化的轻组分冷凝为液态后回流至聚合釜内，从而使聚合釜能够在原料聚合反应过程中保持恒定的压力和温度。本实用新型提供的聚合釜气相冷却系统，包括聚合釜和冷凝器，所述聚合釜包括依次相接的釜盖、釜体、釜底；所述釜盖上设有供气化的轻组分排出的出气口，以及供液化的轻组分进入的进液口 ；所述冷凝器具有进气口和出液口，所述冷凝器的进气口连通所述出气口，所述冷凝器的出液口连通所述进液口 ；且所述冷凝器设置于所述聚合釜的上方。优选地，所述聚合釜的出气口至所述冷凝器的进气口的管路上设有通断阀。优选地，所述聚合釜的进液口至所述冷凝器的出液口的管路上设有通断阀。优选地，所述聚合釜的出气口至所述冷凝器的进气口的管路上还设有压力表。优选地，包括一个以上的所述聚合釜和一个所述冷凝器；各所述聚合釜均具有与之对应的并设置于冷凝器中的冷凝管道，与一聚合釜对应的冷凝管道对应一组进气口和出液口，各所述聚合釜的出气口和进液口分别与所述冷凝器上对应的一组进气口和出液口连通。优选地，所述聚合釜内设有搅拌器。该聚合釜气相冷却系统中，原料在聚合釜内反应放热而使压力和温度同步升高时，气化的轻组分可以自动排出并经冷凝器冷凝为液态后回流至聚合釜，从而降低了聚合釜内的压力，相应地，也降低了聚合釜内的温度，从而保证原料能够始终在恒定的压力和温度范围内进行反应，进而确保反应的正常进行。而且，出气口设于釜盖上便于密度较小的气态轻组分自动排出，进液口设置于釜盖上，则液态轻组分从设置于釜盖处的进液口回流时，可以更为均匀地落入反应原料中，参与反应。
图I为本实用新型所提供聚合釜气相冷却系统一种具体实施方式
的结构示意图。图 I 中10冷凝器、11进气口、12冷却介质进口、13冷却介质出口、14出液口、20聚合釜、21釜盖、22釜体、23釜底、211出气口、212进液口
具体实施方式
本实用新型的核心为提供一种聚合釜气相冷却系统，该系统能够使气化的轻组分冷凝为液态后回流至聚合釜内，从而使聚合釜能够在原料聚合反应过程中保持恒定的压力和温度。为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图1，图I为本实用新型所提供聚合釜气相冷却系统一种具体实施方式
的结构示意图。如图所示，该实施例中的聚合釜20气相冷却系统包括聚合釜20和冷凝器10，聚合釜20的主要反应结构可以参考现有技术，即用于盛放原料并进行聚合反应。与现有技术不同的是，本实施例中聚合釜20的上端设有供气化的轻组分排出的出气口 211，以及供液化的轻组分进入的进液口 212。原料聚合反应放热时，气化的轻组分密度较低，从而聚集于聚合釜20的上端，将出气口 211设于此处，便于气态轻组分自动从该出气口 211排出。聚合釜20具体可以包括依次相接的釜盖21、釜体22、釜底23，则此时，可以将出气口 211设于釜盖21上。除此之外，进液口 212也可以设置于釜盖21上，液态轻组分从设置于釜盖21处的进液口 212回流时，可以更为均匀地落入反应原料中，参与反应。当然，聚合釜20并不限于上述分体式结构，釜盖21、釜体22、釜底23也可以是一体式结构，一体式结构聚合釜20的强度较高，密封性好。另外，该实施例中的聚合釜气相冷却系统还包括冷凝器10，冷凝器10设于聚合釜20的外部，冷凝器10具有进气口 11和出液口 14，显然，冷凝器10还具有冷却介质进口 12和冷却介质出口 13。冷凝器10的进气口 11和聚合釜20的出气口 211连通，冷凝器10的出液口 14和聚合釜20的进液口 212连通。聚合釜20工作时，原料聚合反应产热而气化的气态轻组分从出气口 211排出并进入冷凝器10中，由此可知，冷凝器10最好置于聚合釜20的上方，以确保气态轻组分能够顺利地进入冷凝器10内；冷却介质进入冷凝器10内与气态轻组分进行换热，换热后液化的液态轻组分可以从冷凝器10的出液口 14排出，并流向聚合釜20的进液口 212，进而回流至聚合釜20内。由上述内容可知，原料在聚合釜20内反应放热而使压力和温度同步升高时，气化的轻组分可以排出并经冷凝器10冷凝为液态后回流至聚合釜20，从而降低了聚合釜20内的压力，相应地，也降低了聚合釜20内的温度，从而保证原料能够始终在恒定的压力和温度范围内进行反应，进而确保反应的正常进行。进一步地，聚合釜20的出气口 211至冷凝器10的进气口 11的管路上可以设置通断阀。由上述内容可知，当使用原料的轻组分较多时，轻组分气化后容易加大聚合釜20内的压力波动，当采用的原料的轻组分偏少，在反应时不会对聚合釜20内的压力波动产生影响时，或是该影响可以忽略不计时，则可以将该通断阀关闭，不再使用冷凝器10进行冷凝。则设置通断阀后的聚合釜气相冷却系统，可以根据原料类型有针对性地在外部进行降温降压，避免资源的浪费。此时，可以在聚合釜20的出气口 211至冷凝器10的进气口 11的管路上设置压力表，以便技术人员实时掌握管路的压力，当管路压力处于较低值时，表明降压需求较低，也可以关闭通断阀。进一步地，可以采用压力通断阀，该种阀一般由弹簧确定开启压力或是电磁控制开启压力，则在进气处压力超过一定值时，阀门才会在压力作用下开启，否则处于关闭状态，技术人员可以通过调整(调整弹簧系数，或是调整电磁参数)通断阀的开启压力，自动·控制冷凝，而无须人为判断原料的成分或是压力是否过大。具体地，聚合釜20的进液口 212至冷凝器10的出液口 14的管路上也可以设置通断阀。当冷凝器10出现故障时，则气态轻组分无法完成液化，甚至会进一步加压，或是聚合釜20内出现异常时，液态轻组分的进入会产生不利影响，此时，可以根据需要关闭该通断阀，以提高整个系统的安全性能。上述聚合釜20冷却系统并不限于一个聚合釜20，可以包括一个以上的聚合釜20，这些聚合釜20可以是相互独立的关系；也可以是串联的关系，比如一聚合釜20反应后排出的产品可以进入另一聚合釜20继续反应。在包括多个聚合釜20时，各聚合釜20均可以配备一冷凝器10，相当于上述实施例的叠加。而更为优化的方案则是，仍配备一个冷凝器10，并且，冷凝器10中设置多个冷凝管道，各聚合釜20均具有与之对应的冷凝管道，且与一聚合釜20对应的冷凝管道对应一组进气口 11和出液口 14，即冷凝器10上还设置多组进气口11和出气口 211。各聚合釜20的出气口 211和进液口 212分别与冷凝器10上对应的一组进气口 11和出液口 14连通。则多个聚合釜20同时或是分时段工作时，均可以独立地通过该冷凝器10进行降温降压，相较于设置多个冷凝器10的方案，该方案可以使整个系统的布局更为紧凑，节省空间。另外，针对上述各实施例，聚合釜20内可以设置搅拌器。当聚合反应物为乳液类原料，设置搅拌器可以搅拌原料，以使原料充分接触，有助于聚合反应的进行，搅拌器可以采用不锈钢的水平桨式搅拌器，搅拌器可以由电动机通过传动装置和减速器传动。而用于本体聚合时，则可以不设置搅拌器。以上对本实用新型所提供的一种聚合釜气相冷却系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种聚合釜气相冷却系统，其特征在于，包括聚合釜(20)和冷凝器(10)，所述聚合釜(20)包括依次相接的釜盖(21)、釜体(22)、釜底(23);所述釜盖(21)上设有供气化的轻组分排出的出气口(211)，以及供液化的轻组分进入的进液口(212);所述冷凝器(10)具有进气口(11)和出液口(14)，所述冷凝器(10)的进气口(11)连通所述出气口(211)，所述冷凝器(10)的出液口(14)连通所述进液口(212);且所述冷凝器(10)设置于所述聚合釜(20)的上方。
2.如权利要求I所述的聚合釜气相冷却系统，其特征在于，所述聚合釜(20)的出气口(211)至所述冷凝器(10)的进气口(11)的管路上设有通断阀。
3.如权利要求2所述的聚合釜气相冷却系统，其特征在于，所述聚合釜(20)的进液口 (212)至所述冷凝器(10)的出液口(14)的管路上设有通断阀。
4.如权利要求3所述的聚合釜气相冷却系统，其特征在于，所述聚合釜(20)的出气口(211)至所述冷凝器(10)的进气口(11)的管路上还设有压力表。
5.如权利要求1-4任一项所述的聚合釜气相冷却系统，其特征在于，包括一个以上的所述聚合釜(20)和一个所述冷凝器(10);各所述聚合釜(20)均具有与之对应的并设置于冷凝器(20)中的冷凝管道，与一所述聚合釜(20)对应的冷凝管道对应一组所述进气口(11)和所述出液口(212)，各所述聚合釜(20)的出气口(211)和进液口(212)分别与所述冷凝器(20)上对应的一组进气口(11)和出液口(14)连通。
6.如权利要求1-4任一项所述的聚合釜气相冷却系统，其特征在于，所述聚合釜(20)内设有搅拌器。
专利摘要本实用新型公开了一种聚合釜气相冷却系统，包括聚合釜和冷凝器，所述聚合釜的上端设有供气化的轻组分排出的出气口，以及供液化的轻组分进入的进液口；所述冷凝器的进气口连通所述出气口，所述冷凝器的出液口连通所述进液口；且所述冷凝器设置于所述聚合釜的上方。该聚合釜气相冷却系统中，原料在聚合釜内反应放热而使压力和温度同步升高时，气化的轻组分可以排出并经冷凝器冷凝为液态后回流至聚合釜，从而降低了聚合釜内的压力，相应地，也降低了聚合釜内的温度，从而保证原料能够始终在恒定的压力和温度范围内进行反应，进而确保反应的正常进行。
文档编号B01J3/04GK202700462SQ201220358328
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者李鸿 申请人:抚顺齐隆化工有限公司