容器和其制备方法

专利名称：容器和其制备方法
技术领域：
本发明的目的为用于受压流体的热调节的容器，其用途，使用其的化学反应器，聚合工艺和制备所述容器和反应器的方法。
当需要在预期含有受压流体的容器中进行热交换时，通常将面对控制热交换的问题(流体的热调节)，即除去产生的热或供给所需的热。特别是在放热或吸热反应中，需要面对除去反应所生成的热或者供给反应所需要的热的问题。
已经记载了许多预期含有受压流体的容器，尤其是将双壁夹套固定在所述容器的外壁的外表面上的那些，其中用于控制热交换的传热流体将在所述的双壁夹套中循环。在所述情况下，热流必须通过壁的厚度，这导致受压流体和传热流体之间的低热交换系数，在聚合反应的特定情况下则导致聚合时间延长和工厂的效率损失。
同样已经记载了其他其中双壁夹套固定于所述容器外壁的内表面上的、预期含有受压流体的容器。
从而，在文献EP 0 012 410 B1中记载了用于进行放热和吸热反应的容器，特别是通过由传热流体在双壁夹套中的循环而控制热交换的氯乙烯的聚合反应，其中所述的双壁夹套固定于设备外壁的内表面上。通过将由半圆形式的管组成的半管状盘管焊接到所述容器壁的内表面上，以使其形成具有接触回转的绕组而制备所述的双壁夹套。这类容器的特征在于，比现有具有固定于容器外壁上的双壁夹套的容器显示出更好的热交换系数，但是仍然是低的。同时制备复杂，产生非常高的制造成本。最后，由于它们之间在容器内侧的所述半管形式的非常尖锐的角(不连续)，这类容器具有一个主要缺陷，即如专利申请FR 2746488中图示的容器也具有的那样，特别是在用于聚合反应，尤其是用于氯乙烯的聚合反应时，形成的聚合物不利地沉积在容器内侧的半管之间的区域的事实。这意味着必须更频繁地中断聚合反应循环，以清洁反应器。从而极大地影响了这类工艺的生产能力。
本发明的目的在于，通过提供一种新型容器和制备其的新方法，弥补已知容器和用于生产它们所用的工艺的缺陷。
因此，本发明涉及用于受压流体的热调节的容器，其在其面向外侧表面的至少一部分上结合(分隔)至少一块外板，并在面向内侧的表面结合至少一块内板，所述的外板比内板更厚，在适当的位置接合该外板和内板，以限定接合处之间用于传热流体的循环的空间，同时该容器设置有用于调节该传热流体的压力到受压流体的压力的装置。
本发明中的术语“容器”理解为是指用于接受或装载流体的闭合中空容器。
本发明中的术语“流体”理解为是指液体，气体，液/气，液/固或气/固两相介质或液/气/固三相介质。
本发明中的表述“受压流体”理解为是指有利地处于高于大气压力的压力下的流体，优选为相对在2bar，特别优选为在4bar以上的压力(表述为相对于大气压)。
本发明中的表述“限定接合处之间用于传热流体循环的空间”理解为是指其中所述的传热流通可以循环的空间(或体积)，更通常称作双壁夹套或夹套。
本发明中的术语“板”理解为是指一片或紧密结合到一起的若干片刚性材料。从而，在本发明含义内认为一种特定情况的板为金属板，其是在本发明上下文中通过轧制得到的金属板。
表述“限定容器面向外侧的表面上的至少一部分的外板”通常指部分地构成所述容器外壁的板。根据本发明容器的用途，这可任选通过所需的任何设备而被安装或环绕在所述容器的外侧上。例如，它可以是隔离室或封闭室。
表述“限定容器面向内侧的表面上的至少一部分的内板”通常是指构成所述双壁夹套内壁的板。该板有利地在所述容器的内侧与容器内所含流体直接接触。
用于内板的材料可以是任何类型的，前提是其可与所述外板接合且该材料具有低的热阻。它可有利地选自金属材料，例如碳钢，不锈钢，钛，钛合金，铝，铝合金，镍，镍合金，例如合金INCOLOY，HASTELLOY，INCONEL，和MONEL，铜，钽和锆。同样可以选择具有低热阻的聚合材料，或涂覆有聚合材料的金属材料。
优选用作内板的材料选自不锈钢。术语“不锈钢”特别是指铁素体不锈钢，马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢，包括超级奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢。用作内板的材料特别优选为奥氏体不锈钢，尤其最特别优选为超级奥氏体不锈钢。
用作外板的材料可以是任何类型的。它可有利地选自如下用作内板的材料，例如不锈钢，钛，钛合金，铝，铝合金，镍，镍合金，铜，钽，锆，和由两种或更多种这些材料组成的材料，同样也可选自镀有一种上述材料的碳钢。
用作外板的材料优选选自不锈钢和镀有不锈钢的碳钢。所述用作外板的材料尤其优选为选自奥氏体不锈钢和镀有奥氏体不锈钢的碳钢。最优选的，用作外板的材料选自超级奥氏体不锈钢和镀有超级奥氏体不锈钢的碳钢。
以超级奥氏体不锈钢用作内板和镀有超级奥氏体不锈钢的碳钢用作外板得到了非常好的效果。
本发明表述“在适当位置接合的板”理解为是指，在适当位置彼此相互接合的板，从而它们在接合处处彼此直接接触且在两个板之间无接合件。所述的接合可以任何方式产生，前提是所述的内板和外板在这些接合处彼此相对。特别的，它们可以通过粘合剂粘合，焊接，硬钎焊或通过任何其他方式的任何紧固法。
有利的，所述接合处为焊接接合处并优选为激光焊接接合处。
所述优选为激光焊接的焊接有利的为点焊或区域焊接(zonewelding)。
本发明术语“点焊”理解为是指所述焊接位于两个板表面上的特定具体的点。从而所述接合处尤其优选为点焊接合处。
本发明术语“区域焊接”理解为是指所述的焊接在两块板的表面上限定一个焊接区域。从而所述的接合处特别优选为区域焊接接合处。
优选的，所述的焊接为区域焊接。
所述的区域焊接可以是各自为圆形焊接的焊接区域，或者是各自由一个或多个毗邻的焊缝(直的焊接线)(也称作熔敷焊道)限定的焊接区域。
本发明的表述“圆形焊接”理解为是指在两块板表面的特定位置生成的圆形的焊接。从而所述接合处特别优选为圆形焊接。
特别优选所述区域焊接是各自由一个或多个毗邻的焊缝限定的焊接区域。从而，所述的接合处尤其最优选为各自由一个或多个毗邻的焊缝组成的焊接区域。
从而所述的焊接区域有利地具有至少0.1mm的宽度，优选为至少0.2mm，尤其优选为至少0.3mm和尤其最优选为至少0.5mm。从而，所述的焊接区域有利地具有至多10mm的宽度，优选为至多8mm，尤其优选为至多5mm和尤其最优选为至多3mm，非常特别优选为至多2.5mm。
从而根据一个优选实施方式，本发明涉及一种容器，所述容器在其外壁的内表面上设有双壁夹套，其中所述双壁夹套的内壁为厚度小于组成该容器外壁的金属板厚度的金属板，其被焊接到该容器外壁的内表面上并发生形变以限定构成所述夹套的自由空间。
在本发明的容器中，所述内板有利地在接合处间凸起。
术语“凸起”理解为是指在接合处之间，所述的内板离开外板，从而限定了用于传热流通的循环的空间。
在本发明的容器中，所述的外板有利地没有弯曲点。
优选所述的内板在接合处间凸起且外板无弯曲点。
本发明的容器还有利地具有特征为，所述的内板在接合处处与所述外板相切。
本发明中术语“相切”理解为是指，在接合处处内板和外板之间产生的角度为零。
本发明容器还具有的特征在于，所述内板的表面是连续的(其有利地无不连续之处)。
在本发明容器中，所述外板比内板更厚。
有利地，本发明容器内板的厚度不受该容器尺寸(体积和直径)和形状的限制，同样不受其中的压力限制。优选该厚度至多为2.5mm，特别优选至多为2mm，尤其最优选至多为1.8mm，且最最优选至多1.5mm。至多1mm或甚至至多0.5mm的厚度尤其是最优选的。
有利地，所述容器的外板厚度取决于该容器的尺寸和形状，及其中存在的压力。优选该厚度至少为5mm，尤其优选至少为6mm。优选其至多为200mm，尤其优选至多为100mm，尤其最优选为至多60mm，最最优选为至多50mm。
本发明容器设有预期用于调节所述传热流通的压力到受压流体压力的装置。从而，有利地，将所述双壁夹套内的压力调节到该容器内侧的压力。
本发明中的术语“调节压力”理解为是指传热流体的压力略高于，基本等于，或略低于所述受压流体的压力。
“略高于”和“略低于”理解为是指传热流体的压力和受压流体的压力之间的压力差有利地小于或等于2bar，优选小于或等于1bar。
优选所述传热流体的压力基本等于所述受压流体的压力。表述“基本等于”理解为是指所述传热流体的压力在很小的百分比误差范围内等于受压流体的压力。
可以使用任何方法将所述传热流体的压力调节到受压流体的压力。例如，可将所述容器顶部存在的气体相直接与所述传热流体连通。任选通过插入至少一个平衡膜或至少一个平衡瓶，可将传热流体的压力调节到受压流体的压力。还可通过自动控制来调节压力。
优选的，通过插入至少一个平衡膜或至少一个平衡瓶，使得所述容器顶部存在的气体相与所述传热流体直接连通，从而调节压力。
特别优选的，通过插入至少一个平衡瓶而调节压力。所述的平衡瓶可以由平衡膜或活塞系统组成。尤其最优选的，通过插入至少一个由平衡膜组成的平衡瓶，和最最优选的，通过插入一个由平衡膜组成的平衡瓶，而调节所述压力。所述的平衡膜可由金属材料或聚合材料制成。它可以是扁平的或有利于其形变的形式，例如六角手风琴(concertina)形式的。
在接合处间限定的用于传热流体循环的空间可具有任何形式。从而，其可是垂直通道，水平通道，倾斜通道或发夹式通道形式的，或可以是自由形式的。
接合处间限定的空间优选为垂直通道或水平通道形式的，特别优选为垂直通道形式的。
有利地，所述的通道具有至多1000mm的宽度，优选至多800mm，特别优选至多700mm，尤其最优选至多600mm，最最优选至多500mm。特别最优选至多200mm或甚至至多100mm的宽度。有利地，所述的通道具有至少30mm的宽度，优选为至少40mm，特别优选为至少50mm，最优选为至少60mm。
有利地，所述的通道具有的深度(限定为内板和外板之间的最长距离)至多为140mm，优选至多为100mm，尤其优选为至多60mm，尤其最优选为至多40mm，最最优选为至多25mm。至多10mm，或甚至至多5mm的深度是最优选的。有利地，所述的通道具有的深度至少为1mm，优选至少为2mm，特别优选至少为3mm，尤其最优选至少为4mm。
可在接合处间限定的空间内循环的传热流体可以是任何流体。它可以是液体，包括熔化的金属，或气体。优选它是可以置于压力下的液体，例如泉水，工业用水，软化水，盐水，乙二醇水或导热油。尤其优选所述的传热流体为泉水，工业用水或软化水。特别最优选所述的传热流体为软化水。最最优选所述的传热流体为带有添加剂的软化水。“带有添加剂的软化水”一词理解为是指，含有一种或多种抑制剂，例如腐蚀抑制剂和沉积抑制剂，或含有乙二醇以降低其凝固点的软化水。
有利地，本发明的容器装配有任何其用途所需的装置。从而，本发明的容器优选装配有至少一个搅拌系统，用于其内容物移动的至少一个入口和至少一个出口，任选至少一个探测器，例如温度或压力探测器，任选至少一个安全装置，任选至少一个分析器和/或任选至少一个水平传感器。
本发明的容器可以是任何形式的，前提是其限定了封闭体积。从而，它可以基本上是旋转圆柱体或带有任何底的形式，基本上是旋转圆锥体或带有任何底的形式，基本上是具有规则或任何底的锥体形式，或基本上是具有规则或任何多边形底的平行六面体的形式，或球形形式。
本发明中的“基本上”一词理解为是指上述容器的底或多个底可以是平坦的或非平坦的。
优选本发明的容器基本上为旋转圆柱体的形式。在该特定情况下，所述的底或多个底可以是平坦的或半球形的。
有利地，本发明基本上具有旋转圆柱体形式的容器在其至少一部分面向外侧的表面上接合至少一块外板，并在面向内侧的表面上结合至少一块内板。
根据第一个实施方式，有利地在其面向外侧的表面的至少一部分上接合单独的一块外板，并在其面向内侧的表面的至少一部分上接合单独的一块内板，所述的外板构成所述容器的圆柱部分。
根据第二个实施方式，有利地在其面向外侧的表面的至少一部分上接合若干块外板，并在其面向内侧的表面上接合若干块内板，所述外板与内板端部对端部紧固接合，并构成容器的圆柱部分。
在容器基本上是旋转圆柱体的特定情况下，可在整个内表面或其内表面的一部分上将所述内板与外板接合。
在此特定情况下，有利地，本发明的容器包括任何使容器成为闭合体所需的装置。特别是所述容器优选包括两个紧固到所述圆柱体部分的底部，这些底部可以是平坦或半球形的。
至少这些底部中的一个可任选由至少一块板，如上述定义的外板构成，上述定义的内板在适当的位置接合到所述外板上以限定用于传热流体循环的空间。或者，至少这些底部中的一个可在其外表面具有双壁夹套，所述的传热流体在其中循环。
本发明的容器，优选基本具有旋转圆柱体形式的容器，具有有利的特征在于所述内板在各接合处之间的两个曲率变化。从而，当所述接合处之间限定的空间为垂直通道的形式时，在垂直于所述圆柱体部分的轴的平面上的各接合处之间具有两个弯曲点是有利的。
在基本为旋转圆柱体形式的容器中，其中接合处之间限定的用于传热流体的循环的空间为垂直通道的形式，在该空间内，在所述内板的一个弯曲点处的切线和在外板相应点处的切线之间形成的角度有利地小于或等于80°，优选小于或等于60°，特别优选小于或等于50°，尤其最优选小于或等于45°，其中在垂直于所述容器圆柱体部分的轴的平面上引出所述切线。小于或等于35°，或甚至30°的角度是最优选的。
对于其中在接合处之间限定的空间不是垂直通道形式的(例如是水平通道)、基本上为旋转圆柱体形式的容器，或者对于非基本上是圆柱体形式的容器，可以类似方式限定考虑用于定义上述角度的平面。
本发明同样涉及本发明容器用于受压流体的热调节的用途。
优选本发明涉及在放热和吸热化学反应中本发明容器利用传热流体进行受压流体的热调节的用途。
本发明容器尤其可以是器皿，例如用于酒、牛奶或奶酪的发酵的器皿，或化学反应器。本发明的容器优选为化学反应器。
本发明中的术语“化学反应器”理解为是指在其中发生化学反应的容器。
从而，本发明还涉及由本发明容器组成的化学反应器。
在上述的本发明容器的特征同样适用于本发明的化学反应器。
有利地，本发明的化学反应器装配有其用途所需的任何装置，从而，本发明的反应器优选装配有至少一个搅拌系统，至少一个用于注入反应物的入口，具有至少一个用于回收产物的出口，任选具有至少一个用于人员观察的口(“观测口”)，任选具有一个或多个用于测定温度和/或压力的探测器，例如任选具有至少一个安全装置用于检测可能的过压，任选具有至少一个安全装置用于使在反应器中发生的反应停止，任选具有至少一个安全构件(阀，安全膜)，任选具有至少一个分析仪和任选具有至少一个水平传感器。
有利地，所述的搅拌系统由搅拌器组成，任选具有反涡流装置和任选具有导流管。
作为搅拌器的例子，应提到船推进螺旋桨式搅拌器，斜叶桨涡轮搅拌器，双流叶轮搅拌器，水翼叶轮搅拌器，Ekato ISOJET搅拌器，用于粘性流体的搅拌器(螺旋带式叶轮搅拌器，螺旋涡流搅拌器，带有或不带有内部螺杆的单带式或双带式搅拌器，行星式Archimedes’螺杆，双螺或单螺Archimedes’螺杆，具有宽叶片和单或双带式的具有或不具有Archimedes’螺杆的螺桨)，碟式和斜叶轮搅拌器，多向水下搅拌器，Rushton类型的具有倾斜碟式涡流搅拌器，弯曲或凹平叶轮，平叶片涡轮(包括桨)，斜叶片或弯曲叶片涡轮(包括弯曲叶片涡轮叶轮或回退弯曲叶轮)，具有轴向入口和径向出口的闭合涡轮，具有或不具有固定相对部件(counter-parts)的闭合碟式和弯曲叶轮涡轮搅拌器，具有固定相对部件系统的弯曲叶轮涡流搅拌器，分散器(包括锯齿状涡轮叶轮)，切流锚式搅拌器，切流障壁搅拌器(包括联结叶轮)，van Riet涡轮，喷射混合器和这些搅拌器的任意组合，包括若干移动构件具有一个单独或共同的驱动系统的情况。
反涡流装置的一个例子可以提到平板式反涡轮装置，三角形反涡轮装置，振摇管式反涡轮装置，枪柄式反涡轮装置，指状反涡轮装置，凹叶片式反涡轮装置和平管式反涡轮装置。
本发明反应器的一个优选方式为聚合反应器。
所述的聚合反应器可具有几升至300m3的体积，取决于是否为试验反应器，中试反应器或工业反应器。
当聚合反应的反应器为试验或中试反应器时，有利地，它的体积至少为35升，优选至少为50升，尤其优选为至少100升。有利地，它的体积至多为200升，优选至多为175升，尤其优选至多为150升。
当聚合反应的反应器为工业反应器时，有利地，它的体积至少为20m3，优选至少为25m3。有利地，它的体积至多为300m3，优选至多为250m3，尤其优选至多为200m3。
当本发明反应器具有上述优选体积，至少20m3体积时，其尤其具有有利的优点。特别是对于本发明的反应器，不装配冷凝器是可能的。优选本发明的反应器没有装配冷凝器。
所述的聚合反应器可以是用于聚合任何单体的反应器。有利地，其是用于聚合烯键式不饱和单体的反应器。优选为用于聚合卤代乙烯基单体的反应器，特别优选用于氯乙烯，最优选用于在水悬浮液中的氯乙烯。
本发明中的术语“卤代乙烯基单体”是指含一个或多个卤原子的烯键式不饱和单体，其可以是相同或不同的，且不含除卤原子外的杂原子。
可提到的一个卤代乙烯基单体的例子为含氯的卤代乙烯基单体和含氟的卤代乙烯基单体，同样还有卤代乙烯基单体如溴代乙烯。
可提到的含氯的卤代乙烯基单体的例子有氯乙烯，亚乙烯基二氯，三氯乙烯，氯丁二烯和氯三氟乙烯。
可提到的含氟的卤代乙烯基单体的例子有氟乙烯，亚乙烯基二氟，三氟乙烯，四氟乙烯，六氟丙烯和氯三氟乙烯。
表述“卤代乙烯基单体的聚合反应”理解为是指这些卤代乙烯基单体的均聚反应，和它们彼此或与其他烯键式不饱和单体例如烯烃，酯，腈，丙烯酸和甲基丙烯酰胺及乙烯基酯如醋酸乙烯酯的共聚反应。
从而表述“氯乙烯的聚合反应”理解为是指氯乙烯的均聚反应，和其与一种或多种选自卤代乙烯基单体和烯键式不饱和单体例如烯烃，酯，腈，丙烯酸和甲基丙烯酰胺及乙烯基酯如醋酸乙烯酯的共聚反应。所述的氯乙烯共聚物有利地含有至少50wt％，优选至少60wt％，尤其优选至少70wt％的衍生自氯乙烯的单体单元。所述氯乙烯的均聚反应是优选的。
本发明中的表述“在水悬浮液中的聚合反应”理解为是指，在水悬浮液中的自由基聚合和在水乳液中的自由基聚合，和在水微悬浮液中的聚合反应。
本发明中的表述“在水悬浮液中的自由基聚合反应”理解为是指在油溶性自由基引发剂和分散剂存在下，在水介质中进行的任何自由基聚合反应过程。
本发明中的表述“在水乳液中的自由基聚合反应”理解为是指在水溶性自由基引发剂和乳化剂存在下，在水介质中进行的任何自由基聚合反应过程。
本发明中的表述“在水微悬浮液中的聚合反应”，也称作“在均匀水分散体内的聚合反应”理解为是指，任何其中使用油溶性引发剂，并且在乳化剂存在下通过强烈机械搅拌产生单体小滴的乳液的自由基聚合反应过程。
根据该特别优选的方式，所述的聚合反应器有利地装配有如上定义的搅拌系统，具有用于单体的入口，具有用于水的入口，具有用于其他反应物(引发剂，分散剂等)的入口，具有用于回收聚合物的出口，具有至少一个观察孔，具有一个或多个探测器，具有至少一个安全装置用于检测可能的过压和/或用于停止所述反应，具有至少一个安全构件，任选具有至少一个分析仪和任选具有至少一个水平传感器。
根据该特别优选的方式，所述的传热流体有利地为软化水。优选所述的传热流体为具有如上定义添加剂的软化水。
本发明还有利地涉及在聚合反应中，优选在烯键式不饱和单体的聚合反应中，特别优选为卤代单体且最优选为在氯乙烯的聚合反应中，本发明的反应器通过传热流体而用于受压流体的热调节的用途。
本发明还涉及利用本发明的化学反应器的聚合反应工艺，特别是用于如上定义的聚合烯键式不饱和单体的聚合工艺。
上述在聚合反应和卤代乙烯基单体的情况下定义的特征同样适用于本发明反应器在聚合反应中和在根据本发明的聚合工艺的使用的情况。
本发明反应器用于聚合烯键式不饱和单体的用途具有特别有益的优点，尤其是本发明的反应器可无需装配冷凝器，并且优选不安装冷凝器，从而消除了所有与冷凝器的使用相关的缺点，例如那些关于泡沫形成的问题。
本发明的容器和反应器可通过任何方法得到。若通过本发明的方法制备会得到良好效果。
最后，从而本发明涉及制备本发明所述容器和反应器的方法，包括以下步骤(1)将两块板面对面放置，其中的一块比另一块更厚；(2)焊接两块板的周边，留下未焊接的区域；(3)接下来，根据循环通道所需的几何形状焊接所述的两块板；(4)根据所述容器和反应器所需的形式，赋予由两块焊接板组成的部件，或由两块焊接板紧固到一起组成的若干部件所需的形式，以限定所需的体积，同时每次均将较厚的板置于所述体积的外侧构成外板，并将较薄的板置于所述体积的内侧构成内板；(5)通过周边上的未焊接区域将受压流体注入所述两块焊接板之间的空间，以产生接合处之间的用于所述传热流体循环的空间；和(6)任选连接任何必须加上的装置，以闭合该容器和反应器，并连接用于调节所述传热流体的压力到受压流体的压力的装置，可以在步骤(5)之前或之后，完全完成或部分完成步骤(6)。
在本发明方法中，步骤(4)和(5)可以颠倒。优选在步骤(5)之前进行步骤(4)。
本发明的制备方法还可包括连接使用所述容器和反应器所需的任何装置的步骤，该步骤可以在步骤(1)至(6)之前，之后或之间完全完成或部分完成。
在所述容器/反应器基本上具有旋转圆柱体的形式的特定情况下，本发明的制备方法有利地包括以下步骤(1)将两块板面对面放置，其中的一块比另一块更厚；(2)焊接两块板的周边，留下未焊接的区域；(3)然后根据循环通道所需的几何形状焊接所述的两块板；(4)赋予由两块焊接板组成的部件，或若干由两块焊接板组成的部件紧固到一起的部件所需的圆柱体形式，同时每次均将较厚的板置于圆柱体的外侧构成外板，并将较薄的板置于所述圆柱体的内侧构成内板；(5)通过周边上的未焊接区域，将受压流体注入所述两块焊接板之间的空间，以产生接合处之间的用于所述传热流体循环的空间；和(6)将两底部固定到所述的圆柱体上以闭合该容器，并附加上用于调节所述传热流体的压力到受压流体的压力的装置，可以在步骤(5)之前或之后，完全完成或部分完成步骤(6)。
本发明的制备方法还可包括连接使用所述容器和反应器所需的任何装置的步骤，该步骤可以在步骤(1)至(6)之前，之后或之间完全完成或部分完成。
上述在本发明容器和反应器情况下限定的特征同样适用于本发明制备方法的情况。
在本发明的制备方法中，在步骤(2)和(3)中，所述的两块板有利地通过选自下文提到的焊接方法进行焊接，步骤(2)使用的焊接方法与步骤(3)使用的不同或相同，即激光焊接，电阻焊接，手工电弧焊，用难熔电极的惰性气体保护焊接，用自耗电极的惰性气体保护焊接，用自耗电极的活性气体保护焊接，药芯焊丝焊接，埋弧焊或等离子弧焊接。优选通过选自激光焊接和电阻焊接的相同焊接方法，在步骤(2)和(3)中焊接所述的两块板。特别优选通过激光焊接在步骤(2)和(3)中焊接两块板。
步骤(5)中使用的用于在接合处之间产生用于所述传热流体的循环空间的受压流体可以是水或任何其他液体，例如，液压油或熔融盐。优选所述的受压流体为水或液压油。特别优选为所述的受压流体为软化水或液压油。尤其最优选为所述的受压流体为带有添加剂的软化水或液压油。
所述接合处之间的空间可以是任何形式(几何形状)的。从而，它可以是垂直通道形式的，水平通道形式的，倾斜通道形式的，发夹式通道形式或自由形式的。在本发明的方法中，所述步骤(3)中的焊接优选这样进行，所述焊接限定了垂直通道或水平通道。这些通道的宽度和深度优选为如上述在本发明容器的情况下限定的。
有利地，本发明的制备方法使得所述内板的表面抛光可以保持到步骤(1)至(4)之后。然而在本发明的制备方法中，在内板表面上进行的处理步骤(步骤T)是在注入所述受压流体的步骤(5)之前进行的。
该表面处理步骤可由化学抛光操作，机械抛光操作，电解抛光操作或电镀操作(涂覆薄的锌涂层)组成。优选该表面处理步骤由机械抛光操作或电解抛光操作组成。
本发明的制备方法还可包括在所有前述步骤之后在所述内板上进行的后处理步骤(步骤(PT))。特别是化学抛光操作，电解抛光操作，上釉操作或硬质胶衬里操作。优选通过电解抛光进行该后处理步骤。
在上述所述容器和反应器使用所需的任何装置情况下限定的特征同样适用于本发明的制备方法的情况。
本发明的容器和反应器具有以下优点，其使得所述受压流体和所述传热流体之间交换的交换系数显著提高，该系数最小约为1200W/m2.℃，但其可高达2000W/m2.℃，然而具有固定到所述容器的外壁上的双壁夹套的现有的容器通常的交换系数约为600W/m2.℃。
考虑到与所述受压流体接触的壁的热阻，注意到在具有固定到其外壁上的双壁夹套的容器中，由镀有4mm不锈钢的25mm碳钢制成的外壁的热阻为0.00086m2℃/W，但是对于内壁由1.5mm厚的不锈钢制成的容器，该值降至0.0001m2℃/W，例如本发明的容器。
与现有技术中具有固定到容器外壁的内表面的双壁夹套的容器相比较，由于在此情况下双壁夹套为必须依次弯曲的半盘管，它具有构造简单的优点，并从而具有构造成本低的特点。在其用于聚合反应的特定情况下，它的优点在于使得聚合反应周期缩短，并从而提高了生产能力。当用于聚合氯乙烯时，由于所述内板的连续性，就防止了聚合物颗粒被附着在内板与外板接合的区域，从而与现有技术具有半盘管形式的双壁夹套的装置，和与专利申请FR 2 746 488中图示的具有非常尖锐的角的容器相比，它都是有利的。这使得减少必须清洗聚合反应器的频率成为可能，并显著提高了这类工艺的产率。
在用于聚合氯乙烯时，即使未安装冷凝器，与现有技术相同规模的装置相比，本发明的反应器仍具有增大生产能力的优点。本发明制备所述容器和反应器的方法具有廉价、简单和可自动化的优点。它还具有高生产能力的特点。
通过以下对图示本发明容器/反应器的优选实施方式的附图的


，本发明的特定特征和细节将更显而易见。
图1是本发明容器/反应器的一个特定实施方式的侧视图，其中的容器/反应器，特别是用于聚合氯乙烯的反应器基本具有旋转圆柱体的形式。
图2是图1所示的容器/反应器沿X-X轴的横截面图(在垂直于圆柱体部分的轴的平面上)。
在这些图中，相同的标号表示相同的部件。
图1表示基本上为圆柱形的容器/反应器1，至少在其面向外侧表面的一部分上接合外板3，并在面向内侧的表面上接合内板4，所述的内板4通过接合处5接合到外板3上，以在接合处之间限定用于传热流体循环的空间2。所述限定的空间2为垂直通道的形式，其中传热流体在6处进入并在7处离开进行循环。
图1-2以不同的视图表示，接合处之间用于循环传热流体的空间2位于所述容器/反应器的内侧，且所述的外板3为厚度大于内板4的板。
这些图还说明了内板4和外板3是通过区域焊接(焊缝)通过接合处5接合到一起的，以在接合处之间限定用于传热流体循环的空间，所述的内板在所述接合处之间凸起，所述的外板没有弯曲点，所述的内板与外板在接合处处相切，且所述内板在各接合处之间具有两个弯曲点。
最后，图1表示所述的容器/反应器设置有用于调节传热流体的压力到受压流体的压力的装置8。
权利要求
1.用于受压流体热调节的容器，其中在其面向外侧表面的至少一部分上接合至少一块外板，并在其面向内侧表面的至少一部分上接合至少一块内板，所述的外板比内板更厚，在适当位置将所述外板和内板接合到一起，以在接合处之间限定用于传热流体循环的空间，且所述容器设有用于调节该传热流体的压力到所述受压流体压力的装置。
2.根据权利要求1的容器，其中的接合处是激光焊接接合处。
3.根据权利要求1或2的容器，其中在接合处处所述的内板与外板相切。
4.根据权利要求1-3任意一项的容器，其特征在于所述内板的厚度至多为2.5mm。
5.根据权利要求1-4任意一项的容器，其特征在于其基本上是旋转圆柱体的形式。
6.权利要求5的容器，其中在所述接合处之间限定的用于传热流体循环的空间为垂直通道的形式，其中在该空间内，所述内板的一个弯曲点处的切线和所述外板在对应点处的切线之间形成的角有利地小于或等于80°，其中在垂直于所述容器的圆柱体部分的轴的平面上引出所述切线。
7.根据权利要求1-6任意一项的容器在受压流体的热调节中的用途。
8.由根据权利要求1-6任意一项的容器组成的化学反应器。
9.根据权利要求8的反应器，其特征在于它是聚合反应器。
10.根据权利要求9的反应器，其特征在于其体积至少为20m3。
11.固化权利要求9或10的反应器，其特征在于其为用于聚合氯乙烯的反应器。
12.使用根据权利要求9-11的任意一项的化学反应器的聚合反应工艺。
13.用于制备根据权利要求1-6的任意一项的容器，和根据权利要求8-11的任意一项的反应器的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)将两块板面对面放置，其中的一块比另一块更厚；(2)焊接所述两块板的周边，留下未焊接的区域；(3)接下来，根据循环通道所需的几何形状焊接所述的两块板；(4)根据所述容器和反应器所需的形式，赋予由两块焊接板组成的部件，或由两块焊接板紧固到一起组成的若干部件所需的形式，以限定所需的体积，同时每次均将较厚的板置于所述体积的外侧构成外板，并将较薄的板置于所述体积的内侧构成内板；(5)通过周边上的未焊接区域将受压流体注入所述两块焊接板之间的空间，以产生接合处之间的用于所述传热流体循环的空间；和(6)任选连接上任何必须加上的装置，以闭合该容器和反应器，并附加上用于调节所述传热流体的压力到受压流体压力的装置，可以在步骤(5)之前或之后，完全完成或部分完成步骤(6)。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于在步骤(2)和(3)中通过激光焊接进行所述的两块板焊接。
15.根据权利要求13和14的方法，其特征在于进行步骤(3)中的焊接以限定垂直通道或水平通道。
16.固化权利要求13-15的任意一项的方法，其特征在于在步骤(5)注入所述受压流体之前，在所述内板的表面上进行表面处理步骤(步骤(T))。
全文摘要
用于受压流体热调节的容器，其中在其面向外侧表面的至少一部分上接合至少一块外板，并在其面向内侧表面的至少一部分上接合至少一块内板，所述的外板比内板更厚，在适当位置将所述外板和内板接合到一起以，在接合处之间限定用于传热流体循环的空间，且所述容器设有用于调节该传热流体的压力到所述受压流体压力的装置。所述用于受压流体热调节的容器的用途。由所述容器组成的化学反应器和使用所述反应器的聚合反应工艺。制备所述容器和所述反应器的方法。
文档编号F28D1/06GK1976771SQ200580021413
公开日2007年6月6日 申请日期2005年6月28日 优先权日2004年6月29日
发明者曼纽尔·德弗朗西斯科, 吉恩－保罗·宾德勒, 菲利普·吉什, 丹尼尔·博勒曼斯, 蒂埃里·卡塔格 申请人:索维公司