专利名称：衬四氟反应罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于化学工程 中完成物质的反应、合成、聚合、氧化、贮存等 过程中的反应罐，尤其是一种衬四氟反应罐。
背景技术：
在已有的技术中反应罐采用空套方法衬四氟板。由于无法处理四氟衬里鼓包、脱 壳、撕裂技术难题，而造成四氟衬里在高温、负压工况下失效。已有技术中为了空套衬里的工艺需要，通常采用双法兰结构。即罐盖部件与罐身 部件有有一对主法兰用主螺柱连接紧固；罐身部件与罐底也用一对主法兰用主螺柱连接紧 固。这样，无效加热二对法兰浪费了热量，影响了反应罐的升温、加热、冷却的正常功能。还 因为多加了一个法兰，复杂了桔构。已有技术中在反应罐的内壁，按其内径尺寸相配的四氟内套，是空套在罐内的， 罐壁与四氟内套之间存在1 3mm不等的空隙，形成了自然空气夹层。反应罐主法兰及各 管口的密封面也没有与四氟衬套的法兰翻边粘合处理。罐盖部件内壁和罐身部件内壁与四 氟衬里之间无法形成密封空间夹层，夹层中空气永远处于自由状态。当反应罐在高温、高负 压工况下，四氟材料各项强度指标急剧下降。夹层的空气受热而骤然膨胀，膨胀的压力对四 氟衬里产生了外压同时又受罐内的负压作用，四氟衬里在内外双重压力作用下，失稳而产 生脱壳、撕裂、或鼓包变形。已有技术中，为了解决衬里的双重受压问题，有人采用补救办法，即外加真空系统 将反应罐罐盖部件的四氟衬套夹层与反应罐罐身部件的四氟衬里夹层用真空管路连通，真 空夹层与真空管路连通，反应罐在运转时，真空泵与反应罐真空系统同步启动，同步关闭， 使四氟衬里与罐壁的夹层处于真空状态，以抗衡罐内的负压。虽然从道理上似乎解决了真 空均衡问题，但忽视了高温下四氟材料自重、搅拌器旋转产生的边界应力、四氟材料的线性 膨胀应力的影响，忽视了真空泵的真空度不是绝对真空状态，残留的空气在高温下骤然膨 胀，产生高压，在这些综合因素作用下，四氟衬里还是鼓包、变形甚至撕裂。因此，在已有技 术中无法解决钢衬四氟反应罐在高温高负压下正常运转的合理方法。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能在高温、负压下长 期运转而不脱壳、不鼓包、不撕裂，能在高温、高负压工况下长期运行的衬四氟反应罐。按照本实用新型提供的技术方案，所述衬四氟反应罐，包括罐身、罐盖、罐底与夹 套，罐体与罐底为一体式焊接连接，在罐底上开设有放料管口，在罐体与罐底的外壁固定设 有夹套，处于罐身位置的夹套上设有进口法兰与出口法兰，夹套的底部有冷凝水排放口，夹 套侧壁上固定有支耳或在夹套底部固定有支脚，在罐体的顶端部围绕其周壁设有罐身高颈 法兰，在罐盖的底端部围绕其周壁设有罐盖高颈法兰，在罐盖上开设有人孔及工艺孔，在罐 盖上固定设有机械密封件，机械密封件内转动安装有搅拌轴，搅拌轴的底端设有搅拌器，搅拌轴由电机带动的减速机驱动，其特征是在罐体与罐底的内壁粘附有第一粘合层，第一粘 合层上粘附有第一四氟衬板层，所述第一四氟衬板层呈整体式或分体式，第一四氟衬板层 的内壁光滑；在罐盖的内壁粘附有第二粘合层，第二粘合层上粘附有第二四氟衬板层，所述 第二四氟衬板层呈整体式或分体式，第二四氟衬板层的内 壁光滑；在罐身高颈法兰与罐盖 高颈法兰之间设有密封垫圈，密封垫圈外壁设有有四氟包裹层，罐身高颈法兰与罐盖高颈 法兰通过卡子装置固定。所述卡子装置包括上卡与下卡，上卡具有上卡下卡钩，下卡具有下卡上卡钩，在上 卡内开设有上卡通孔，在下卡内开设有下卡通孔，上卡通孔与下卡通孔内安装有紧固螺栓， 紧固螺栓的端部螺接有紧固螺母。所述第一四氟衬板层的厚度为1 3mm。所述第二四氟衬板层的厚度为1 3mm。所述夹套侧壁上固定有3 4个支耳，所述支耳均布于夹套的侧壁上。所述夹套底部固定有3 4个支脚，所述支脚均布于夹套的底部端面上。本实用新型具有如下优点1、在高温、负压下长期运转而不脱壳、不鼓包、不撕裂；在高温、负压工况长期运 行，且结构最为简单，适用性最为广泛。2、标准衬四氟反应罐的罐内工作压力< l.OMpa，工作温度< 180°C。也可以根据 用户要求，按非标压力容器设计，罐内工作压力可达到<6. 4Mpa，最低温度可低于-20°C以 下甚至更低。适用高寒地区。3、使用寿命长、不粘锅、耐高温、耐负压、不老化；稳定了生产进度，保证了高纯物 料纯度，尤其适用于要求高纯物料行业，如制药行业。4、在高温、负压工况下，四氟衬里能抵抗自然界一切化学介质腐蚀，耐强酸、强碱、 耐强氧化，适用高腐蚀化工企业。5、提高了企业生产力，克服了搪玻璃反应罐易爆瓷、易结垢的弱点，避免用户经常 停产、换罐，影响用户的正常生产。6、节约了社会资源。因为搪玻璃反应罐爆了瓷就报废一锅物料，一锅物料的价值 少则几万，多则上百万.7、有益环境保护。由于搪玻璃反应罐是喷釉烧结而成，喷釉全部是人工操作，工作 环境恶劣，工人受到职业矽肺的威胁。烧结釉大多数是用煤，高耸的烟囱排放烟气，污染了 大气.本专利产品，只用四氟板电烘焙而成。8、无冷冲击、热冲击要求。
图1是本实用新型的整体结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是图1中I部分的放大结构示意图。图4是图1中II部分的放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。图1所示， 本实用新型主要由罐体5、罐底3、夹套4、搅拌轴20、搅拌器7、进口管口
8、出口法兰18、冷凝水出口管口21、放料管口 1、支耳6 (或支脚2)、罐盖12、人孔13、机械 密封件14、减速机15及电机16组成。图2所示，是表示衬四氟反应罐的管口方位。图3所示，由第一四氟衬板层17与第一粘合层26构成罐身衬里。第二粘合层21、 第二四氟衬板层22构成罐盖衬里。衬里层可以是整体式，也可以是分体式。密封垫11外 有四氟包裹层23。图4所示，为卡子装置9 其包括上卡9. 1、下卡9. 2、上卡下卡钩9. 3、下卡上卡钩
9.4、上卡通孔9. 5、下卡通孔9. 6、罐盖高颈法兰(主法兰)10、罐身高颈法兰(主法兰)19、 密封垫圈11、紧固螺栓24及紧固螺母25。该衬四氟反应罐，包括罐体5、罐底3与罐盖12，罐体5与罐底3为一体式焊接连 接，在罐底3上开设有放料管口 1。在罐体5与罐底3的外壁固定设有夹套4，夹套4上方 设有媒介进口管口和媒介出口管口。夹套底部设有冷凝水出口管口 28。处于夹套4上方焊 有4个支耳6，或处于夹套4的下部焊有4个支脚2，在罐身5的顶端部围绕其周壁设有罐 身高颈法兰19，在罐盖12底端部围绕其周壁设有罐盖高颈法兰10，在罐盖12上设有人孔 13或其他工艺孔27，在罐盖12上固定设有机械密封件14，在机械密封件14内转动安装有 搅拌轴20，搅拌轴20底端设有搅拌器7，搅拌轴20由电机16带动的减速机15驱动。在罐 体5与罐底3的内壁粘附有第一粘合层26，第一粘合层26上粘附有第一四氟衬板层17，所 述第一四氟衬板层17呈整体式，也可以是分体式。第一四氟衬板层17的内壁光滑；在罐盖 12的内壁粘附有第二粘合层21，第二粘合层21上粘附有第二四氟衬板层22，所述第二四氟 衬板层22呈整体式也可以是分体式，第二四氟衬板层22的内壁光滑；在罐身高颈法兰19 与罐盖高颈法兰10之间设有密封垫圈11，密封垫圈11外壁设有有四氟包裹层23，罐身高 颈法兰19与罐盖高颈法兰10通过卡子装置9固定。卡子装置9的数量与大小是根据罐内 压力和罐身5大小尺寸决定的。所述卡子装置9包括上卡9. 1与下卡9. 2，上卡9. 1具有上卡下卡钩9. 3，下卡 9. 2具有下卡上卡钩9. 4，在上卡9. 1内开设有上卡通孔9. 5，在下卡9. 2内开设有下卡通 孔9. 6，上卡通孔9. 5与下卡通孔9. 6内安装有紧固螺栓24，紧固螺栓24的端部螺接有紧 固螺母25。所述第一四氟衬板层17的厚度为1 3mm。所述第二四氟衬板层22的厚度为1 3mm。本实用新型的结构由罐盖部分、罐身部分、夹套部分与搅拌机构部分组成。罐身部件包括罐体5、罐底3、罐盖高颈法兰10及放料口 1组焊而成。罐盖部件12由罐盖12、罐身高颈法兰19及罐盖上的各个管口(人孔或手孔、力口 料口、视镜、灯孔、测温口、安全阀口、压力表口、备用口)组焊而成。人孔13或手孔便于清 洗和安装内件。罐盖12与罐身5采用卡子装置9连接(卡子数量视压力、容积大小而定) 紧固。为了防止物料的泄漏，上、下高颈法兰之间用四氟包裹层23包裹的密封垫圈11作密 封。其他的管口密封采用同样的装置密封。[0038]夹套4用来加热或冷却罐内化学物料。由夹套筒体、夹套底组成。位置设在罐身5 与罐底3的外部，夹套4与罐身5外壁之间形成加热或冷却的空腔，在加热或冷却的夹套4 上设有若干工作介质进出的进口法兰8与出口法兰18。夹套4上安装支脚2或支耳6，数 量3-4个。搅拌机构由搅拌轴20、电机16、减速机15、机械密封14、搅拌器7组成.所述搅拌 器7的搅拌轴伸出罐盖12轴口处，与设置在罐盖12顶端上的减速机15的输出轴相连。各 种化工物料在罐内的搅和反应是依靠搅拌器7旋转而完成的。搅拌器7旋转由减速机15 带动，搅拌轴孔是用密封件14密封。本实用新型与专利号200820033104(具有小面积膨胀应力的四氟衬里反应罐) 的实用新型专利相比，结构上具有如下改进取消原专利中的小面积膨胀的钢元结构，采用第一四氟衬板层17、通过第一粘合 层26与罐身壁紧密粘合，第二四氟衬板层22通过第二粘合层21与罐盖壁紧密粘合，形成 耐高温高负压的四氟衬里。经过多次在360°C下模拟粘合试验，冷却后，又在200°C反应罐 最高使用温度下作粘合层牢度的抗拉强度试验，6组试样试验结果数据20(TC高温下粘合层的 抗拉强度> 0. 35Mpa，远远大于理论真空度，这样的粘合强度足以抗衡罐内在最高工作温度下 (200°C )的抗负压能力，(理论上粘合层的抗拉强度只要0. IMpa足以抗衡罐内负压_0. IMpa) 保证了四氟衬里反应罐在高温、高负压下长期运转，稳定生产工艺，提高了企业效益。本实用新型由于在罐内壁上将第一四氟衬板层17、第二四氟衬板层22与罐体壁 体采用特殊的工艺，在四氟板的熔融温度(即玻璃化温度)的高温状况下，加压使第一四氟 衬板层17、第二四氟衬板层22通过第一粘合层26、第二粘合层21紧密完全粘合在罐壁上， 不存在空气夹层，提高了反应罐夹套的传热效果，改善了反应罐加热(冷却)的功能。本实用新型取消了市场上常规的空套衬里的下部封头与罐体联结的主法兰，只保 留一对罐盖部件与罐身连接的主法兰，扩大了夹套的加热(冷却)空间。
权利要求一种衬四氟反应罐，包括罐身(5)、罐盖(12)、罐底(3)与夹套(4)，罐体(5)与罐底(3)为一体式焊接连接，在罐底(3)上开设有放料管口(1)，在罐体(5)与罐底(3)的外壁固定设有夹套(4)，处于罐身(5)位置的夹套(4)上设有进口法兰(8)与出口法兰(18)，夹套(4)的底部有冷凝水排放口(28)，夹套(4)侧壁上固定有支耳(6)或在夹套(4)底部固定有支脚(2)，在罐体(5)的顶端部围绕其周壁设有罐身高颈法兰(19)，在罐盖(12)的底端部围绕其周壁设有罐盖高颈法兰(10)，在罐盖(12)上开设有人孔(13)及工艺孔(27)，在罐盖(12)上固定设有机械密封件(14)，机械密封件(14)内转动安装有搅拌轴(20)，搅拌轴(20)的底端设有搅拌器(7)，搅拌轴(20)由电机(16)带动的减速机(15)驱动，其特征是在罐体(5)与罐底(3)的内壁粘附有第一粘合层(26)，第一粘合层(26)上粘附有第一四氟衬板层(17)，所述第一四氟衬板层(17)呈整体式或分体式，第一四氟衬板层(17)的内壁光滑；在罐盖(12)的内壁粘附有第二粘合层(21)，第二粘合层(21)上粘附有第二四氟衬板层(22)，第二四氟衬板层(22)的内壁光滑；在罐身高颈法兰(19)与罐盖高颈法兰(10)之间设有密封垫圈(11)，密封垫圈(11)外壁设有有四氟包裹层(23)，罐身高颈法兰(19)与罐盖高颈法兰(10)通过卡子装置固定。
2.如权利要求1所述的衬四氟反应罐，其特征是所述卡子装置(9)包括上卡(9.1)与 下卡(9. 2)，上卡(9. 1)具有上卡下卡钩(9. 3)，下卡(9. 2)具有下卡上卡钩(9. 4)，在上卡 (9. 1)内开设有上卡通孔(9. 5)，在下卡(9. 2)内开设有下卡通孔(9. 6)，上卡通孔(9. 5)与 下卡通孔(9.6)内安装有紧固螺栓(24)，紧固螺栓(24)的端部螺接有紧固螺母(25)。
3.如权利要求1所述的衬四氟反应罐，其特征是所述第二四氟衬板层(22)呈整体式 或分体式。
4.如权利要求1所述的衬四氟反应罐，其特征是所述第一四氟衬板层(17)的厚度为 1 3mm0
5.如权利要求1所述的衬四氟反应罐，其特征是所述第二四氟衬板层(22)的厚度为 1 3mm0
6.如权利要求1所述的衬四氟反应罐，其特征是夹套(4)侧壁上固定有3 4个支 耳(6)，所述支耳(6)均布于夹套(4)的侧壁上。
7.如权利要求1所述的衬四氟反应罐，其特征是夹套(4)底部固定有3 4个支脚 (2)，所述支脚(2)均布于夹套(4)的底部端面上。
专利摘要本实用新型涉及一种衬四氟反应罐，在罐身与罐底的内壁粘附有第一粘合层，第一粘合层上粘附有第一四氟衬板层，所述第一四氟衬板层呈整体式或分体式，第一四氟衬板层的内壁光滑；在罐盖的内壁粘附有第二粘合层，第二粘合层上粘附有第二四氟衬板层，所述第二四氟衬板层呈整体式或分体式，第二四氟衬板层的内壁光滑；在罐身高颈法兰与罐盖高颈法兰之间设有密封垫圈，密封垫圈外壁设有有四氟包裹层，罐身高颈法兰与罐盖高颈法兰通过卡子装置固定。本实用新型具有在高温、负压下长期运转而不脱壳、不鼓包、不撕裂；在高温、负压工况长期运行，且结构最为简单等优点。
文档编号B01J19/18GK201701911SQ20102018793
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者胡永庆 申请人:胡永庆