一种制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其特征是：包括筒体单元、搅拌单元及仪控检测单元；筒体单元是一压力容器，外表面设置有供热媒介质循环流动的夹套；搅拌单元是由筒体单元上方的电动机，通过减速器联接伸入筒体内部的中空搅拌轴，带动筒体内部的搅拌器转动；中空搅拌轴与上封头的连接处，通过釜用双端面机械密封结构密封；仪控检测单元包括设置在筒体上的温度计、视窗和液位检测计及设置于上封头的进气口处的压力表和安全阀。本实用新型装置可针对高聚合度聚乙烯醇树脂原料，在高温、高压条件下，制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液；并保证高粘度状态下，溶液浓度的均匀性。
【专利说明】一种制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种制备聚乙烯醇(PVA)树脂溶液的装置，尤其是采用高温高压方式，实现高浓度、高粘度PVA溶液的溶解装置。
【背景技术】
[0002]PVA是一种用途广泛的水溶性高分子材料，用它做原料，可以生产乳胶、PVB树脂、PVA纤维、PVA薄膜等产品。上述产品一般选用聚合度2000以下的PVA树脂，其制备的PVA溶液浓度大多在20%以下，溶液粘度在3000-6000CPS。而目前，很多产品的原料，选用聚合度2600以上的PVA树脂，要求的溶液浓度20%以上，溶液的粘度高达5000-150000CPS。
[0003]采用目前的一些PVA树脂溶解装置，会出现溶解时间长、容易“抱轴”、浓度不均匀，搅拌器桨叶断裂等现象；造成生产无法连续稳定。
实用新型内容
[0004]本实用新型为解决上述现有技术所存在的不足之处，提供一种制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，以期望可以解决高浓度PVA溶液的搅拌溶解过程中，易出现“抱轴”和浓度不均匀的难题，实现高浓度、高粘度PVA溶液生产连续化。
[0005]本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案
[0006]本实用新型制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其结构特点是:所述装置包括筒体单元、搅拌单元及仪控检测单元；
[0007]所述筒体单元是在一筒体的上端通过设备法兰连接有上封头、下端通过下封头密封的压力容器；在所述上封头上设置有进气口、进料口及进水口 ；在所述下封头的底部设置有排料口 ；在所述筒体的侧壁上、所述上封头的外表面及所述下封头的外表面，分别设置有供热媒介质循环流动的夹套；
[0008]所述搅拌单元是由筒体单元上方的电动机通过减速器联接伸入筒体内部的中空搅拌轴，带动筒体内部的搅拌器转动；
[0009]所述中空搅拌轴与所述上封头的连接处通过釜用双端面机械密封结构密封；
[0010]所述仪控检测单元包括设置在筒体上的温度计、视窗和液位检测计及设置于上封头的进气口处的压力表和安全阀。
[0011]本实用新型制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其结构特点也在于:所述搅拌器为桨式和框式组合搅拌器，所述桨式和框式组合搅拌器是在框式搅拌器的上部、垂直框面设置有一对斜叶搅拌桨。
[0012]所述电动机为变频电机。
[0013]所述中空搅拌轴上端连接有旋转接头，内部设置有一根通入高温热媒介质的热媒管道和另一根排出低温热媒介质的热媒管道，构成热媒介质的循环通路。
[0014]所述夹套采用螺旋线流道结构，热媒介质在所述螺旋线流道结构内流动。
[0015]与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在:[0016]1、本实用新型制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，可以解决高浓度PVA溶液的搅拌溶解过程中易出现“抱轴”和浓度不均匀的难题，提高高聚合度PVA树脂的溶解效率，降低产品消耗，实现高浓度、高粘度PVA溶液生产连续化；
[0017]2、本实用新型的搅拌器采用桨式和框式组合，可以适应聚乙烯醇树脂溶解过程中，粘度变化范围大的实际情况，具有很高的混合效果，从而保证高粘状态下，溶液浓度均匀一致；
[0018]3、本实用新型供热媒介质流动的夹套采用螺旋线流道结构，各自单独通热媒介质循环，实现高温溶解条件，且保证加热温度均匀；
[0019]4、本实用新型的电动机采用变频电机，可以在0-50HZ范围内，无极调节搅拌速度，适应搅拌转矩的变化，满足搅拌混合均匀的要求；
[0020]5、本实用新型的仪控检测单元可以实现溶解状态的在线监测，及高压溶解条件下的安全保护；
[0021]6、本实用新型中空搅拌轴与上封头的连接处通过釜用双端面机械密封结构(7)密封，可靠防止筒体单元内高压气体泄露，保持高压溶解条件，同时也防止外部灰尘渗漏到筒体单元内，保持溶液洁净；
[0022]7、本实用新型中空搅拌轴为中空结构，内置两根热媒管道，通过上部联接的旋转接头，实现热媒介质循环；中空搅拌轴保持一定的高温，可防止聚乙烯醇树脂溶解过程中“抱轴”现象，保证溶解效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型结构示意图；
[0024]图中标号:1中空搅拌轴；2筒体；3夹套；4液位检测计；5设备法兰；6联接螺栓；7釜用双端面机械密封；8减速机；9电动机；10旋转接头；11压力表；12 ;安全阀；13密封塾片；14上封头；15揽祥器；16温度计；17视镜、18下封头。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，本实施例的制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置包括筒体单元、搅拌单元及仪控检测单元；
[0026]筒体单元是在一筒体2的上端通过设备法兰5连接有上封头14、下端通过下封头18密封的压力容器；在上封头14上设置有进气口 C、进料口 a及进水口 b ;在下封头18的底部设置有排料口 e ;在筒体2的侧壁上、上封头14的外表面及下封头18的外表面，分别设置有供热媒介质循环流动的夹套3 ；
[0027]搅拌单元是由筒体单元上方的电动机9通过减速器8联接伸入筒体2内部的中空搅拌轴1，带动筒体2内部的搅拌器15转动；
[0028]中空搅拌轴I与上封头14的连接处通过釜用双端面机械密封结构7密封；
[0029]仪控检测单元包括设置在筒体2上的温度计16、视窗17和液位检测计4及设置于上封头14的进气口处的压力表11和安全阀12。
[0030]具体实施中，搅拌器15为桨式和框式组合搅拌器，即在框式搅拌器的上部、垂直框面设置一对斜叶搅拌桨。[0031]电动机9为变频电机。
[0032]中空搅拌轴I是一空心轴，内置两根热媒管道，一根通入高温热媒，另一根排出低温热媒，中空搅拌轴I上端连接有旋转接头10，形成热媒介质在中空搅拌轴I中的循环回路，实现热媒介质循环流动。
[0033]夹套3采用螺旋线流道结构，热媒介质在螺旋线流道结构内流动。
[0034]在高粘度聚乙烯醇树脂溶液的制备中:
[0035]水和PVA树脂原料按照浓度配比，先后通过进水口 b和进料口 a，定量加入到筒体单元；
[0036]选定30-45HZ的频率，启动电动机9，转动搅拌单元的搅拌器15搅拌；
[0037]筒体单元的夹套3中，根据工艺升温曲线，通入高温热媒介质加热溶解；
[0038]根据升温和溶解情况，从进气口 c通入一定压力气体，通过调整筒体单元内气体压力，实现加压溶解，加压大小根据PVA树脂原料的聚合度和浓度确定；
[0039]搅拌过程中，通过对电动机9的电流的检测，可以推算出搅拌转矩的大小，从而判断溶液粘度大小和溶解程度；随着溶解粘度的增加，搅拌转矩逐步增大，此时降低电动机9的频率至10-30Hz,防止搅拌单元过载；
[0040]溶解过程中，通过视镜17可以观察PVA树脂溶解情况，当出现“抱轴”时，打开中空搅拌轴I上部旋转接头10热媒介质进出口 f阀门，对中空搅拌轴I加温，消除物料“抱轴”;通过视镜17也可观察溶液的色度变化，判断搅拌釜中溶解程度；
[0041]搅拌过程中，定时检查爸用双端面机械密封结构7,防止泄露；
[0042]溶解过程中，通过仪控检测单元观察温度计16，随时了解筒体单元内溶解温度的变化；观察压力表11，随时了解筒体单元内溶解压力大小；
[0043]PVA树脂经过一定时间的高温高压溶解，通过取样分析浓度的数值，达到工艺要求的浓度范围，即打开排料口 e，排放出溶解完全的PVA树脂溶液。
【权利要求】
1.一种制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其特征是:所述装置包括筒体单元、搅拌单元及仪控检测单元； 所述筒体单元是在一筒体(2)的上端通过设备法兰(5)连接有上封头(14)、下端通过下封头(18)密封的压力容器；在所述上封头(14)上设置有进气口、进料口及进水口 ；在所述下封头(18)的底部设置有排料口 ；在所述筒体(2)的侧壁上、所述上封头(14)的外表面及所述下封头(18)的外表面，分别设置有供热媒介质循环流动的夹套(3)； 所述搅拌单元是由筒体单元上方的电动机(9 )通过减速器(8 )联接伸入筒体(2 )内部的中空搅拌轴(1)，带动筒体(2)内部的搅拌器(15)转动； 所述中空搅拌轴(I)与所述上封头(14)的连接处通过釜用双端面机械密封结构(7)密封； 所述仪控检测单元包括设置在筒体(2)上的温度计(16)、视窗(17)和液位检测计(4)及设置于上封头(14)的进气口处的压力表(11)和安全阀(12)。
2.根据权利要求1所述的制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其特征是:所述搅拌器(15)为桨式和框式组合搅拌器，所述桨式和框式组合搅拌器是在框式搅拌器的上部、垂直框面设置有一对斜叶搅拌桨。
3.根据权利要求1所述的制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其特征是:所述电动机(9)为变频电机。
4.根据权利要求1所述的制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其特征是: 所述中空搅拌轴(I)上端连接有旋转接头(10)，内部设置有一根通入热媒介质的热媒管道和另一根排出热媒介质的热媒管道，构成热媒介质的循环通路。
5.根据权利要求1所述的制备高粘度聚乙烯醇树脂溶液的装置，其特征是:所述夹套(3)采用螺旋线流道结构，热媒介质在所述螺旋线流道结构内流动。
【文档编号】B01F15/06GK203648400SQ201320877234
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】吴福胜, 许献智, 向学毅, 汪晓飞, 徐学斌, 李启东 申请人:安徽皖维膜材料有限责任公司