本技术属于反应釜,尤其涉及一种实验室烯烃聚合评价装置。
背景技术:
1、聚烯烃产业的快速发展得益于催化剂的不断进步,然而催化剂的开发过程中离不开间歇烯烃聚合评价装置。在间歇的烯烃聚合评价过程中,原料、溶剂、催化剂、助催化剂通常是一次性加入,但这种方式的聚合反应在加料时,烯烃单体与催化剂在加料罐内直接接触发生反应,如果加料罐设计不合理,加料罐内容易残留催化剂致使加料罐和管线堵塞,导致无法继续加料反应,被迫终止反应,拆釜处理;另外,烯烃聚合反应是放热反应,在聚合时反应温度会随着反应进行而升高,为了真实评价出催化剂性能,需要精确控制反应温度,这就需要在反应釜设计考虑如何精确控制反应温度。此外,烯烃聚合催化剂对水氧极为敏感,在聚合评价是就需要尽量减少开釜次数,使反应釜一直处于氮气气氛,从而能够提高聚合评价数据的准确性,所以在反应釜设计是需要考虑如何出料问题。因此,加料便捷、精确控温、出料方便对于提高间歇聚合反应评价的准确性和产品质量都是极其重要的。
2、cn201921680358.8中公开一种烯烃聚合评价装置,其能精确控制反应温度,该专利中一是使用加热套加热,但未说明加热套结构;二是釜内有冷却盘管,在进行间歇烯烃聚合评价时聚合物容易堵塞在盘管上而结块,难以真实反映催化剂性能;三是出料口未详细说明结构。
3、因此,亟需设计一种适用于烯烃聚合评价,能精确控制反应温度,控温效果好的装置。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是提供一种实验室烯烃聚合评价装置,以解决上述问题,达到适用于烯烃聚合评价,能精确控制反应温度,控温效果好目的。
2、为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:
3、一种实验室烯烃聚合评价装置,包括釜体,所述釜体顶端可拆卸连接有釜盖,所述釜盖上设有第一原料管路,所述第一原料管路与所述釜体连通,所述釜体底端固定连通有排料管,所述排料管上设有放料阀,所述釜盖底端固定连接有内冷管结构,所述内冷管结构伸入所述釜体内侧;
4、所述釜盖顶端固定连接有加料机构,所述加料机构与所述釜体连通,所述釜盖底端设有搅拌装置,所述搅拌装置与所述釜体同轴设置,所述搅拌装置位于所述釜体内;
5、所述釜体外侧套设有夹套,所述夹套为空腔结构,所述夹套底端固定连通有夹套热水进口,所述夹套侧壁顶部固定连通有夹套热水出口,所述夹套内侧设有盘管式冷却结构,所述盘管式冷却结构与所述釜体接触设置;
6、所述釜盖顶端穿设有热电偶,所述热电偶底端伸入所述釜体内侧,所述内冷管结构、加料机构、夹套热水进口、盘管式冷却结构上均设有电磁阀,所述电磁阀、热电偶通过plc系统与电脑电性连接。
7、优选的,所述内冷管结构包括冷却管固定板,所述冷却管固定板顶端与所述釜盖底端固定连接,所述冷却管固定板周侧开设有内冷管冷水进口、内冷管冷水出口,所述内冷管冷水进口上设有所述电磁阀;
8、所述冷却管固定板内部设有进液分流管、出液集流管,所述进液分流管、出液集流管分别呈环形设置,所述进液分流管与所述内冷管冷水进口固定连通,所述出液集流管与所述内冷管冷水出口固定连通;
9、所述冷却管固定板底端固定连接有若干个冷却管,所述冷却管内部设有冷却循环结构,所述冷却管的轴线与所述冷却管固定板垂直,一个所述冷却循环结构的进口端与冷却管顶端分别与所述进液分流管连通,所述冷却循环结构的出口端出液集流管固定连通,所述冷却管底端可拆卸有冷却管测温结构,所述冷却管测温结构与所述plc系统电性连接。
10、优选的,所述冷却循环结构包括设在冷却管内侧部设有的冷却进液管、冷却回流管,所述冷却进液管、冷却回流管底端固定连通,所述冷却进液管顶端与所述进液分流管固定连通,所述冷却回流管顶端与所述出液集流管固定连通。优选的,所述冷却进液管、冷却回流管螺旋盘绕设置。
11、优选的,所述冷却管测温结构包括温控安装头,所述温控安装头与所述冷却管底端螺纹连接,所述温控安装头内部设有接触式测温头,所述接触式测温头与所述冷却管底端接触设置,所述接触式测温头与所述plc系统电性连接。
12、优选的,所述盘管式冷却结构包括夹套内冷却盘管,所述夹套内冷却盘管设于所述夹套内侧,所述夹套内冷却盘管绕设于所述釜体周侧,所述夹套内冷却盘管一端固定连通有夹套内冷却盘管冷水进口,所述夹套内冷却盘管另一端固定连通有夹套内冷却盘管冷水出口,所述夹套内冷却盘管冷水进口上设有所述电磁阀。
13、优选的,所述加料机构包括加料罐,所述加料罐与所述釜盖顶端固定连接,所述加料罐顶端固定连通有催化剂加料口、第二原料管路,所述加料罐底端与所述釜体连通,所述加料罐底端设有球阀,所述催化剂加料口、第二原料管路与所述加料罐连通的管路上均设有所述电磁阀。
14、优选的,所述釜盖上固定连接有压力表、放空口,所述压力表、放空口与所述釜体连通,所述压力表与所述plc系统电性连接。
15、与现有技术相比,本实用新型具有如下优点和技术效果:
16、通过设置内冷管结构,可以有效地对釜体内侧进行降温或者控温,当改变对内冷管结构中的冷却水流速时,可以调控釜体内侧的撤热速度。通过设置夹套,可以通过夹套热水进口向夹套内侧通入热水,以达到快速升温的效果,设置的盘管式冷却结构则可以快速地对夹套内的热水进行降温,达到快速稳定控温的目的。通过设置加料机构,可以方便地加入催化剂、助催化剂等原料。通过设置与plc系统连接的电磁阀,利用电脑就可以方便地调控各个电磁阀的开度,使得整体装置更加容易进行温控。
17、利用这些结构,实现了一种控温效果好,能够有效调控间歇烯烃聚合装置,提高实验反应稳定性的实验室烯烃聚合评价装置。
1.一种实验室烯烃聚合评价装置,包括釜体(1),所述釜体(1)顶端可拆卸连接有釜盖(2),所述釜盖(2)上设有第一原料管路(14),所述第一原料管路(14)与所述釜体(1)连通,所述釜体(1)底端固定连通有排料管,所述排料管上设有放料阀(4),其特征在于:所述釜盖(2)底端固定连接有内冷管结构(9),所述内冷管结构(9)伸入所述釜体(1)内侧;
2.根据权利要求1所述的一种实验室烯烃聚合评价装置,其特征在于,所述内冷管结构(9)包括冷却管固定板(901),所述冷却管固定板(901)顶端与所述釜盖(2)底端固定连接,所述冷却管固定板(901)周侧开设有内冷管冷水进口(19)、内冷管冷水出口(20),所述内冷管冷水进口(19)上设有所述电磁阀;
3.根据权利要求2所述的一种实验室烯烃聚合评价装置,其特征在于,所述冷却循环结构包括设在冷却管(902)内侧部设有的冷却进液管(904)、冷却回流管(905),所述冷却进液管(904)、冷却回流管(905)底端固定连通,所述冷却进液管(904)顶端与所述进液分流管(907)固定连通,所述冷却回流管(905)顶端与所述出液集流管(908)固定连通。
4.根据权利要求3所述的一种实验室烯烃聚合评价装置,其特征在于,所述冷却进液管(904)、冷却回流管(905)螺旋盘绕设置。
5.根据权利要求2所述的一种实验室烯烃聚合评价装置,其特征在于,所述冷却管测温结构包括温控安装头(903),所述温控安装头(903)与所述冷却管(902)底端螺纹连接,所述温控安装头(903)内部设有接触式测温头(906),所述接触式测温头(906)与所述冷却管(902)底端接触设置,所述接触式测温头(906)与所述plc系统电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种实验室烯烃聚合评价装置,其特征在于,所述盘管式冷却结构包括夹套内冷却盘管(10),所述夹套内冷却盘管(10)设于所述夹套(3)内侧,所述夹套内冷却盘管(10)绕设于所述釜体(1)周侧,所述夹套内冷却盘管(10)一端固定连通有夹套内冷却盘管冷水进口(17),所述夹套内冷却盘管(10)另一端固定连通有夹套内冷却盘管冷水出口(18),所述夹套内冷却盘管冷水进口(17)上设有所述电磁阀。
7.根据权利要求1所述的一种实验室烯烃聚合评价装置,其特征在于,所述加料机构包括加料罐(11),所述加料罐(11)与所述釜盖(2)顶端固定连接,所述加料罐(11)顶端固定连通有催化剂加料口(12)、第二原料管路(13),所述加料罐(11)底端与所述釜体(1)连通,所述加料罐(11)底端设有球阀,所述催化剂加料口(12)、第二原料管路(13)与所述加料罐(11)连通的管路上均设有所述电磁阀。
8.根据权利要求1所述的一种实验室烯烃聚合评价装置,其特征在于,所述釜盖(2)上固定连接有压力表(6)、放空口(8),所述压力表(6)、放空口(8)与所述釜体(1)连通,所述压力表(6)与所述plc系统电性连接。