聚合釜氣相冷卻系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種聚合釜氣相冷卻系統，包括聚合釜和冷凝器，所述聚合釜的上端設有供氣化的輕組分排出的出氣口，以及供液化的輕組分進入的進液口；所述冷凝器的進氣口連通所述出氣口，所述冷凝器的出液口連通所述進液口；且所述冷凝器設置于所述聚合釜的上方。該聚合釜氣相冷卻系統中，原料在聚合釜內反應放熱而使壓力和溫度同步升高時，氣化的輕組分可以排出并經冷凝器冷凝為液態后回流至聚合釜，從而降低了聚合釜內的壓力，相應地，也降低了聚合釜內的溫度，從而保證原料能夠始終在恒定的壓力和溫度范圍內進行反應，進而確保反應的正常進行。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及聚合反應生產
，特別涉及一種聚合釜氣相冷卻系統。
技術介紹
聚合釜是目前制備高分子化合物的主要設備之一，常見的聚合釜一般是立式圓柱形高壓聚合釜，其外部設有連通內部的夾套，以便通入蒸汽加熱。聚合釜的外壁常用碳鋼制成，內襯不銹鋼，也可以內襯搪瓷。聚合釜上可以設置上料口和產品出口，待聚合反應的原料可以從上料口加入聚合釜內，反應后產品可以從產品出口排出。為了保持較好的反應效果，原料聚合反應時，需要處于壓力、溫度范圍恒定的環境當中，因此，需要使聚合釜內的壓力和溫度保持穩定。·然而，原料聚合反應時，會產生大量熱量，從而提升聚合釜內的壓力和溫度；而當聚合釜內反應原料的輕組分較多時，聚合放熱造成的壓力波動就更大，因為，輕組分一般指沸點比氨低的易氣化的部分，比如，CH4、H2、N2、02等組分，該類組分在溫度升高時，極易氣化從而導致壓力波動，影響了原料的反應進程和效果。有鑒于此,如何避免聚合反應時輕組分氣化而導致聚合爸內壓力升高,是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本技術提供一種聚合釜氣相冷卻系統，該系統能夠使氣化的輕組分冷凝為液態后回流至聚合釜內，從而使聚合釜能夠在原料聚合反應過程中保持恒定的壓力和溫度。本技術提供的聚合釜氣相冷卻系統，包括聚合釜和冷凝器，所述聚合釜包括依次相接的釜蓋、釜體、釜底；所述釜蓋上設有供氣化的輕組分排出的出氣口，以及供液化的輕組分進入的進液口 ；所述冷凝器具有進氣口和出液口，所述冷凝器的進氣口連通所述出氣口，所述冷凝器的出液口連通所述進液口 ；且所述冷凝器設置于所述聚合釜的上方。優選地，所述聚合釜的出氣口至所述冷凝器的進氣口的管路上設有通斷閥。優選地，所述聚合釜的進液口至所述冷凝器的出液口的管路上設有通斷閥。優選地，所述聚合釜的出氣口至所述冷凝器的進氣口的管路上還設有壓力表。優選地，包括一個以上的所述聚合釜和一個所述冷凝器；各所述聚合釜均具有與之對應的并設置于冷凝器中的冷凝管道，與一聚合釜對應的冷凝管道對應一組進氣口和出液口，各所述聚合釜的出氣口和進液口分別與所述冷凝器上對應的一組進氣口和出液口連通。優選地，所述聚合釜內設有攪拌器。該聚合釜氣相冷卻系統中，原料在聚合釜內反應放熱而使壓力和溫度同步升高時，氣化的輕組分可以自動排出并經冷凝器冷凝為液態后回流至聚合釜，從而降低了聚合釜內的壓力，相應地，也降低了聚合釜內的溫度，從而保證原料能夠始終在恒定的壓力和溫度范圍內進行反應，進而確保反應的正常進行。而且，出氣口設于釜蓋上便于密度較小的氣態輕組分自動排出，進液口設置于釜蓋上，則液態輕組分從設置于釜蓋處的進液口回流時，可以更為均勻地落入反應原料中，參與反應。附圖說明圖I為本技術所提供聚合釜氣相冷卻系統一種具體實施方式的結構示意圖。圖 I 中10冷凝器、11進氣口、12冷卻介質進口、13冷卻介質出口、14出液口、20聚合釜、21釜蓋、22釜體、23釜底、211出氣口、212進液口具體實施方式本技術的核心為提供一種聚合釜氣相冷卻系統，該系統能夠使氣化的輕組分冷凝為液態后回流至聚合釜內，從而使聚合釜能夠在原料聚合反應過程中保持恒定的壓力和溫度。為了使本領域的技術人員更好地理解本技術的技術方案，以下結合附圖和具體實施例對本技術作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖I為本技術所提供聚合釜氣相冷卻系統一種具體實施方式的結構示意圖。如圖所示，該實施例中的聚合釜20氣相冷卻系統包括聚合釜20和冷凝器10，聚合釜20的主要反應結構可以參考現有技術，即用于盛放原料并進行聚合反應。與現有技術不同的是，本實施例中聚合釜20的上端設有供氣化的輕組分排出的出氣口 211，以及供液化的輕組分進入的進液口 212。原料聚合反應放熱時，氣化的輕組分密度較低，從而聚集于聚合釜20的上端，將出氣口 211設于此處，便于氣態輕組分自動從該出氣口 211排出。聚合釜20具體可以包括依次相接的釜蓋21、釜體22、釜底23，則此時，可以將出氣口 211設于釜蓋21上。除此之外，進液口 212也可以設置于釜蓋21上，液態輕組分從設置于釜蓋21處的進液口 212回流時，可以更為均勻地落入反應原料中，參與反應。當然，聚合釜20并不限于上述分體式結構，釜蓋21、釜體22、釜底23也可以是一體式結構，一體式結構聚合釜20的強度較高，密封性好。另外，該實施例中的聚合釜氣相冷卻系統還包括冷凝器10，冷凝器10設于聚合釜20的外部，冷凝器10具有進氣口 11和出液口 14，顯然，冷凝器10還具有冷卻介質進口 12和冷卻介質出口 13。冷凝器10的進氣口 11和聚合釜20的出氣口 211連通，冷凝器10的出液口 14和聚合釜20的進液口 212連通。聚合釜20工作時，原料聚合反應產熱而氣化的氣態輕組分從出氣口 211排出并進入冷凝器10中，由此可知，冷凝器10最好置于聚合釜20的上方，以確保氣態輕組分能夠順利地進入冷凝器10內；冷卻介質進入冷凝器10內與氣態輕組分進行換熱，換熱后液化的液態輕組分可以從冷凝器10的出液口 14排出，并流向聚合釜20的進液口 212，進而回流至聚合釜20內。由上述內容可知，原料在聚合釜20內反應放熱而使壓力和溫度同步升高時，氣化的輕組分可以排出并經冷凝器10冷凝為液態后回流至聚合釜20，從而降低了聚合釜20內的壓力，相應地，也降低了聚合釜20內的溫度，從而保證原料能夠始終在恒定的壓力和溫度范圍內進行反應，進而確保反應的正常進行。進一步地，聚合釜20的出氣口 211至冷凝器10的進氣口 11的管路上可以設置通斷閥。由上述內容可知，當使用原料的輕組分較多時，輕組分氣化后容易加大聚合釜20內的壓力波動，當采用的原料的輕組分偏少，在反應時不會對聚合釜20內的壓力波動產生影響時，或是該影響可以忽略不計時，則可以將該通斷閥關閉，不再使用冷凝器10進行冷凝。則設置通斷閥后的聚合釜氣相冷卻系統，可以根據原料類型有針對性地在外部進行降溫降壓，避免資源的浪費。此時，可以在聚合釜20的出氣口 211至冷凝器10的進氣口 11的管路上設置壓力表，以便技術人員實時掌握管路的壓力，當管路壓力處于較低值時，表明降壓需求較低，也可以關閉通斷閥。進一步地，可以采用壓力通斷閥，該種閥一般由彈簧確定開啟壓力或是電磁控制開啟壓力，則在進氣處壓力超過一定值時，閥門才會在壓力作用下開啟，否則處于關閉狀態，技術人員可以通過調整(調整彈簧系數，或是調整電磁參數)通斷閥的開啟壓力，自動·控制冷凝，而無須人為判斷原料的成分或是壓力是否過大。具體地，聚合釜20的進液口 212至冷凝器10的出液口 14的管路上也可以設置通斷閥。當冷凝器10出現故障時，則氣態輕組分無法完成液化，甚至會進一步加壓，或是聚合釜20內出現異常時，液態輕組分的進入會產生不利影響，此時，可以根據需要關閉該通斷閥，以提高整個系統的安全性能。上述聚合釜20冷卻系統并不限于一個聚合釜20，可以包括一個以上的聚合釜20，這些聚合釜20可以是相互獨立的關系；也可以是串聯的關系，比如一聚合釜20反應后排出的產品可以進入另一聚合釜20繼續反應。在包括多個聚合釜20時，各聚合釜20均可以配備一冷凝器10，相當于上述實施例的疊加。而更為優本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚合釜氣相冷卻系統，其特征在于，包括聚合釜(20)和冷凝器(10)，所述聚合釜(20)包括依次相接的釜蓋(21)、釜體(22)、釜底(23)；所述釜蓋(21)上設有供氣化的輕組分排出的出氣口(211)，以及供液化的輕組分進入的進液口(212)；所述冷凝器(10)具有進氣口(11)和出液口(14)，所述冷凝器(10)的進氣口(11)連通所述出氣口(211)，所述冷凝器(10)的出液口(14)連通所述進液口(212)；且所述冷凝器(10)設置于所述聚合釜(20)的上方。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李鴻，
申請(專利權)人：撫順齊隆化工有限公司，
類型：實用新型
國別省市：