本實用新型屬于聚合反應體系氣體置換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣體置換裝置及反應釜系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在樹酯聚合生產(chǎn)工藝中，如丙烯酸樹脂的聚合，在生產(chǎn)開始時，為了防止反應釜內(nèi)空氣中的氧氣有礙于聚合反應的進行，需采用惰性氣體來置換釜內(nèi)的空氣?？諝庵脫Q的效果好與差，將會直接影響聚合反應，甚至樹酯的性能，對樹酯產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性有較大的影響。

現(xiàn)有樹酯生產(chǎn)企業(yè)中，用于向反應釜內(nèi)導入惰性氣體，實現(xiàn)與釜內(nèi)空氣的置換的方式主要有以下兩種：一種是直接在反應釜釜蓋的位置開設一惰性氣體孔口，將惰性氣體從釜蓋位置通到釜內(nèi)，進行置換釜內(nèi)空氣。這種方式惰性氣體出口位置固定，不可活動，當惰性氣體出氣口離物料液面較遠時，對物料液面附近的空氣置換效率低，效果較差，尤其是惰性氣體的密度接近或小于空氣密度時，且釜內(nèi)物料較少時，易出現(xiàn)置換空氣不完全；而對于反應溫度是在溶劑回流溫度以下進行的聚合反應，影響尤為明顯，從而導致反應延遲、物料發(fā)黃甚至不發(fā)生反應。另一種是在反應釜釜底部位開設一進氣孔口，惰性氣體從釜底位置進入到釜內(nèi)物料中，進行置換釜內(nèi)空氣。這種方式對于在聚合的過程中物料粘度較大，但體系還需持續(xù)導入惰性氣體的反應不太適用；聚合物料粘度變大后，惰性氣體難以導入，且管道不易清洗，不適用于物料過程粘度較高的聚合反應。以上兩種方式的惰性氣體出氣口均是固定不可活動的，使用范圍會受到一定的限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的一個技術(shù)問題在于提供氣體置換效率高、適用范圍廣的氣體置換裝置及反應釜系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型氣體置換裝置采用的技術(shù)方案是：

氣體置換裝置包括進氣導管和用于連接反應釜的法蘭連接件，所述法蘭連接件上設有安裝孔，所述安裝孔上設有彈性密封件，所述進氣導管穿過所述安裝孔和所述彈性密封件而與所述法蘭連接件密封連接；所述法蘭連接件上設有用于調(diào)節(jié)所述彈性密封件的形變量以使所述彈性密封件鎖定或解鎖所述進氣導管的調(diào)節(jié)裝置。

進一步地，所述法蘭連接件包括相互連接的上法蘭和下法蘭，所述上法蘭上設有上通孔，所述下法蘭上設有下通孔，所述下法蘭或所述上法蘭內(nèi)設有凹槽，所述彈性密封件為內(nèi)嵌于所述凹槽內(nèi)的密封圈，所述進氣導管依次穿過所述上通孔、所述密封圈和所述下通孔。

具體地，所述調(diào)節(jié)裝置為設于所述上法蘭上的調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘與所述密封圈抵頂；

或者所述調(diào)節(jié)裝置為設于所述上法蘭和所述下法蘭之間的緊固螺釘，所述密封圈的兩端分別與所述上法蘭和所述下法蘭緊配合，且所述密封圈的高度大于所述上法蘭與該密封圈抵接的部位和所述下法蘭與該密封圈抵接的部位之間的間距。

進一步地，所述進氣導管和所述凹槽均為圓柱形。

進一步地，所述密封圈的一端位于所述凹槽內(nèi)，另一端突出于所述凹槽所在的所述下法蘭或所述上法蘭而相應的與相對于所述凹槽的所述上法蘭或所述下法蘭抵頂；

或者所述密封圈的兩端均位于所述凹槽內(nèi)，相對于所述凹槽的所述下法蘭或所述上法蘭上的一端上設有凸臺，所述凸臺與所述密封圈抵頂。

具體地，所述密封圈的外徑與所述凹槽的直徑相同，所述密封圈的內(nèi)徑與所述進氣導管的外徑相同，所述密封圈的高度比所述凹槽的高度高0.5-1mm。

進一步地，所述上通孔和所述下通孔的直徑相同，所述進氣導管的直徑略小于所述上通孔的直徑而使進氣導管能夠相對于所述上通孔和所述下通孔滑動。

進一步地，所述進氣導管下端可拆卸連接有分流導管，所述分流導管上間隔設有多個出氣口。

具體地，所述分流導管包括弧形導管，所述弧形導管上間隔設有多個所述出氣口。

本實用新型反應釜系統(tǒng)采用的技術(shù)方案是：

反應釜系統(tǒng)，包括反應釜，所述反應釜的釜蓋上設有法蘭接口，在此基礎上還設有前述氣體置換裝置，所述法蘭連接件與所述法蘭接口連接。

本實用新型提供的氣體置換裝置及反應釜系統(tǒng)的有益效果在于：能夠通過法蘭連接件將該氣體置換裝置與反應釜連接，設于安裝孔上的彈性密封件實現(xiàn)法蘭連接件與進氣導管之間的緊固和密封。通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)彈性密封件的形變量，能夠鎖定或解鎖進氣導管，解鎖進氣導管時，利用彈性密封件的彈性，保證密封條件下進氣導管能夠相對于法蘭連接件滑動，能夠在聚合反應的過程中，根據(jù)實際需要，自由將進氣導管的出氣口位置調(diào)整到接近反應釜物料液面位置或液面以下，提高空氣置換效率和效果，適用于各種粘度的物料反應體系，可實現(xiàn)全過程導入惰性氣體，適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的氣體置換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的爆炸圖；

圖3為圖1中上法蘭、下法蘭、進氣導管和密封圈的裝配示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的上法蘭、下法蘭、進氣導管和密封圈的另一裝配示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的上法蘭、下法蘭、進氣導管和密封圈的又一裝配示意圖；

圖6為圖1中上法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖1中下法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型實施例提供的密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型實施例提供的反應釜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-進氣導管、2-法蘭連接件、21-上法蘭、22-下法蘭、23-上通孔、24-下通孔、25-凹槽、3-密封圈、4-調(diào)節(jié)裝置、41-調(diào)節(jié)螺釘、42-緊固螺釘、5-分流導管、51-出氣口、6-固定螺釘、7-法蘭接口、8-反應釜。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

如圖1-9所示，本實用新型實施例提供的氣體置換裝置包括進氣導管1和用于連接反應釜8的法蘭連接件2，法蘭連接件2上設有安裝孔，安裝孔上設有彈性密封件，進氣導管1穿過安裝孔和彈性密封件而與法蘭連接件2密封連接；法蘭連接件2上設有用于調(diào)節(jié)彈性密封件的形變量以使彈性密封件鎖定或解鎖進氣導管1的調(diào)節(jié)裝置4，即通過調(diào)節(jié)裝置4調(diào)節(jié)彈性密封件的形變量，可使彈性密封件鎖定進氣導管1以限制進氣導管1相對于法蘭連接件2的滑動，或使彈性密封件解鎖進氣導管1以使進氣導管1能夠相對于法蘭連接件2滑動。使用時，可通過法蘭連接件2將該氣體置換裝置與反應釜8連接，設于安裝孔上的彈性密封件實現(xiàn)法蘭連接件2與進氣導管1之間的緊固和密封。通過調(diào)節(jié)裝置4調(diào)節(jié)彈性密封件的形變量，能夠鎖定或解鎖進氣導管1，解鎖進氣導管1時，利用彈性密封件的彈性，保證密封條件下進氣導管1能夠相對于法蘭連接件2滑動，能夠在聚合反應的過程中，根據(jù)實際需要，自由將進氣導管1的出氣口位置調(diào)整到接近反應釜8物料液面位置或液面以下，提高空氣置換效率和效果，適用于各種粘度的物料反應體系，可實現(xiàn)全過程導入惰性氣體，適用范圍廣。

進一步地，在本實用新型實施例中，如圖1-8所示，法蘭連接件2包括相互連接的上法蘭21和下法蘭22，上法蘭21上設有上通孔23(如圖6所示)，下法蘭22上設有下通孔24(如圖7所示)，下法蘭22或上法蘭21內(nèi)設有凹槽25(如圖8所示)，彈性密封件為內(nèi)嵌于凹槽25內(nèi)的密封圈3，進氣導管1依次穿過上通孔23、密封圈3和下通孔24；上通孔23、凹槽25和下通孔24構(gòu)成前述的安裝孔，其中上法蘭21內(nèi)設有凹槽的結(jié)構(gòu)未圖示。密封圈3設于上通孔23和下通孔24之間的凹槽25內(nèi)，一方面有利于密封圈3的固定，另一方面便于調(diào)節(jié)裝置4對密封圈3形變量的調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便。

進一步地，在本實用新型實施例中，如圖5所示，調(diào)節(jié)裝置4為設于上法蘭21上的調(diào)節(jié)螺釘41，調(diào)節(jié)螺釘41與密封圈3抵頂。使用時，只需轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘41，即能使密封圈3發(fā)生形變，正向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘41能夠使密封圈3形變增大而鎖定進氣導管1，反向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘41能夠使密封圈3形變減小而解鎖進氣導管1，實現(xiàn)密封狀態(tài)，調(diào)節(jié)進氣導管1的位置，結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便；設有調(diào)節(jié)螺釘時，上法蘭21和下法蘭22之間可通過螺釘固定，也可通過其它方式固定。

如圖1-4所示，還可選擇調(diào)節(jié)裝置4為設于上法蘭21和下法蘭22之間的緊固螺釘42，密封圈3的兩端分別與上法蘭21和下法蘭22緊配合，且密封圈3的高度大于上法蘭21與該密封圈3抵接的部位和下法蘭22與該密封圈3抵接的部位之間的間距。緊固螺釘42既實現(xiàn)了上法蘭21和下法蘭22的固定，又能調(diào)節(jié)上法蘭21和下法蘭22之間的間距，正向轉(zhuǎn)動緊固螺釘42，縮小上法蘭21和下法蘭22之間的間距，使密封圈3的形變增大而鎖定進氣導管1，反向轉(zhuǎn)動緊固螺釘42，增大上法蘭21和下法蘭22之間的間距，使密封圈3的形變變小而解鎖進氣導管1，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，而且利用上法蘭21和下法蘭22作用于密封圈3上的壓力，使密封圈3發(fā)生形變，密封圈3兩端受到的壓力更均衡，利于在四周發(fā)生均勻形變，提高密封性，提高進氣導管1緊固的可靠性；

優(yōu)選進氣導管1和凹槽25均為圓柱形，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，密封圈3受到擠壓時，四周均勻受力，提高進氣導管1與法蘭連接之間的連接可靠性和密封性。

具體地，可選擇，密封圈3的一端位于凹槽25內(nèi)，另一端突出于凹槽25所在的下法蘭22或上法蘭21而相應的與相對于凹槽25的上法蘭21或下法蘭22抵頂，即當凹槽25設于下法蘭22上時，密封圈3的一端位于凹槽25內(nèi)，另一端突出于下法蘭22而與上法蘭21抵頂(如圖3所示)，當凹槽25設于上法蘭21上時，密封圈3的一端位于凹槽25內(nèi)，另一端突出于上法蘭21而與下法蘭22抵頂；結(jié)構(gòu)簡單，可設置上法蘭21和下法蘭22的相互靠近的面為平面，易于加工，增大密封圈3兩個端面的受力面積，使密封圈3受力更均衡，保證進氣導管1與法蘭連接之間的連接可靠性和密封性。

如圖4所示，也可選擇密封圈3的兩端均位于凹槽25內(nèi)，相對于凹槽25的下法蘭22或上法蘭21上的一端上設有凸臺，凸臺與密封圈3抵頂，即當凹槽25設于下法蘭22上時，上法蘭21上設有凸臺，當凹槽25設于上法蘭21上時，下法蘭22上設有凸臺。通過凸臺伸入凹槽25內(nèi)而與密封圈3抵頂，結(jié)構(gòu)簡單，密封圈3受力均衡，凸臺外側(cè)與凹槽25側(cè)壁配合時，凸臺還能夠起到防止調(diào)節(jié)密封圈3的形變量時，上法蘭21中心線偏轉(zhuǎn)，保證進氣導管1與法蘭連接之間的連接可靠性和密封性。

具體地，選擇密封圈3的高度略大于上法蘭21與該密封圈3抵接的部位和下法蘭22與該密封圈3抵接的部位之間的間距(如圖3-4所示)，以能夠保證進氣導管1的解鎖和鎖定即可，防止密封圈3過高時過度壓縮密封圈3而導致進氣導管1承受過大的橫向壓力。尤其是保證進氣導管1鎖定時下法蘭22的上表面和上法蘭21的下表面貼合的密封圈3高度選擇，能夠在進氣導管1鎖定時，增加上法蘭21、下法蘭22和進氣導管1之間的密封性。

進一步地，在本實用新型實施例中，如圖3-5所示，密封圈3的外徑與凹槽25的直徑相同，密封圈3的內(nèi)徑與進氣導管1的外徑相同；優(yōu)選密封圈3的高度較上法蘭21與該密封圈3抵接的部位和下法蘭22與該密封圈3抵接的部位之間的間距大0.5-1mm,如當密封圈3的一端位于凹槽25內(nèi)，另一端突出于凹槽25所在的下法蘭22或上法蘭21而相應的與相對于凹槽25的上法蘭21或下法蘭22抵頂時(如圖3所示)，密封圈3的高度比凹槽25的高度高0.5-1mm。通過擰緊或松開連接上法蘭21和下法蘭22的緊固螺釘42或者調(diào)節(jié)螺釘41，調(diào)整密封圈3受到的擠壓力，使其發(fā)生向內(nèi)不同程度的變形，實現(xiàn)緊固或松開進氣導管1，即實現(xiàn)進氣導管1的鎖定或解鎖。以設有緊固螺釘42且密封圈3設于下法蘭22上的凹槽25內(nèi)的氣體置換裝置為例，當擰緊緊固螺釘42時，密封圈3受到上法蘭21的擠壓向內(nèi)變形增大(即厚度增大)，可對進氣導管1進行緊固，當松開緊固螺釘42時，密封圈3變形變小，進氣導管1可上下活動，而改變出氣口的位置；具體地，進氣裝置設于反應釜8上時，需要對進氣導管1進行上、下升降調(diào)整時，可略微松開上法蘭21與下法蘭22連接的緊固螺釘42，在密封狀態(tài)下，對進氣導管1的出氣口進行高度調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢后，重新擰緊法蘭上的緊固螺釘42即可實現(xiàn)固定與密封。

進一步地，在本實用新型實施例中，如圖3-5所示，上通孔23和下通孔24的直徑相同，進氣導管1的直徑略小于上通孔23的直徑而使進氣導管1能夠相對于上通孔23和下通孔24滑動。通過上通孔23和下通孔24對進氣導管1進行導正，保證連接的可靠性，提升密封性。

進一步地，在本實用新型實施例中，如圖1-2、圖9所示，進氣導管1下端設有分流導管5，分流導管5上間隔設有多個出氣口51。多個出氣口51進行氣體置換，置換空氣效率高，置換效果更好。優(yōu)選分流導管5與進氣導管1之間可拆卸連接，如螺紋連接，可根據(jù)實際需要來選擇安裝或拆除分流導管5，拆卸下的分流導管5便于清洗，使用極為方便。

進一步地，在本實用新型實施例中，分流導管5包括折彎管，折彎管上間隔設有多個出氣口51，便于惰性氣體在反應釜8釜體內(nèi)多個部位導入以置換空氣，進一步提高空氣置換效率，空氣置換效果更好。具體地，折彎管可為弧形導管，弧形導管能夠在反應釜8的周向上多個部位進行氣體置換，空氣置換效率高，優(yōu)選弧開導管為半圓形導管，進一步提高空氣置換效率。

本實用新型氣體置換可實現(xiàn)惰性氣體與反應釜8內(nèi)空氣置換，將該氣體置換裝置與反應釜8連接即可使用，具體可與反應釜8釜蓋位置的法蘭接口7連接，可根據(jù)實際需要，自由選擇將進氣導管1的出氣口位置調(diào)整到接近反應釜8物料液面位置或液面以下，提高空氣置換效率和效果，適用范圍廣；尤其是能夠在滿足密封的條件下，實現(xiàn)進氣導管1的上、下升降活動，故在聚合反應的過程中，可根據(jù)實際需要，自由選擇將惰性氣體的出氣口位置調(diào)整到接近反應釜8物料液面位置或液面以下，提高空氣置換效率和效果，適用范圍更廣，不受物料粘度、聚合溫度以及物料的多少限制，適用范圍廣，適用于各種粘度的物料反應體系，可實現(xiàn)全過程導入惰性氣體。

如圖9所示，本實用新型實施例提供的反應釜系統(tǒng)，包括反應釜8，反應釜8的釜蓋上設有法蘭接口7，還包括上述的氣體置換裝置，法蘭連接件2與法蘭接口7連接。具體地，可通過固定螺釘6連接下法蘭22與法蘭接口7，而實現(xiàn)法蘭連接件2與反應釜8的連接。

該反應釜8系統(tǒng)可根據(jù)反應釜8內(nèi)物料液面高度適時調(diào)整進氣導管1的出氣口的高度，不受物料的多少限制，當物料較少，液面較低時，移動進氣導管1以降低其出氣口高度，與直接在釜蓋孔口位置通入惰性氣體相比，置換空氣的效率和效果更好；在反應進行的全過程中，均可實現(xiàn)向釜內(nèi)導入惰性氣體，并可自由選擇是否將進氣導管1伸入物料液面以下。當物料粘度較高，在物料液面以下導入惰性氣體困難，可將進氣導管1出氣口升高，使惰性氣體導入不受物料粘度影響，與從釜底位置通入惰性氣體相比，惰性氣體導入容易，不受物料粘度和聚合溫度影響，全程可導入惰性氣體。在聚合反應的過程中，可根據(jù)實際需要，在滿足密封的條件下，通過進氣導管1的上、下升降活動，自由選擇將惰性氣體的出氣口位置調(diào)整到接近反應釜8物料液面位置或液面以下，提高空氣置換效率和效果，適用范圍更廣，適用于各種粘度的物料反應體系。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。