一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是：包括筒體單元、攪拌單元、儀控檢測(cè)單元及在線配料單元；在筒體單元上設(shè)置有進(jìn)料口，在線配料單元連于在進(jìn)料口處，由兩切斷型球閥及設(shè)置在切斷型球閥之間的小溶劑倉(cāng)構(gòu)成。本實(shí)用新型的裝置可針對(duì)高聚合度聚乙烯醇樹脂原料，在高溫、高壓條件下在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液，并保證高粘度狀態(tài)下溶液濃度的均勻性。
【專利說(shuō)明】
一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種制備聚乙烯醇(PVA)樹脂溶液的裝置，尤其是采用高溫高壓方式，實(shí)現(xiàn)在線配置高濃度、高粘度PVA溶液的溶解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]PVA是一種用途廣泛的水溶性高分子材料，用它做原料，可以生產(chǎn)乳膠、PVB樹脂、PVA纖維、PVA薄膜等產(chǎn)品。上述產(chǎn)品一般選用聚合度2600以下的PVA樹脂，其制備的PVA溶液濃度大多在20%以下，溶液粘度在3000-6000CPS。而目前，很多產(chǎn)品的原料，選用聚合度2600以上的PVA樹脂，要求的溶液濃度25%以上，溶液的粘度高達(dá)6000-180000CPS。采用目前的一些PVA樹脂溶解裝置，會(huì)出現(xiàn)溶解時(shí)間長(zhǎng)、容易“抱軸”、濃度不均勾、攪拌器槳葉斷裂等現(xiàn)象;造成生產(chǎn)無(wú)法連續(xù)穩(wěn)定。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，以期望可以解決高粘度PVA溶液的攪拌溶解過(guò)程中易出現(xiàn)的“抱軸”和濃度不均勻的難題，實(shí)現(xiàn)高濃度、高粘度PVA溶液生產(chǎn)連續(xù)化。
[0004]為解決技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
[0005]本實(shí)用新型高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:所述裝置包括筒體單元、攪拌單元、儀控檢測(cè)單元及在線配料單元;在所述筒體單元上設(shè)置有進(jìn)料口，所述在線配料單元連于在所述進(jìn)料口處，由兩切斷型球閥及設(shè)置在切斷型球閥之間的小溶劑倉(cāng)構(gòu)成。
[0006]本實(shí)用新型高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:所述筒體單元是在一筒體的上端通過(guò)設(shè)備法蘭連接有上封頭、下端通過(guò)下封頭密封的壓力容器;在所述上封頭上設(shè)置有進(jìn)氣口、進(jìn)料口及進(jìn)水口 ；在所述下封頭的底部設(shè)置有排料口；在所述筒體的側(cè)壁上、所述上封頭的外表面及所述下封頭的外表面，分別設(shè)置有供熱媒介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的夾套；
[0007]所述攪拌單元是由筒體單元上方的電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器聯(lián)接伸入筒體內(nèi)部的中空攪拌軸，帶動(dòng)筒體內(nèi)部的攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0008]所述中空攪拌軸與所述上封頭的連接處通過(guò)釜用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)密封；
[0009]所述儀控檢測(cè)單元包括設(shè)置在筒體上的溫度計(jì)、視窗和液位檢測(cè)計(jì)及設(shè)置于上封頭的進(jìn)氣口處的壓力表和安全閥。
[0010]所述在線配料單元連于在所述進(jìn)料口處，由第一切斷型球閥、第二切斷型球閥及設(shè)置在兩切斷型球閥之間的小溶劑倉(cāng)構(gòu)成。
[0011]本實(shí)用新型制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:所述攪拌器為組合攪拌器。所述電動(dòng)機(jī)為變頻電機(jī)。所述中空攪拌軸上端連接有旋轉(zhuǎn)接頭，形成熱媒介質(zhì)循環(huán)回路。所述夾套內(nèi)的熱媒介質(zhì)在流道結(jié)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)。
[0012]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0013]1、本實(shí)用新型的裝置，通過(guò)在線配料單元的設(shè)置，可以在保證筒體內(nèi)高壓的條件下向筒體內(nèi)加料，實(shí)現(xiàn)筒體的帶壓配料，保持高壓溶解條件，實(shí)現(xiàn)PVA溶液的生產(chǎn)連續(xù)化;同時(shí)本實(shí)用新型的裝置可以解決高粘度PVA溶液的攪拌溶解過(guò)程中的“抱軸”和濃度不均勻的難題，提高高聚合度PVA樹脂的溶解效率，降低產(chǎn)品消耗；
[0014]2、本發(fā)明的攪拌器采用組合攪拌器，可以適應(yīng)聚乙烯醇樹脂溶解過(guò)程中粘度變化范圍大的實(shí)際情況，具有很高的混合效果，從而保證高粘狀態(tài)下溶液濃度均勻一致；
[0015]3、本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)采用變頻電機(jī)，可以在0-80HZ范圍內(nèi)，無(wú)極調(diào)節(jié)攪拌速度，適應(yīng)攪拌轉(zhuǎn)矩的變化，滿足攪拌混合均勻的要求；
[0016]4、本發(fā)明的儀控檢測(cè)單元可以實(shí)現(xiàn)溶解狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)，及高壓溶解條件下的安全保護(hù)；
[0017]5、本發(fā)明的中空攪拌軸與上封頭的連接處通過(guò)釜用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)密封，可靠防止筒體單元內(nèi)高壓氣體泄露，保持高壓溶解條件，同時(shí)也防止外部灰塵滲漏到筒體單元內(nèi)，保持溶液潔凈；
[0018]6、本發(fā)明中空攪拌軸上部聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)接頭，實(shí)現(xiàn)熱媒介質(zhì)循環(huán)，可防止聚乙烯醇樹脂溶解過(guò)程中“抱軸”現(xiàn)象，保證溶解效果。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中標(biāo)號(hào):I中空攪拌軸；2筒體;3夾套;4液位檢測(cè)計(jì);5設(shè)備法蘭;6聯(lián)接螺栓;7釜用機(jī)械密封;8減速機(jī);9電動(dòng)機(jī)；1旋轉(zhuǎn)接頭；11壓力表；12安全閥；13密封墊片；14上封頭；15攪拌器；16溫度計(jì)；17視窗；18下封頭；19第一切斷型球閥、20第二切斷型球閥；21小溶劑倉(cāng);a為進(jìn)料口 ；b為進(jìn)水口； c為進(jìn)氣口； d為排料口； e為熱媒介質(zhì)進(jìn)出口。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本實(shí)施例高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置包括筒體單元、攪拌單元、儀控檢測(cè)單元及在線配料單元；
[0022]筒體單元是在一筒體2的上端通過(guò)設(shè)備法蘭5連接有上封頭14、下端通過(guò)下封頭18密封的壓力容器;在上封頭14上設(shè)置有進(jìn)氣口 C、進(jìn)料口 a及進(jìn)水口b;在下封頭18的底部設(shè)置有排料口 d;在筒體2的側(cè)壁上、上封頭14的外表面及下封頭18的外表面，分別設(shè)置有供熱媒介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的夾套3 ；
[0023]攪拌單元是由筒體單元上方的電動(dòng)機(jī)9通過(guò)減速器8聯(lián)接伸入筒體2內(nèi)部的中空攪拌軸I，帶動(dòng)筒體2內(nèi)部的攪拌器15轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0024]中空攪拌軸I與上封頭14的連接處通過(guò)釜用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)7密封；
[0025]儀控檢測(cè)單元包括設(shè)置在筒體2上的溫度計(jì)16、視窗17和液位檢測(cè)計(jì)4及設(shè)置于上封頭14的進(jìn)氣口處的壓力表11和安全閥12。
[0026]在線配料單元連于在進(jìn)料口 a處，由第一切斷型球閥19、第二切斷型球閥20及設(shè)置在兩切斷型球閥之間的小溶劑倉(cāng)21構(gòu)成。
[0027]具體實(shí)施中，攪拌器15為組合攪拌器。
[0028]電動(dòng)機(jī)9為變頻電機(jī)。
[0029 ]中空攪拌軸I上端連接有旋轉(zhuǎn)接頭1，形成熱媒介質(zhì)的循環(huán)回路。
[0030]在高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的制備中:
[0031 ]水和PVA樹脂原料按照濃度配比，先后通過(guò)進(jìn)水口b和進(jìn)料口a，定量加入到筒體單元；
[0032]選定150-40HZ的頻率，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)9，轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌單元的攪拌器15攪拌；
[0033]筒體單元的夾套3中，根據(jù)工藝升溫曲線，通入高溫?zé)崦浇橘|(zhì)加熱溶解；
[0034]根據(jù)升溫和溶解情況，從進(jìn)氣口c通入一定壓力氣體，通過(guò)調(diào)整筒體單元內(nèi)氣體壓力，實(shí)現(xiàn)加壓溶解，加壓大小根據(jù)PVA樹脂原料的聚合度和濃度確定；
[0035]攪拌過(guò)程中，通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)9的電流的檢測(cè)，可以推算出攪拌轉(zhuǎn)矩的大小，從而判斷溶液粘度大小和溶解程度;隨著溶解粘度的增加，攪拌轉(zhuǎn)矩逐步增大，此時(shí)降低電動(dòng)機(jī)9的頻率至10-20Hz，防止攪拌單元過(guò)載；
[0036]溶解過(guò)程中，通過(guò)視窗17可以觀察PVA樹脂溶解情況，當(dāng)出現(xiàn)“抱軸”時(shí)，打開中空攪拌軸I上部旋轉(zhuǎn)接頭10上熱媒介質(zhì)進(jìn)出口 e的閥門，對(duì)中空攪拌軸I加溫，消除物料“抱軸”；通過(guò)視窗17也可觀察溶液的色度變化，判斷攪拌釜中溶解程度；
[0037]攪拌過(guò)程中，定時(shí)檢查釜用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)7，防止泄露；
[0038]溶解過(guò)程中，通過(guò)觀察溫度計(jì)16，隨時(shí)了解筒體單元內(nèi)溶解溫度的變化;觀察壓力表11，隨時(shí)了解筒體單元內(nèi)溶解壓力大小；
[0039]PVA樹脂經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的高溫高壓溶解，通過(guò)取樣分析濃度的數(shù)值，如濃度低于工藝要求的濃度范圍，可通過(guò)在線配料單元，向筒體內(nèi)加入PVA原料，先打開第一切斷型球閥19，待料進(jìn)入小溶劑倉(cāng)21，關(guān)閉第一切斷型球閥19，打開第二切斷型球閥20，可實(shí)現(xiàn)在線高壓配料，當(dāng)溶液濃度達(dá)到工藝要求的濃度范圍，即打開排料口d，排放出溶解完全的PVA樹脂溶液。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是:所述裝置包括筒體單元、攪拌單元、儀控檢測(cè)單元及在線配料單元;在所述筒體單元上設(shè)置有進(jìn)料口，所述在線配料單元連于在所述進(jìn)料口處，由兩切斷型球閥及設(shè)置在切斷型球閥之間的小溶劑倉(cāng)構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是: 所述筒體單元是在一筒體(2)的上端通過(guò)設(shè)備法蘭(5)連接有上封頭(14)、下端通過(guò)下封頭(18)密封的壓力容器；在所述上封頭(14)上設(shè)置有進(jìn)氣口(C)、進(jìn)料口(a)及進(jìn)水口(b);在所述下封頭(18)的底部設(shè)置有排料口(d);在所述筒體(2)的側(cè)壁上、所述上封頭(14)的外表面及所述下封頭(18)的外表面，分別設(shè)置有供熱媒介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的夾套(3); 所述攪拌單元是由筒體單元上方的電動(dòng)機(jī)(9)通過(guò)減速器(8)聯(lián)接伸入筒體(2)內(nèi)部的中空攪拌軸(I)，帶動(dòng)筒體(2)內(nèi)部的攪拌器(15)轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述中空攪拌軸(I)與所述上封頭(14)的連接處通過(guò)釜用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)(7)密封；所述儀控檢測(cè)單元包括設(shè)置在筒體(2)上的溫度計(jì)(16)、視窗(17)和液位檢測(cè)計(jì)(4)及設(shè)置于上封頭(14)的進(jìn)氣口處的壓力表(11)和安全閥(12);所述在線配料單元連于在所述進(jìn)料口(a)處，由第一切斷型球閥(19)、第二切斷型球閥(20)及設(shè)置在兩切斷型球閥之間的小溶劑倉(cāng)(21)構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓在線制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是:所述中空攪拌軸(I)上端連接有旋轉(zhuǎn)接頭(1 )，形成熱媒介質(zhì)循環(huán)。
【文檔編號(hào)】B01F15/06GK205461846SQ201620217309
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日
【發(fā)明人】肖豐田, 許宏平, 唐成宏, 胡云韜, 唐述冬, 向?qū)W毅, 施紅生, 田宗杰
【申請(qǐng)人】安徽皖維高新材料股份有限公司