一種液壓節(jié)能水解器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種液壓節(jié)能水解器，該水解器包括箱體以及設(shè)置在所述箱體內(nèi)的攪拌裝置，其特征在于，該水解器還包括液壓裝置，所述液壓裝置與所述攪拌裝置相連接。本實(shí)用新型提供的液壓節(jié)能水解器主要是通過液壓裝置與攪拌裝置相連接來為攪拌裝置直接提供動(dòng)力，該水解器用于后水解法生產(chǎn)聚丙烯酰胺類聚合物的工藝中，能夠節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種液壓節(jié)能水解器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種液壓節(jié)能水解器，主要為后水解法制備聚丙烯酰胺類聚合物 工藝中所用的水解器，屬于水解工藝【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯酰胺類聚合物的水解工藝分為前水解工藝和后水解工藝。后水解工藝為丙 烯酰胺單體經(jīng)過聚合后成為膠體，通過一次造粒設(shè)備將其造粒，然后在50_95°C的加熱條件 下和純度為90-99. 99%的固體氫氧化鈉混合攪拌水解，加堿比例為5% -60%，水解時(shí)間為 2-10h。水解反應(yīng)器（簡稱水解器）筒體外層為夾套，通過加熱介質(zhì)對(duì)物料進(jìn)行加熱水解。 水解后的物料再經(jīng)過二次造粒，輸送至干燥床，干燥，粉碎，篩分，得到工業(yè)產(chǎn)品。通過后水 解工藝的聚丙烯酰胺類聚合物工業(yè)產(chǎn)品分子量可以大于2500萬甚至3500萬，同時(shí)產(chǎn)品的 水溶性良好。
[0003] 后水解工藝雖然多一道水解工序，但聚合反應(yīng)的起始反應(yīng)溫度低且不加堿，避免 了一些雜質(zhì)的帶入，易得到相對(duì)分子量高的產(chǎn)品。目前廣泛應(yīng)用的超高分子量的聚丙烯酰 胺類聚合物多采用此方法生產(chǎn)。
[0004] 后水解的一次造粒的目的是為了把聚丙烯酰胺大塊膠塊造粒，然后在攪拌下加入 強(qiáng)堿，因?yàn)榫郾０奉惥酆衔锊皇菬岬牧紝?dǎo)體，為了使其受熱均勻，同時(shí)也是為了氫氧化 鈉顆粒分布均勻，必須施加攪拌。但是，目前使用的水解器，基本上是采用電機(jī)直接連接水 解器攪拌裝置的方式提供攪拌動(dòng)力。如CN202139189B中所公開的水解器，由于水解器本身 無需太快的轉(zhuǎn)速，該水解器的電機(jī)可連接一個(gè)減速器后再驅(qū)動(dòng)攪拌裝置。這種以電機(jī)直接 驅(qū)動(dòng)攪拌裝置的方式，功率較大，通常在IOOkW以上，并且啟動(dòng)力矩小，必須在一次造粒開 始時(shí)就要啟動(dòng)，若于中間過程啟動(dòng)，由于物料粘度較大，易造成電機(jī)憋停、需人為掏出物料 的事故。此外，由于一次造粒通常需要幾個(gè)小時(shí)，因此電機(jī)能耗非常大，增加了后水解工藝 生產(chǎn)聚丙烯酰胺類聚合物的成本。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種液壓節(jié)能水解器。該水解 器用于后水解法生產(chǎn)聚丙烯酰胺類聚合物的工藝中，能夠節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種液壓節(jié)能水解器，該水解器包括箱體以及 設(shè)置在所述箱體內(nèi)的攪拌裝置，其特征在于，該水解器還包括液壓裝置，所述液壓裝置與所 述攪拌裝置相連接。該液壓裝置的作用是提供攪拌裝置的直接動(dòng)力。
[0007] 在上述的水解器中，優(yōu)選地，所述液壓裝置包括順序連接的電機(jī)、液壓傳動(dòng)裝置及 液壓傳動(dòng)元件，所述液壓裝置中的液壓傳動(dòng)元件與所述攪拌裝置相連接。所述液壓裝置可 以是常規(guī)的液壓裝置，其中的液壓傳動(dòng)元件與攪拌裝置相連接從而能夠直接驅(qū)動(dòng)攪拌裝置 運(yùn)作。
[0008] 在上述的水解器中，優(yōu)選地，所述液壓裝置為最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速5-15轉(zhuǎn)/分、產(chǎn)生的扭 矩為100-5000Nm的液壓裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照實(shí)際生產(chǎn)需要對(duì)扭矩進(jìn)行調(diào)整，只 要在所述范圍內(nèi)即可。
[0009] 在上述的水解器中，優(yōu)選地，所述液壓裝置為開式的液壓裝置或者閉式的液壓裝 置。所述開式的液壓裝置以及所述閉式的液壓裝置均為本領(lǐng)域常規(guī)的液壓裝置，其代表的 是油液的循環(huán)方式。
[0010] 在上述的水解器中，優(yōu)選地，所述液壓裝置為單泵、雙泵或多泵液壓裝置。該泵指 的是液壓泵。
[0011] 在上述的水解器中，優(yōu)選地，所述液壓傳動(dòng)裝置包括油泵、油箱、液壓泵和油管等 常規(guī)部件。
[0012] 在上述的水解器中，優(yōu)選地，所述電機(jī)為功率20_50kW的電機(jī)。該功率約為常規(guī)的 由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)水解器的功率的1/2-1/5。
[0013] 在上述的水解器中，優(yōu)選地，所述液壓裝置中的液壓傳動(dòng)元件與所述攪拌裝置相 連接的方式包括卡扣連接、鍵槽連接或螺紋連接等。所述液壓傳動(dòng)元件與攪拌裝置可以采 用任何可行的方式連接，這里所述的連接方式只是其中一些優(yōu)選的方式。
[0014] 在上述的水解器中，優(yōu)選地，所述攪拌裝置包括攪拌軸和攪拌螺條。所述液壓傳動(dòng) 元件與所述攪拌裝置的連接一般是液壓傳動(dòng)元件的輸出軸與攪拌裝置的攪拌軸的連接。
[0015] 本實(shí)用新型提供的液壓節(jié)能水解器主要是通過液壓傳動(dòng)元件與攪拌裝置相連接， 來為攪拌裝置提供動(dòng)力，在后水解法制備聚丙烯酰胺類聚合物的工藝中，可以在一次造粒 過程的大部分時(shí)間不需運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)一次造粒結(jié)束前用較大力矩開啟攪拌，同時(shí)加入氫氧化鈉， 在保證物料與氫氧化鈉混合均勻及水解受熱均勻的前提下，將能耗降到最低，從而克服了 現(xiàn)有技術(shù)的后水解工藝能耗1?的缺點(diǎn)。
[0016] 利用本實(shí)用新型的液壓節(jié)能水解器生產(chǎn)聚丙烯酰胺類聚合物時(shí)，可以按照以下操 作步驟進(jìn)行：使純度為90-99. 99wt%的固體氫氧化鈉與聚合物膠粒在水解器中混合，并在 加熱的條件下攪拌水解，攪拌裝置的直接動(dòng)力由液壓裝置提供。
[0017] 根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，利用所述水解器生產(chǎn)聚丙烯酰胺類聚 合物的方法中，固態(tài)氫氧化鈉的加入量為聚合物重量的5% -60%，加熱溫度為50-95°C，水 解時(shí)間為2-10h。
[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，利用所述水解器生產(chǎn)聚丙烯酰胺類聚 合物的方法中，所述攪拌為間歇式攪拌（批次之間的間歇式攪拌）。由于本實(shí)用新型采用液 壓裝置直接驅(qū)動(dòng)水解器的攪拌，水解器的起動(dòng)力矩較大，即使發(fā)生聚合物包裹住攪拌軸，仍 然可以完成攪拌，所以可以滿足當(dāng)一批造粒后的聚合物進(jìn)入到水解器后再開啟攪拌。一方 面降低了能耗，另一方面減少了聚合物顆粒相互剪切的時(shí)間，提高了分子量。
[0019] 根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，利用所述水解器生產(chǎn)聚丙烯酰胺類聚 合物的方法中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為2-20轉(zhuǎn)/分鐘。由于采用液壓裝置驅(qū)動(dòng)攪拌，可以實(shí)現(xiàn) 較慢的轉(zhuǎn)速，從而可降低聚合物的剪切降解，適應(yīng)水解器本身無需太快轉(zhuǎn)速的需求。
[0020] 綜上所述，本實(shí)用新型的液壓節(jié)能水解器采用液壓裝置直接連接攪拌裝置以提供 攪拌的動(dòng)力，具有較大的啟動(dòng)力矩，可間歇式的啟動(dòng)的攪拌裝置，可調(diào)節(jié)的較低的轉(zhuǎn)動(dòng)頻 率，保證物料（即，聚丙烯酰胺膠體顆粒）與加入的氫氧化鈉顆?？梢跃鶆蚧旌?，同時(shí)保證 物料水解均勻，不會(huì)局部受熱不均，保證產(chǎn)品的高分子量品質(zhì)，大幅度地降低能耗，降低生 產(chǎn)成本。
[0021] 相比于目前的電機(jī)直接連接水解器攪拌裝置提供攪拌動(dòng)力而言，本實(shí)用新型的液 壓節(jié)能水解器主要具有以下優(yōu)勢：
[0022] 1、采用間接傳動(dòng)的較小功率的電機(jī)通過液壓裝置就能帶動(dòng)高粘性的物料攪動(dòng)，實(shí) 現(xiàn)通過減小系統(tǒng)功率降低能耗。
[0023] 2、采用液壓傳動(dòng)，力矩較大，從而實(shí)現(xiàn)水解器間歇式地啟動(dòng)，大大縮短一次造粒過 程中水解器的運(yùn)行時(shí)間，從而通過縮短系統(tǒng)工作時(shí)間降低能耗。
[0024] 3、采用液壓裝置使攪拌轉(zhuǎn)速較慢，通常為2-20轉(zhuǎn)/分鐘，一方面降低聚合物的剪 切降解，另一方面水解器本身無需太快的轉(zhuǎn)速，水解器較短的運(yùn)行時(shí)間也有利于降低聚合 物的剪切降解，得到高品質(zhì)的聚合物產(chǎn)品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為實(shí)施例1的水解器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2A為實(shí)施例1的液壓傳動(dòng)元件與攪拌裝置的連接鍵槽工作面示意圖。
[0027] 圖2B為實(shí)施例1的液壓傳動(dòng)元件與攪拌裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 主要組件符號(hào)說明：
[0029] 箱體11攪拌裝置12 攪拌軸121 攪拌螺條122
[0030] 電機(jī)21液壓傳動(dòng)裝置22液壓傳動(dòng)元件23
[0031] 鍵槽工作面102

【具體實(shí)施方式】
[0032] 為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)本實(shí)用 新型的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對(duì)本實(shí)用新型可實(shí)施范圍的限定。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 本實(shí)施例提供一種液壓節(jié)能水解器。
[0035] 請(qǐng)參見圖1所示，該水解器包括箱體11，箱體11內(nèi)設(shè)置的攪拌裝置12以及液壓裝 置，該液壓裝置包括順序連接的電機(jī)21、液壓傳動(dòng)裝置22及液壓傳動(dòng)元件23,所述液壓傳 動(dòng)元件23與所述攪拌裝置12相連接以驅(qū)動(dòng)攪拌裝置運(yùn)作；
[0036] 該攪拌裝置12包括攪拌軸121與攪拌螺條122。
[0037] 所述液壓傳動(dòng)元件23與所述攪拌裝置12可以采用任何可行的方式連接，本實(shí)施 例中采用鍵槽連接，請(qǐng)參見圖2A與圖2B所示，通過在攪拌裝置12的攪拌軸121以及在液 壓傳動(dòng)元件的輸出軸上設(shè)置對(duì)應(yīng)的鍵和鍵槽（圖2A中標(biāo)示了鍵槽工作面102)使二者連接 固定。
[0038] 所述液壓裝置為現(xiàn)有技術(shù)中的低速大扭矩液壓裝置，其最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為5-15轉(zhuǎn)/ 分、產(chǎn)生的扭矩為100-5000Nm ;
[0039] 所述液壓裝置為開式的液壓裝置或者閉式的液壓裝置；
[0040] 所述液壓裝置為單泵、雙泵或多泵液壓裝置；
[0041] 液壓傳動(dòng)裝置22包括油泵、油箱、液壓泵和油管等常規(guī)部件；
[0042] 所述電機(jī)21的功率為20_50kW，該功率約為常規(guī)的由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)水解器的功率 的 1/2-1/5。
[0043] 本實(shí)施例的水解器采用液壓裝置與攪拌裝置直接連接，從而提供驅(qū)動(dòng)攪拌裝置的 直接動(dòng)力，使用本實(shí)施例的水解器能夠顯著降低能耗。
[0044] 應(yīng)用例1
[0045] 下面以4個(gè)8噸釜（水解器）說明實(shí)施例1的以液壓裝置提供驅(qū)動(dòng)攪拌裝置的直 接動(dòng)力的水解器的使用情況。
[0046] 首先將造粒后的聚丙烯酰胺類聚合物通過傳送裝置送入水解器中；升高溫度以滿 足工藝要求；當(dāng)溫度達(dá)到后，按照工藝要求，向水解器中加入要求量的固體氫氧化鈉（純度 為90-99. 99wt% )，固態(tài)氫氧化鈉的加入量為聚合物重量的5% -60% ;此時(shí)聚丙烯酰胺類 聚合物膠粒進(jìn)入水解狀態(tài)，按照工藝要求的時(shí)間進(jìn)行水解；水解完成后，將料卸出，由傳送 裝置送到下一工藝環(huán)節(jié)處。相關(guān)工藝條件及水解情況請(qǐng)參見表1。其中，常規(guī)水解器為僅包 括箱體和攪拌裝置而不具有液壓裝置的水解器。
[0047] 表 1
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種液壓節(jié)能水解器，該水解器包括箱體以及設(shè)置在所述箱體內(nèi)的攪拌裝置，其特 征在于，該水解器還包括液壓裝置，所述液壓裝置與所述攪拌裝置相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解器，其特征在于，所述液壓裝置包括順序連接的電機(jī)、液 壓傳動(dòng)裝置及液壓傳動(dòng)元件，所述液壓裝置中的液壓傳動(dòng)元件與所述攪拌裝置相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水解器，其特征在于，所述液壓裝置為最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 5-15轉(zhuǎn)/分、產(chǎn)生的扭矩為100-5000Nm的液壓裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水解器，其特征在于，所述液壓裝置為開式的液壓裝置或 者閉式的液壓裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水解器，其特征在于，所述液壓裝置為單泵、雙泵或多泵 液壓裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水解器，其特征在于，所述液壓傳動(dòng)裝置包括油泵、油箱、 液壓泵和油管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水解器，其特征在于，所述電機(jī)為功率20-50kW的電機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水解器，其特征在于，所述液壓裝置中的液壓傳動(dòng)元件與所 述攪拌裝置相連接的方式包括卡扣連接、鍵槽連接或螺紋連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解器，其特征在于，所述攪拌裝置包括攪拌軸和攪拌螺條。
【文檔編號(hào)】C08F2/01GK204034715SQ201420444522
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】朱卓巖, 陳國浩, 歐陽堅(jiān), 王鳳, 王源源, 薛俊杰 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司