一種全焊接式搪瓷pvb反應釜的制作方法
【專利摘要】一種全焊接式搪瓷PVB反應釜，包括釜體、傳動裝置、機架、攪拌器、外夾套，外冷凝器、溫度監(jiān)測裝置、快開人孔、對稱擋板，所述釜體采用閉式釜體，并且內襯搪瓷，釜體頂端安裝有外冷凝器，釜體頂端和側面安裝有溫度監(jiān)測裝置，釜體頂端設有快開人孔，釜體頂端的傳動裝置通過機架固定，并與釜內攪拌器連接，釜體中間與釜體底端外部安裝有外夾套，釜體中間內部裝有對稱擋板。本實用新型的有益效果是：在PVB生產過程中，使反應過程混合效果均勻，有效提高產品質量，穩(wěn)定而有效的撤出反應熱量，有效克服物料粘壁及反應結塊問題，并且原料分布效果好，反應選擇性高。
【專利說明】—種全焊接式搪瓷PVB反應釜

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于反應釜設備領域，具體地涉及一種全焊接式搪瓷PVB反應釜。

【背景技術】
[0002]PVB是一種在工業(yè)領域應用廣泛的合成樹脂。主要用于安全玻璃夾層、膠黏劑、涂料等，隨著新材料新技術的發(fā)展，在太陽能光伏電池領域也逐漸得到應用。PVB是聚乙烯醇(PVA)和醛基化合物進行縮合反應所得的縮合產物。目前工業(yè)上廣泛采用的生產工藝是用PVA水溶液與醛反應，當縮醛化達到一定程度后，PVB沉淀析出，反應由均相變?yōu)榉蔷?。反應完成后，將沉淀物水洗、中和、干燥，即生成PVB成品。本工藝的優(yōu)勢在于使用水做溶劑，反應后期存在相變，產品回收、水洗容易，可制得高純度PVB樹脂。缺點在于縮醛化不均勻，容易發(fā)生分子間的交聯反應，增加了生成物對溶劑的不溶性；反應發(fā)生相變時，反應體系黏度急劇變大，反應物料無法充分混合，形成反應死區(qū)，導致產品質量下降。


【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型為解決上述技術問題，提高縮合聚乙烯醇縮醛產品的質量和性能，提供一種全焊接式搪瓷PVB反應釜，采用的具體技術方案如下:
[0004]一種全焊接式搪瓷PVB反應釜，包括釜體、傳動裝置、機架、攪拌器、外夾套，外冷凝器、溫度監(jiān)測裝置、快開人孔、對稱擋板，所述釜體采用閉式釜體，并且內襯搪瓷層，釜體頂端安裝有外冷凝器，釜體頂端和測面安裝有溫度監(jiān)測裝置，釜體頂端設有快開人孔，釜體頂端的傳動裝置通過機架固定，并與釜內攪拌器連接，釜體中間與釜體底端外部安裝有外夾套，釜體中間內部裝有對稱擋板。
[0005]所述傳動裝置采用上插式結構，傳動裝置包括電動機、減速機、軸承盒、密封軸，電動機與減速機連接，減速機固定在所述機架上，減速機通過軸承盒與密封軸連接，密封軸與所述攪拌器連接。
[0006]所述爸體采用體蓋一體全焊接形式，爸體外壁為2mm?30mm厚的碳鋼板，內襯搪瓷層厚度Imm?10mm。
[0007]所述釜體容積為5?40m3，長徑比0.7?1.5，直徑為0.5?4m，高度為I?6m。
[0008]所述攪拌器采用軸流式及槳式組合型多層軸向分段式結構，攪拌器層數為2?6層之間，每層槳葉為2?6片。
[0009]所述攪拌器采用軸流式及槳式組合型多層軸向分段式結構4層3頁攪拌器。
[0010]釜體頂端均布有I?12組溫度監(jiān)測裝置，每一組溫度監(jiān)測裝置的套管內設置I?10個熱電偶；釜體側面設有2?10組溫度監(jiān)測裝置，每一組溫度監(jiān)測裝置的套管內設置I?40個熱電偶，可以準確監(jiān)測釜體徑向及軸向溫度分布情況。
[0011]所述外夾套分為2?6組，外夾套內部設有擾流裝置，保證移熱介質分布均勻，有效提聞傳熱效果。
[0012]PVB樹脂的制備由于涉及到PVA樹脂的溶解、PVA與正丁醛的均相反應、PVB樹脂的析出及析出后的異相反應等，反應體系中粘度隨時間的變化明顯，該變化對反應體系的傳熱以及反應過程添加物的混合、反應產率等影響明顯，并最終影響PVB樹脂的質量。
[0013]聚合反應釜的傳熱過程符合公式Q = KXFX AT，其中:
[0014]Q一換熱量；
[0015]K 一傳熱系數；
[0016]F一換熱面積；
[0017]Λ T—換熱的溫差。
[0018]可以看出，聚合釜的換熱能力取決于3個因素，即傳熱系數、換熱面積、換熱的溫差。當聚合釜體積確定之后，換熱面積基本確定；縮合反應溫度對于同一牌號的樹脂來說是一個定值，用于換熱的溶液溫差基本也是固定的，所以能夠提高的換熱溫差很有限，所以能夠顯著改善的傳熱因素就是傳熱系數。攪拌容器系統(tǒng)總傳熱系數受傳熱介質側傳熱膜系數、容器側傳熱膜系數、傳熱面材料的傳熱系數和污垢系數等因素影響。其中高粘度體系中，物料及內壁面的熱阻占總熱阻的比例最大。本反應釜根據長徑比例，分層設置了軸流式和槳葉式組合型多層攪拌器，使整個釜體處于循環(huán)流的影響范圍，減少釜體內部的死角，從而大大降低了物料及內壁面的熱阻，提高傳熱效率；此外擴大了攪拌范圍，使物料充分混合，避免在高黏度狀態(tài)下流動死區(qū)的出現，減少縮醛分子間交聯反應，提高縮醛化反應均勻程度，保證了聚合產物粒徑及粒徑分布，有效提高了 PVB樹脂產品的質量；釜體頂端及釜體側面分別設置了溫度測量裝置，準確監(jiān)測釜體徑向及軸向溫度分布情況，有效避免局部過熱。
[0019]本實用新型所述全焊接式搪瓷PVB反應釜，釜體及下封頭外部安裝有半管外夾套，分別安裝有冷卻水進口和冷卻水出口，在釜體頂端設有快開人孔，釜體中間內部裝有對稱擋板，此外，在釜體內部安裝有攪拌軸，攪拌軸安裝有攪拌槳；整個設備長徑比適中，攪拌剪切力適中，適合于聚乙烯醇縮醛介質物料的混合。
[0020]本實用新型的有益效果是:在PVB生產過程中，使反應過程混合效果均勻，有效提高產品質量，穩(wěn)定而有效的撤出反應熱量，有效克服物料粘壁及反應結塊問題，并且原料分布效果好，反應選擇性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型全焊接式搪瓷PVB反應釜結構示意圖
[0022]圖例說明:1、電動機，2、減速機，3、機架，4、軸承盒，5、密封軸，6、溫度監(jiān)測裝置，7、釜體，8、攪拌器，9、外夾套，10、快開人孔，11、對稱擋板，12、釜體底端

【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明，但不限定本發(fā)明的保護范圍。
[0024]實施例:
[0025]本實用新型包括閉式釜體7、傳動裝置、攪拌器8、外夾套9，釜體頂端安裝有外冷凝器，裝設在釜體頂端的傳動裝置與釜內多層組合式攪拌器連接，釜體中部與釜體底端12外部安裝有外夾套9，分別安裝有冷卻水進口和冷卻水出口，在釜體頂端設有快開人孔10，釜體中間內部裝有對稱擋板11。
[0026]傳動裝置采用上插式結構，傳動裝置包括電動機1、減速機2、軸承盒4、密封軸5，電動機I與減速機2連接，減速機2固定在機架3上，減速機2通過軸承盒4與密封軸5連接，密封軸5與攪拌器8連接。
[0027]釜體7直徑約為2200mm，高度約為3300mm，容積為15m3，攪拌器8采用四層三頁槳式攪拌，電動機I功率約為30kW ;釜體7壁厚8mm，搪瓷厚度約為4mm。
[0028]釜體上部設四組溫度監(jiān)測裝置6，每個溫度監(jiān)測裝置6設三個熱電偶，四組溫度監(jiān)測裝置6均布；釜體側面設六組溫度監(jiān)測裝置6，六組溫度監(jiān)測裝置6每兩個為一組對開，3組均布。外夾套9分三段并設有擾流板。
[0029]該反應釜采用一體化內襯搪瓷結構，內襯搪瓷可以避免反應物料的腐蝕，極大提高了反應釜的使用壽命，一體化結構能有效的避免物料的黏釜，縮短清釜周期，提高生產效率；采用四層三頁攪拌器8，且攪拌器8設有速度調節(jié)設施，該攪拌器8可以使物料在徑向和軸向上均混合充分，尤其是反應發(fā)生相變時物料仍能很好的混合，當反應發(fā)生相變時，物料粘度瞬時會增加數百倍，普通攪拌器轉速會突然變慢，物料無法實現混合，但是多層攪拌會仍然會確保物料的混合，保證物料的混合物效果和傳熱效果，這對PVB反應爸是一個極大的突破；采用多點的溫度監(jiān)控，在反應的徑向和軸向上均設置溫度監(jiān)測點，因為反應相變后物料粘度大，釜內各個部分的溫度不盡相同，多點溫度監(jiān)測可以準確的檢測反應的進行，判斷反應狀態(tài)，當反應發(fā)生不正常時可以提前采取補救措施。根據反應釜高度，將反應釜夾套設為三段，并且夾套內設有擾流設施，可以有效避免夾套內介質的偏流或者短路，保證移熱介質分布均勻，有效提高傳熱效果。
[0030]本實用新型所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜已經通過具體的實施例進行了描述。本領域技術人員可以借鑒本實用新型的內容適當改變組件結構等環(huán)節(jié)來實現相應的其它目的，其相關改變都沒有脫離本實用新型的內容，所有類似的替換和改動對于本領域技術人員來說是顯而易見的，都被視為包括在本實用新型的范圍之內。
【權利要求】
1.一種全焊接式搪瓷PVB反應釜，包括釜體、傳動裝置、機架、攪拌器、外夾套，外冷凝器、溫度監(jiān)測裝置、快開人孔、對稱擋板，其特征在于:所述釜體采用閉式釜體，并且內襯搪瓷層，釜體頂端安裝有外冷凝器，釜體頂端和側面安裝有溫度監(jiān)測裝置，釜體頂端設有快開人孔，釜體頂端的傳動裝置通過機架固定，并與釜內攪拌器連接，釜體中間與釜體底端外部安裝有外夾套，釜體中間內部裝有對稱擋板。
2.根據權利要求1所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜，其特征在于，所述傳動裝置采用上插式結構，傳動裝置包括電動機、減速機、軸承盒、密封軸，電動機與減速機連接，減速機固定在機架上，減速機通過軸承盒與密封軸連接，密封軸與所述攪拌器連接。
3.根據權利要求1所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜，其特征在于，所述釜體采用體蓋一體全焊接形式，爸體外壁為2mm?30mm厚的碳鋼板，內襯搪瓷層厚度為Imm?10mm。
4.根據權利要求1所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜，其特征在于，所述釜體容積為5?40m3,長徑比為0.7?1.5,直徑為0.5?4m,高度為I?6m。
5.根據權利要求1所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜，其特征在于，所述攪拌器采用軸流式及槳式組合型多層軸向分段式結構，攪拌器層數為2?6層之間，每層槳葉為2?6片。
6.根據權利要求1所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜，其特征在于，所述攪拌器采用軸流式及槳式組合型多層軸向分段式結構四層三頁攪拌器。
7.根據權利要求1所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜，其特征在于，釜體頂端均布有I?12組溫度監(jiān)測裝置，每一組溫度監(jiān)測裝置的套管內設置I?10個熱電偶；釜體側面設有2?10組溫度監(jiān)測裝置，每一組溫度監(jiān)測裝置的套管內設置I?40個熱電偶。
8.根據權利要求1所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜，其特征在于，所述外夾套分為2?6組。
9.根據權利要求1所述的全焊接式搪瓷PVB反應釜，其特征在于，所述外夾套內部設有擾流裝置。
【文檔編號】B01F7/18GK203916653SQ201420246883
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】張紅柳, 王進, 曹文江, 趙艷艷, 李靜, 劉清勝, 梁軍湘, 程鵬, 楊克儉 申請人:中國天辰工程有限公司, 天津辰力工程設計有限公司, 天津天辰綠色能源工程技術研發(fā)有限公司