一種制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種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、攪拌單元及儀控檢測單元；筒體單元是一壓力容器，外表面設(shè)置有供熱媒介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的夾套；攪拌單元是由筒體單元上方的電動(dòng)機(jī)，通過減速器聯(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)；中空攪拌軸與上封頭的連接處，通過釜用雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)密封；儀控檢測單元包括設(shè)置在筒體上的溫度計(jì)、視窗和液位檢測計(jì)及設(shè)置于上封頭的進(jìn)氣口處的壓力表和安全閥。本發(fā)明裝置可針對(duì)高聚合度聚乙烯醇樹脂原料，在高溫、高壓條件下，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。
【專利說明】一種制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明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)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2000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20%以上，溶液的粘度高達(dá)5000-150000CPS。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、容易“抱軸”、濃度不均勻，攪拌器槳葉斷裂等現(xiàn)象；造成生產(chǎn)無法連續(xù)穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，以期望可以解決高濃度PVA溶液的攪拌溶解過程中，易出現(xiàn)“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]本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
[0005]本發(fā)明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、攪拌單元及儀控檢測單元；
[0006]所述筒體單元是在一筒體的上端通過設(shè)備法蘭連接有上封頭、下端通過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釜用雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)密封；
[0009]所述儀控檢測單元包括設(shè)置在筒體上的溫度計(jì)、視窗和液位檢測計(jì)及設(shè)置于上封頭的進(jìn)氣口處的壓力表和安全閥。
[0010]本發(fā)明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:所述攪拌器為槳式和框式組合攪拌器，所述槳式和框式組合攪拌器是在框式攪拌器的上部、垂直框面設(shè)置有一對(duì)斜葉攪拌槳。
[0011 ] 所述電動(dòng)機(jī)為變頻電機(jī)。
[0012]所述中空攪拌軸上端連接有旋轉(zhuǎn)接頭，內(nèi)部設(shè)置有一根通入高溫?zé)崦浇橘|(zhì)的熱媒管道和另一根排出低溫?zé)崦浇橘|(zhì)的熱媒管道，構(gòu)成熱媒介質(zhì)的循環(huán)通路。
[0013]所述夾套采用螺旋線流道結(jié)構(gòu)，熱媒介質(zhì)在所述螺旋線流道結(jié)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)。
[0014]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:[0015]1、本發(fā)明制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，可以解決高濃度PVA溶液的攪拌溶解過程中易出現(xiàn)“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，實(shí)現(xiàn)高濃度、高粘度PVA溶液生產(chǎn)連續(xù)化；
[0016]2、本發(fā)明的攪拌器采用槳式和框式組合，可以適應(yīng)聚乙烯醇樹脂溶解過程中，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；
[0017]3、本發(fā)明供熱媒介質(zhì)流動(dòng)的夾套采用螺旋線流道結(jié)構(gòu)，各自單獨(dú)通熱媒介質(zhì)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)高溫溶解條件，且保證加熱溫度均勻；
[0018]4、本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)采用變頻電機(jī)，可以在0-50HZ范圍內(nèi)，無極調(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；
[0019]5、本發(fā)明的儀控檢測單元可以實(shí)現(xiàn)溶解狀態(tài)的在線監(jiān)測，及高壓溶解條件下的安全保護(hù)；
[0020]6、本發(fā)明中空攪拌軸與上封頭的連接處通過釜用雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)(7)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；
[0021]7、本發(fā)明中空攪拌軸為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)置兩根熱媒管道，通過上部聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)接頭，實(shí)現(xiàn)熱媒介質(zhì)循環(huán)；中空攪拌軸保持一定的高溫，可防止聚乙烯醇樹脂溶解過程中“抱軸”現(xiàn)象，保證溶解效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中標(biāo)號(hào):1中空攪拌軸；2筒體；3夾套；4液位檢測計(jì)；5設(shè)備法蘭；6聯(lián)接螺栓；7釜用雙端面機(jī)械密封；8減速機(jī)；9電動(dòng)機(jī)；10旋轉(zhuǎn)接頭；11壓力表；12 ;安全閥；13密封塾片；14上封頭；15攬祥器；16溫度計(jì)；17視鏡、18下封頭。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例的制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置包括筒體單元、攪拌單元及儀控檢測單元；
[0025]筒體單元是在一筒體2的上端通過設(shè)備法蘭5連接有上封頭14、下端通過下封頭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 e ;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 ；
[0026]攪拌單元是由筒體單元上方的電動(dòng)機(jī)9通過減速器8聯(lián)接伸入筒體2內(nèi)部的中空攪拌軸1，帶動(dòng)筒體2內(nèi)部的攪拌器15轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0027]中空攪拌軸I與上封頭14的連接處通過釜用雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)7密封；
[0028]儀控檢測單元包括設(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。
[0029]具體實(shí)施中，攪拌器15為槳式和框式組合攪拌器，即在框式攪拌器的上部、垂直框面設(shè)置一對(duì)斜葉攪拌槳。[0030]電動(dòng)機(jī)9為變頻電機(jī)。
[0031]中空攪拌軸I是一空心軸，內(nèi)置兩根熱媒管道，一根通入高溫?zé)崦?，另一根排出低溫?zé)崦?，中空攪拌軸I上端連接有旋轉(zhuǎn)接頭10，形成熱媒介質(zhì)在中空攪拌軸I中的循環(huán)回路，實(shí)現(xiàn)熱媒介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)。
[0032]夾套3采用螺旋線流道結(jié)構(gòu)，熱媒介質(zhì)在螺旋線流道結(jié)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)。
[0033]在高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的制備中:
[0034]水和PVA樹脂原料按照濃度配比，先后通過進(jìn)水口 b和進(jìn)料口 a，定量加入到筒體單元；
[0035]選定30-45HZ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；
[0036]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；
[0037]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；
[0038]攪拌過程中，通過對(duì)電動(dòng)機(jī)9的電流的檢測，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10-30Hz,防止攪拌單元過載；
[0039]溶解過程中，通過視鏡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熱媒介質(zhì)進(jìn)出口 f閥門，對(duì)中空攪拌軸I加溫，消除物料“抱軸”;通過視鏡17也可觀察溶液的色度變化，判斷攪拌釜中溶解程度；
[0040]攪拌過程中，定時(shí)檢查爸用雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)7,防止泄露；
[0041]溶解過程中，通過儀控檢測單元觀察溫度計(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??；
[0042]PVA樹脂經(jīng)過一定時(shí)間的高溫高壓溶解，通過取樣分析濃度的數(shù)值，達(dá)到工藝要求的濃度范圍，即打開排料口 e，排放出溶解完全的PVA樹脂溶液。
【權(quán)利要求】
1.一種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、攪拌單元及儀控檢測單元； 所述筒體單元是在一筒體(2)的上端通過設(shè)備法蘭(5)連接有上封頭(14)、下端通過下封頭(18)密封的壓力容器；在所述上封頭(14)上設(shè)置有進(jìn)氣口、進(jìn)料口及進(jìn)水口 ；在所述下封頭(18)的底部設(shè)置有排料口 ；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 )通過減速器(8 )聯(lián)接伸入筒體(2 )內(nèi)部的中空攪拌軸(1)，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)的連接處通過釜用雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)(7)密封； 所述儀控檢測單元包括設(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)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是:所述攪拌器(15)為槳式和框式組合攪拌器，所述槳式和框式組合攪拌器是在框式攪拌器的上部、垂直框面設(shè)置有一對(duì)斜葉攪拌槳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是:所述電動(dòng)機(jī)(9)為變頻電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的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(10)，內(nèi)部設(shè)置有一根通入熱媒介質(zhì)的熱媒管道和另一根排出熱媒介質(zhì)的熱媒管道，構(gòu)成熱媒介質(zhì)的循環(huán)通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高粘度聚乙烯醇樹脂溶液的裝置，其特征是:所述夾套(3)采用螺旋線流道結(jié)構(gòu)，熱媒介質(zhì)在所述螺旋線流道結(jié)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B01F7/18GK103691334SQ201310739237
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】吳福勝, 許獻(xiàn)智, 李啟東, 孫先武, 錢光海, 汪曉飛, 徐學(xué)斌 申請(qǐng)人:安徽皖維集團(tuán)有限責(zé)任公司