一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置，其包括聚合反应釜，所述聚合反应釜周边设置有与聚合反应釜处于同高度的反应单体罐、乳化剂罐和引发剂罐，所述反应单体罐、乳化剂罐和引发剂罐分别通过一级管道、二级管道和三级管道与聚合反应釜密封连接，所述一级管道、二级管道和三级管道上分别设置有一级计量泵、二级计量泵和三级计量泵。本实用新型专利技术具有减少纵向空间占用的效果。

Emulsion polymerization device for reducing vertical space occupancy

【技术实现步骤摘要】
一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置
本技术涉及乳液聚合领域，尤其是涉及一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置。
技术介绍
目前，在聚合物水泥防水材料的生产制造过程中，常需要对原材料进行混合，原材料中包括有反应单体和乳化剂，为使得两者之间发生乳化聚合反应，需要将反应单体和乳化剂置入聚合反应釜中，在适宜的温度和搅拌速度下，两者之间即可发生乳化聚合反应，从而得到最终合格的反应产物。现有技术中，一般在聚合反应釜的上端设置有预乳化釜，工作人员将反应单体、乳化剂和引发剂等定量的加入预乳化釜中进行预混合，随后打开预乳化釜下端的开口，使得预乳化釜中的反应物混合液在重力作用下滴入至聚合反应釜中进行反应。上述现有技术方案存在以下缺陷：在实际生产过程中预乳化釜和聚合反应釜的设备尺寸都较大，两者在纵向空间上堆叠放置，容易导致设备整体在纵向空间上的占用面积过大，对厂房的建造和选址带来困难。另一方面，过高的预乳化釜在加料方面也带来了困难，人工加料的方式难以在该种高度处进行加料，需要额外准备特制的加料设备用以加料，增加了不必要的加工成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置，具有减少纵向空间占用的优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置，包括聚合反应釜，所述聚合反应釜周边设置有与聚合反应釜处于同高度的反应单体罐、乳化剂罐和引发剂罐，所述反应单体罐、乳化剂罐和引发剂罐分别通过一级管道、二级管道和三级管道与聚合反应釜密封连接，所述一级管道、二级管道和三级管道上分别设置有一级计量泵、二级计量泵和三级计量泵。通过采用上述技术方案，通过将反应单体罐、乳化剂罐和引发剂罐放置在聚合反应釜的同一水平面上，可以有效减少整体设备在纵向空间上的占用，同时也为工作人员上料带来了便利，降低了上料过程中由于高度过高而容易引发意外的安全隐患。另外，为提高上料过程中的各组分的质量精确，分别设置有一级计量泵、二级计量泵和三级计量泵，从而可以对进入至聚合反应釜中的物料进行精确计量，以提高最终产物的质量稳定性。本技术进一步设置为，所述一级计量泵、二级计量泵和三级计量泵的物料泵出速率之比与反应单体、乳化剂和引发剂的添加总量之比相同。通过采用上述技术方案，可以使得聚合反应釜中各物料的占比始终保持在适合反应的比例条件下，减少物料中存在某种物料偏多或者偏少的情况，从而使得聚合反应釜中发生的物料反应保持稳定高效。本技术进一步设置为，所述一级计量泵、二级计量泵和三级计量泵均设置在聚合反应釜的上端，位于所述一级计量泵和聚合反应釜之间的一级管道、位于所述二级计量泵和聚合反应釜之间的二级管道和位于所述三级计量泵和聚合反应釜之间的三级管道均为竖直管。通过采用上述技术方案，竖直管的设置可以使得物料在经过一级计量泵、二级计量泵和三级计量泵的计量后，可以完全落入至聚合反应釜中，减少因管道弯曲带来积料等情况的发生，使得最终进入至聚合反应釜中的物料质量保持精确，同时也可减少物料浪费。本技术进一步设置为，所述反应单体罐、乳化剂罐和引发剂罐中均设置有一级温度传感器，所述聚合反应釜中设置有二级温度传感器，所述一级温度传感器和二级温度传感器均电连接有PLC控制器，所述PLC控制器电连接有显示屏，所述一级管道、二级管道和三级管道外侧均包裹设置有保温海绵层。通过采用上述技术方案，一级温度传感器和二级温度传感器的设置可以使得工作人员随时对反应单体罐、乳化剂罐、引发剂罐和聚合反应釜中的温度进行监控，一级温度传感器和二级温度传感器获得的温度信号传递至PLC控制器中，随后PLC控制器将信号传递至显示屏中以便于工作人员直观观察。保温海绵层的设置可以减少各物料在传输过程中产生的温度损耗，由于各物料的熔点有所差别，若温度过低则容易导致物料在传输时自身凝固而导致堵塞，通过设置保温海绵层可以将运输中的物料保持在合适的温度，更加便于后续的运输和加工。本技术进一步设置为，所述反应单体罐、乳化剂罐、引发剂罐和聚合反应釜外壁均环设有蒸汽加热夹套，所述蒸汽加热夹套连接有蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机与PLC控制器电连接。通过采用上述技术方案，根据各物料的实际温度，工作人员可以通过调整蒸汽压缩机的蒸汽温度和压力等来对物料的温度进行调节，从而达到最为合适的运输和反应温度，提高生产效率并改善成品质量。本技术进一步设置为，所述聚合反应釜底部设置有水冷却夹套，所述水冷却夹套内设置有螺旋状的换热盘管，所述换热盘管的两端与水冷却夹套的外壳连接且连通有水冷却循环装置。通过采用上述技术方案，聚合反应釜中所发生的乳化聚合反应为放热反应，在反应过程中会放出大量的热量从而导致反应温度升高，并逐渐偏离适宜的反应温度。通过设置水冷却夹套和换热盘管，可以对反应产生的热量进行及时的吸收，维持反应温度的动态平衡。本技术进一步设置为，所述蒸汽加热夹套上均设置有冷凝液排出口，所述冷凝液排出口连通设置有冷凝液收集罐，所述冷凝液收集罐与水冷却循环装置连通。通过采用上述技术方案，冷凝液排出口可以对蒸汽加热夹套工作时产生的冷凝水进行收集，收集后的冷凝水统一进入到冷凝液收集罐中进行收集，并可以作为水冷却循环装置中的冷却水补充液，使得资源得以重复利用。本技术进一步设置为，所述聚合反应釜的侧壁设置有循环管，所述循环管的两端均与聚合反应釜内部连通，所述循环管中段连通设置有高剪切乳化泵。通过采用上述技术方案，循环管和高剪切乳化泵的设置使得聚合反应釜中的物料在釜体内进行混合反应的同时，还可在体外进行循环乳化，从而提高聚合反应釜内的物料混合程度，加快反应速率并提高反应产物的质量。综上所述，本技术具有以下有益效果：1.通过反应单体罐、乳化剂罐、引发剂罐、一级计量泵、二级计量泵和三级计量泵的设置，能够起到减少设备整体纵向空间占用的效果；2.通过保温海绵层和蒸汽加热夹套的设置，能够起到使得物料传输和物料混合的温度更加适宜的效果；3.通过循环管和高剪切乳化泵的设置，能够起到通过体外乳化循环从而提高物料混合质量的效果。附图说明图1是本实施例中一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置的示意图。图2是本实施例中一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置的局部结构的剖面示意图。图中，1、聚合反应釜；11、二级温度传感器；12、蒸汽加热夹套；121、冷凝液排出口；13、水冷却夹套；131、换热盘管；14、循环管；15、高剪切乳化泵；2、反应单体罐；21、一级管道；22、一级计量泵；23、一级温度传感器；24、保温海绵层；3、乳化剂罐；31、二级管道；32、二级计量泵；4、引发剂罐；41、三级管道；42、三级计量泵；5、PLC控制器；51、显示屏；6、蒸汽压缩机；7、水冷却循环装置；8、冷凝液收集罐。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置，包括聚合反应釜(1)，其特征在于：所述聚合反应釜(1)周边设置有与聚合反应釜(1)处于同高度的反应单体罐(2)、乳化剂罐(3)和引发剂罐(4)，所述反应单体罐(2)、乳化剂罐(3)和引发剂罐(4)分别通过一级管道(21)、二级管道(31)和三级管道(41)与聚合反应釜(1)密封连接，所述一级管道(21)、二级管道(31)和三级管道(41)上分别设置有一级计量泵(22)、二级计量泵(32)和三级计量泵(42)。/n

【技术特征摘要】
1.一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置，包括聚合反应釜(1)，其特征在于：所述聚合反应釜(1)周边设置有与聚合反应釜(1)处于同高度的反应单体罐(2)、乳化剂罐(3)和引发剂罐(4)，所述反应单体罐(2)、乳化剂罐(3)和引发剂罐(4)分别通过一级管道(21)、二级管道(31)和三级管道(41)与聚合反应釜(1)密封连接，所述一级管道(21)、二级管道(31)和三级管道(41)上分别设置有一级计量泵(22)、二级计量泵(32)和三级计量泵(42)。


2.根据权利要求1所述的一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置，其特征在于：所述一级计量泵(22)、二级计量泵(32)和三级计量泵(42)的物料泵出速率之比与反应单体、乳化剂和引发剂的添加总量之比相同。


3.根据权利要求2所述的一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置，其特征在于：所述一级计量泵(22)、二级计量泵(32)和三级计量泵(42)均设置在聚合反应釜(1)的上端，位于所述一级计量泵(22)和聚合反应釜(1)之间的一级管道(21)、位于所述二级计量泵(32)和聚合反应釜(1)之间的二级管道(31)和位于所述三级计量泵(42)和聚合反应釜(1)之间的三级管道(41)均为竖直管。


4.根据权利要求3所述的一种减少纵向空间占用的乳液聚合反应装置，其特征在于：所述反应单体罐(2)、乳化剂罐(3)和引发剂罐(4)中均设置有一级温度传感器(23)，所述聚合反应釜(1)中设置有二级温度传感器(11)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京中核北研科技发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11