聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种化工装置，特别涉及一种聚烯烃发泡树脂生产中的二氧化碳供气系统装置。它包括液态二氧化碳储罐；与液态二氧化碳储罐相连接的气动活塞增压泵增压装置，与增压装置相连接的二氧化碳第一加热器；与二氧化碳加热器相连接的缓冲罐；与缓冲罐相连接的二氧化碳第二加热器；与所述第二加热器相连接的控制阀组；所述液态二氧化碳储罐与所述增压泵的连接管路上设置有第一管道保冷层和二氧化碳过滤器；所述液态二氧化碳储罐上设置有安全阀，第一液体出口和第一气体出口。本发明专利技术采用特定的气动活塞增压泵式的增压装置以及管道保冷层的设置，通过压缩空气驱动活塞输送二氧化碳液体，可以随时启停，控制压力稳定保证安全。

Supercritical carbon dioxide pressurization system in polyolefin foaming resin production

【技术实现步骤摘要】
聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置
本专利技术涉及一种聚烯烃发泡树脂生产中的化工装置，特别涉及一种聚烯烃发泡树脂生产中的二氧化碳增压供气系统装置。
技术介绍
现有聚烯烃发泡采用过饱和气体原理，将聚烯烃微颗粒，超临界二氧化碳与发泡剂，助剂等加入反应釜或挤出机或注塑机中充分混合，并按一定要求进行温度压力控制，最后通过压力骤降使聚烯烃和超临界二氧化碳形成过饱和体系，从而引发大量气核生长，溶解在聚烯烃熔体中的过饱和气体快速扩展到成核点，经冷却后形成发泡颗粒；再将发泡颗粒进行清洗，烘干，筛选，包装，经成型设备成型。在实际使用中，我们发现现有的二氧化碳系统装置存在以下问题：1.通过电动气体压缩机压缩输送气体，反应迟钝，不够灵敏，压力不稳定，或需要很大的高压储罐来保证压力稳定；2.二氧化碳吸热汽化失压而导致二次启动时缸内二氧化碳结冰；3.二氧化碳流量供应不足，或流量稳定性差无法维持后段工艺生产需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供压力稳定的聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置，包括液态二氧化碳储罐；与所述液态二氧化碳储罐相连接的气动活塞增压泵增压装置，与所述增压装置相连接的二氧化碳第一加热器；与所述二氧化碳加热器相连接的缓冲罐；与所述缓冲罐相连接的二氧化碳第二加热器；与所述第二加热器相连接的压力控制阀组或流量控制阀组；所述液态二氧化碳储罐与所述压力罐的连接管路上设置有第一管道保冷层和二氧化碳过滤器；所述液态二氧化碳储罐上至少设置有一个液体进口，一个或多个气体出口和一个或多个液体出口。本专利技术采用特定的二氧化碳系统装置，尤其是使用气动活塞增压泵式的二氧化碳增压装置以及管道保冷层的设置，通过压缩空气驱动增压输送超临界二氧化碳液体，与现有装置通过电动增压输送气体不同，本装置可以随时启停，安全可控，给反应釜/挤出机或注塑机供气；通过控制液体泵的压缩空气进气阀阀门开度，可控制稳压输送，可控二氧化碳流量大小。作为优选，所述增压装置与所述第一加热器之间通过二氧化碳高压管道一连接；所述第一加热器与所述控制阀组的连接管路上设置有第二管道保冷层。二氧化碳高压管道优选不锈钢管道耐压等级不低于6MPa。作为优选，从第一加热器到控制阀组之间的所有设备管道都设置第二管道保冷层；所述缓冲罐与所述第二加热器之间通过二氧化碳管管路三连接；所述第二加热器与所述控制阀组之间通过二氧化碳高压管路四连接。第一加热器之前的液体二氧化碳管道进行保冷，第一加热器到控制阀组之间的所有容器设备，管道和阀门全部进行保冷，其中二氧化碳缓冲罐还需要采用蒸汽伴热或电伴热或电加热器进行保冷，以防止二氧化碳温度过低冷凝成液体，二次加热启动时，液体突然被加热会造成压力急剧升高而导致设备安全阀起跳或设备爆炸。每个二氧化碳管道或设备封闭区域设置安全阀和排气阀。作为优选，所述缓冲罐经所述二氧化碳管路三后与两个第二加热器连接，所述两个第二加热器的出口均连接至所述二氧化碳高压管路四，所述二氧化碳高压管路四分成两个管路与两个所述控制阀组连接。本专利技术系统装置安全可控；可给反应釜，挤出机或注塑机供气；可根据需求多次进气，可控制恒压供气，后端增设质量流量计还可恒流供气。作为优选，所述增压装置上连接有空气过滤器和与所述空气过滤器连接的压缩空气供应系统。作为优选，所述第一加热器，第二加热器、控制阀组通过PLC控制器进行控制。通过PLC控制器控制输送气体，反应灵敏，压力稳定。作为优选，所述第一加热器为蒸汽加热器，所述第二加热器为电加热器或蒸汽加热器。通过不同阶段不同加热器的设置，可以有效控制二氧化碳的压力，进行稳压送气，同时保证系统使用安全。作为优选，所述液态二氧化碳储罐与所述压力缓冲罐的连接管路上还设置有第一检修截止阀和第二检修截止阀。用于停机时检修方便。作为优选，所述液态二氧化碳储罐与所述增压装置之间的连接管路长度小于3m，且连接管路直径为8-32mm；所述第一管道保冷层和第二管道保冷层的保冷层厚度为30-120mm。进一步地，根据不同的泵匹配不同的泵进出管道。当二氧化碳气体流量在50-150Nm3/h时，进出口管道尺寸优选1/2到1’直径。当二氧化碳气体流量在150-500Nm3/h时，进出口管道尺寸优选3/4到1’直径。作为优选，所述增压装置包括一台或多台气动活塞泵，气动活塞泵压缩空气缸进气端设有压缩空气加热器，气动活塞泵压缩空气缸排气端设有将排出压缩空气引至设备外较远处的长管路，压缩空气加热器与气动活塞泵连接管路上设置有调节活塞泵进气大小从而控制输送二氧化碳液体流量的增压控制阀门。二氧化碳泵前后设有压力监控单元用于连锁控制压缩空气阀门启停二氧化碳泵。本专利技术中二氧化碳泵增压装置通过将二氧化碳增压泵压缩空气侧气缸内膨胀压缩空气用长管路引出机箱外，使失压区远离缸体防止缸体内空气因膨胀失压而导致泵体压缩空气缸排气滑阀降温结冰失效，同时对进入泵前的压缩空气进行加热，防止长时间运行使压缩空气膨胀造成缸体降温过低。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术采用特定的二氧化碳系统装置，尤其是使用气动活塞增压泵式的二氧化碳增压装置，通过压缩空气驱动加压输送二氧化碳液体，与现有装置通过电动压缩输送气体不同，可以随时启停，安全可控；给反应釜/挤出机或注塑机供气；可多次间歇供气，可控制稳压供气，流量在50-500Nm3/h，压力在2-30MPa时，供气压力波动小于0.01MPa。2．在压缩空气活塞缸体外侧设置控温电加热器，防止活塞内过冷结冰冻住活塞；通过长管路引出压缩空气排气口，使失压区远离缸体防止缸体内空气因膨胀而降温，导致压缩空气活塞缸结冻；3.根据不同的泵匹配不同的泵进出管道。当二氧化碳气体流量在50-150Nm3/h时，进出口管道尺寸优选1/2到1’直径。当二氧化碳气体流量在150-500Nm3/h时，进出口管道尺寸优选3/4到1’直径。附图说明图1是本专利技术聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置示意图；图2是本专利技术增压装置示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置，包括依次连接的液态二氧化碳储罐1，气动活塞增压泵增压装置2，二氧化碳第一加热器3，缓冲罐4，二氧化碳第二加热器5以及控制阀组6；液态二氧化碳储罐1与增压泵2的连接管路10上设置有第一管道保冷层101和二氧化碳过滤器102；液态二氧化碳储罐1上设置有安全阀11，第一气体出口12和第一液体出口13。增压装置2与第一加热器3之间通过二氧化碳高压管路一41连接；第一加热器3与缓冲罐4的连接管路30上设置有第二管道保冷层301。保冷层可选择硅酸盐保冷层。第一加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置，其特征在于包括液态二氧化碳储罐（1）；/n与所述液态二氧化碳储罐（1）相连接的气动活塞增压泵增压装置（2），/n与所述增压装置（2）相连接的二氧化碳第一加热器（3）；/n与所述二氧化碳加热器（3）相连接的缓冲罐（4）；/n与所述缓冲罐（4）相连接的二氧化碳第二加热器（5）；/n与所述第二加热器（5）相连接的控制阀组（6）；/n所述液态二氧化碳储罐（1）与所述增压装置（2）的连接管路（10）上设置有第一管道保冷层（101）和二氧化碳过滤器（102）；/n所述液态二氧化碳储罐（1）上包括有至少一个安全阀（11），二氧化碳气体出口（12）和二氧化碳液体出口（13）。/n

【技术特征摘要】
1.聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置，其特征在于包括液态二氧化碳储罐（1）；
与所述液态二氧化碳储罐（1）相连接的气动活塞增压泵增压装置（2），
与所述增压装置（2）相连接的二氧化碳第一加热器（3）；
与所述二氧化碳加热器（3）相连接的缓冲罐（4）；
与所述缓冲罐（4）相连接的二氧化碳第二加热器（5）；
与所述第二加热器（5）相连接的控制阀组（6）；
所述液态二氧化碳储罐（1）与所述增压装置（2）的连接管路（10）上设置有第一管道保冷层（101）和二氧化碳过滤器（102）；
所述液态二氧化碳储罐（1）上包括有至少一个安全阀（11），二氧化碳气体出口（12）和二氧化碳液体出口（13）。


2.根据权利要求1所述的聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置，其特征在于：所述增压装置（2）与所述第一加热器（3）之间通过二氧化碳高压管路一（41）连接；所述第一加热器（3）与所述缓冲罐（4）的连接管路（30）上设置有第二管道保冷层（301）。


3.根据权利要求2所述的聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置，其特征在于：从第一加热器到控制阀组（6）之间的所有设备管道都设置第二管道保冷层（301）；所述缓冲罐（4）与所述第二加热器（5）之间通过二氧化碳管管路三（43）连接；所述第二加热器（5）与所述控制阀组（6）之间通过二氧化碳高压管路四（44）连接。


4.根据权利要求3所述的聚烯烃发泡树脂生产中的超临界二氧化碳增压系统装置，其特征在于：所述缓冲罐（4）经所述二氧化碳管路（03）后与两个第二加热器（5）连接，所述两个第二加热器（5）的出口均连接至所述二氧化碳高压管路四（44），所述二氧化碳高压管路四（44）分成两个管路与两个所述控制阀组（6）连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵坤，陈千羽，张申，刘乾，刘峰，
申请(专利权)人：新子元上海科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31