[实用新型]聚合反应热利用装置

说明书

本实用新型涉及一种聚合反应热利用装置，属于化工领域，适用于化学反应放热再利用。本实用新型采用的技术方案是：包括聚合反应发生器，该聚合反应发生器为壳体水冷循环机构，聚合反应发生器的壳体水冷循环腔的下部设有冷却进水口，聚合反应发生器的外壳水冷循环腔的上部设有冷却出水口；换热器，底部设有底部进水口，下部侧壁设有恒温出水口，上部侧壁设有冷水进口和溢水口。本装置能够实现聚合反应热量的回收，并利用该部分热量作为热源与低温循环水进行热量交换，得到适宜恒定温度的循环水作为反应体系降温水使用，缩小换热温差，有利于聚合反应温度的控制、提高产品质量和延长设备使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种聚合反应热利用装置，属于化工领域，适用于化学反应放热再利用。

背景技术

聚合反应是把低分子量的单体转化成高分子量的聚合物的过程，聚合物具有低分子量单体所不具备的可塑、成纤、成膜、高弹等重要性能，可广泛地用作塑料、纤维、橡胶、涂料、黏合剂以及其他用途的高分子材料。但许多聚合反应在高压条件下进行，使用的单体、溶剂、引发剂、催化剂等大多是易燃、易爆物质。由于引发剂所特有的半衰期导致聚合反应对反应温度要求较高：相同物料配比，反应温度较高时，引发剂半衰期相对较短，引发活性较高，合成聚合物分子量较小；相反，温度较低时，引发剂半衰期相对较长，引发活性较低，合成聚合物分子量较大，且温度较低时，反应速率较慢，易导致聚合单体累积，达到一定量后会引发爆聚，损坏设备，影响产品质量，因此，聚合反应过程温度控制是关键技术之一。

聚合反应开始为放热反应，而且一旦发生链引发，体系温度上升很快，当温度高于反应温度时，传统工艺设备中多采用直接通入温度约为10~20℃的低温循环水进行降温，在冬季循环水进水温度甚至会低于10℃，使得降温循环水进水与反应体系及生产设备之间存在较大的温差，造成骤冷现象的发生，导致反应物料挂壁、聚合反应速率变慢甚至发生瞬间链终止，严重影响聚合反应产品分子量分布和产品质量，而且骤冷或骤热体系也不利于反应设备的保护。

发明内容

为解决现有装置存在的技术问题，本发明提供了一种聚合反应热利用装置，实现聚合反应热量的回收，并利用该部分热量作为热源与低温循环水进行热量交换，得到适宜恒定温度的循环水作为反应体系降温水使用，缩小换热温差，有利于聚合反应温度的控制、提高产品质量和延长设备使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

聚合反应热利用装置，包括聚合反应发生器，该聚合反应发生器为壳体水冷循环机构，聚合反应发生器的壳体水冷循环腔的下部设有冷却进水口，聚合反应发生器的外壳水冷循环腔的上部设有冷却出水口；

包括换热器，该换热器的底部设有底部进水口，下部侧壁设有恒温出水口，上部侧壁设有冷水进口和溢水口；

聚合反应发生器的冷却进水口与换热器的恒温出水口通过冷却进水管路相连，聚合反应发生器的冷却出水口和换热器的底部进水口通过冷却出水管路相连，冷却进水管路上设置有进水阀门和进水循环泵，冷却出水管路上设有回水阀门和回水循环泵。

作为优选，聚合反应发生器内的顶部设有反应温度传感器，所述回水阀门和进水阀门为电磁阀，温度传感器通过电线连接于PLC，进水循环泵、回水循环泵、回水阀门和进水阀门的控制信号引线连接于PLC，进水循环泵、进水阀门、回水循环泵和回水阀门在PLC控制下同时启动与关闭。

进一步的优选，所述换热器的冷水进口所连接的冷水进水管路上设有冷水电磁阀和冷水进水泵，换热器内的顶部设有循环温度传感器，循环温度传感器通过电线连接于PLC，冷水电磁阀和冷水进水泵的控制引线连接于PLC。

作为优选，所述换热器为换热储水罐，换热器的恒温出水口的水温在30-80度范围内。

本发明的积极意义在于：