[实用新型]一种全焊接式搪瓷PVB反应釜

说明书

技术领域

本实用新型属于反应釜设备领域，具体地涉及一种全焊接式搪瓷PVB反应釜。

背景技术

PVB是一种在工业领域应用广泛的合成树脂。主要用于安全玻璃夹层、胶黏剂、涂料等，随着新材料新技术的发展，在太阳能光伏电池领域也逐渐得到应用。PVB是聚乙烯醇(PVA)和醛基化合物进行缩合反应所得的缩合产物。目前工业上广泛采用的生产工艺是用PVA水溶液与醛反应，当缩醛化达到一定程度后，PVB沉淀析出，反应由均相变为非均相。反应完成后，将沉淀物水洗、中和、干燥，即生成PVB成品。本工艺的优势在于使用水做溶剂，反应后期存在相变，产品回收、水洗容易，可制得高纯度PVB树脂。缺点在于缩醛化不均匀，容易发生分子间的交联反应，增加了生成物对溶剂的不溶性；反应发生相变时，反应体系黏度急剧变大，反应物料无法充分混合，形成反应死区，导致产品质量下降。

发明内容

本实用新型为解决上述技术问题，提高缩合聚乙烯醇缩醛产品的质量和性能，提供一种全焊接式搪瓷PVB反应釜，采用的具体技术方案如下：

一种全焊接式搪瓷PVB反应釜，包括釜体、传动装置、机架、搅拌器、外夹套，外冷凝器、温度监测装置、快开人孔、对称挡板，所述釜体采用闭式釜体，并且内衬搪瓷层，釜体顶端安装有外冷凝器，釜体顶端和测面安装有温度监测装置，釜体顶端设有快开人孔，釜体顶端的传动装置通过机架固定，并与釜内搅拌器连接，釜体中间与釜体底端外部安装有外夹套，釜体中间内部装有对称挡板。

所述传动装置采用上插式结构，传动装置包括电动机、减速机、轴承盒、密封轴，电动机与减速机连接，减速机固定在所述机架上，减速机通过轴承盒与密封轴连接，密封轴与所述搅拌器连接。

所述釜体采用体盖一体全焊接形式，釜体外壁为2mm～30mm厚的碳钢板，内衬搪瓷层厚度1mm～10mm。

所述釜体容积为5～40m³，长径比0.7～1.5，直径为0.5～4m，高度为1～6m。

所述搅拌器采用轴流式及桨式组合型多层轴向分段式结构，搅拌器层数为2～6层之间，每层桨叶为2～6片。

所述搅拌器采用轴流式及桨式组合型多层轴向分段式结构4层3页搅拌器。

釜体顶端均布有1～12组温度监测装置，每一组温度监测装置的套管内设置1～10个热电偶；釜体侧面设有2～10组温度监测装置，每一组温度监测装置的套管内设置1～40个热电偶，可以准确监测釜体径向及轴向温度分布情况。

所述外夹套分为2～6组，外夹套内部设有扰流装置，保证移热介质分布均匀，有效提高传热效果。

PVB树脂的制备由于涉及到PVA树脂的溶解、PVA与正丁醛的均相反应、PVB树脂的析出及析出后的异相反应等，反应体系中粘度随时间的变化明显，该变化对反应体系的传热以及反应过程添加物的混合、反应产率等影响明显，并最终影响PVB树脂的质量。

聚合反应釜的传热过程符合公式Q＝K×F×ΔT，其中：

Q—换热量；

K—传热系数；

F—换热面积；

ΔT—换热的温差。

可以看出，聚合釜的换热能力取决于3个因素，即传热系数、换热面积、换热的温差。当聚合釜体积确定之后，换热面积基本确定；缩合反应温度对于同一牌号的树脂来说是一个定值，用于换热的溶液温差基本也是固定的，所以能够提高的换热温差很有限，所以能够显著改善的传热因素就是传热系数。搅拌容器系统总传热系数受传热介质侧传热膜系数、容器侧传热膜系数、传热面材料的传热系数和污垢系数等因素影响。其中高粘度体系中，物料及内壁面的热阻占总热阻的比例最大。本反应釜根据长径比例，分层设置了轴流式和桨叶式组合型多层搅拌器，使整个釜体处于循环流的影响范围，减少釜体内部的死角，从而大大降低了物料及内壁面的热阻，提高传热效率；此外扩大了搅拌范围，使物料充分混合，避免在高黏度状态下流动死区的出现，减少缩醛分子间交联反应，提高缩醛化反应均匀程度，保证了聚合产物粒径及粒径分布，有效提高了PVB树脂产品的质量；釜体顶端及釜体侧面分别设置了温度测量装置，准确监测釜体径向及轴向温度分布情况，有效避免局部过热。

本实用新型所述全焊接式搪瓷PVB反应釜，釜体及下封头外部安装有半管外夹套，分别安装有冷却水进口和冷却水出口，在釜体顶端设有快开人孔，釜体中间内部装有对称挡板，此外，在釜体内部安装有搅拌轴，搅拌轴安装有搅拌桨；整个设备长径比适中，搅拌剪切力适中，适合于聚乙烯醇缩醛介质物料的混合。