本發明屬于樹脂加工設備技術領域,具體涉及一種多功能反應釜的廢氣凈化裝置。
背景技術:
反應釜廣泛應用于石油、化工、橡膠、農藥、染料、醫藥、食品,用來完成硫化、硝化、 氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器,例如反應器、反應鍋、分解鍋、聚合釜等;材質一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基(哈氏、蒙乃爾、因康鎳)合金及其它復合材料。反應釜的廣義理解即有物理或化學反應的不銹鋼容器,根據不同的工藝條件需求進行容器的結構設 計與參數配置,設計條件、過程、檢驗及制造、驗收需依據相關技術標準,以實現工藝要求的 加熱、蒸發、冷卻及低高速的混配反應功能。
反應釜是常用的化工設備;在反應制備乙烯基樹脂過程中,通常會產生大量的高濃度有機廢氣,這一方面來源于合成反應的氣相產物,另一方面來源于反應加熱后溶劑的揮發。由于合成反應通常要進行加熱,或者放熱反應產生熱量,使反應釜中的物料溫度升高,從而顯著增大了反應釜頂部氣相中的有機物濃度。
通常,反應釜頂部設有排氣管,將廢氣排出反應釜。為了防止反應釜排出廢氣造成的大氣污染,要將排氣管排出的廢氣通往廢氣處理系統處理合格后才能排放。現有的一種技術方案,在排氣管出口的上方安裝集氣罩,集氣罩與集氣管道相連,將廢氣送往廢氣處理系統。這種技術方案的不足是,當集氣罩的負壓不足,或者排氣管排出廢氣的流量或壓力較大時,廢氣不能全部被集氣罩所收集,一部分廢氣會直接擴散到大氣中形成污染。現有的另一種技術方案,是將排氣管直接連接到集氣管道,就可以確保排氣管排出的廢氣全部進入廢氣處理系統處理。這種方案的不足是,為了實現有組織排放,集氣管道需要具有一定的負壓,與排氣管直接連通相當于對反應釜進行負壓抽吸,顯著增大了反應釜廢氣的排放量。這不僅增大了廢氣處理裝置的負荷,而且造成了有機溶劑的浪費;同時,反應釜上風機和集氣管道所產生的噪音問題比較大,長期在這樣環境中會直接影響職工的身體健康。
另外,向反應釜內投放的物料一般先放置在電子稱上稱重,然后通過反應釜的進料口投入至釜體內,這樣的手動控制裝料的方式,比較難準確控制料液的重量,誤差比較大;同時還要保證投放物料的送料口與反應釜的進料口準確對接,一旦對接不準,會漏出成品料液,造成物料的損失,如果物料是有毒或是易燃易爆的材料,極易造成事故的發生,而且現有的反應釜功能單一、工作效率低、攪拌效果差,不能滿足現代化化工生產的需求。
針對上述技術問題,故需要進行改進。
技術實現要素:
本發明是為了克服上述現有技術中的缺陷,提供一種多功能反應釜的廢氣凈化裝置,該裝置可在反應釜制備乙烯基樹脂過程中對廢氣進行凈化處理,也可以減少噪音污染,同時,可對加入的物料進行精確控制重量,保證乙烯基樹脂產品的合格率,該裝置結構簡單、使用方便。
為了達到以上目的,本發明所采用的技術方案是:一種多功能反應釜的廢氣凈化裝置,包括釜體、廢氣處理凈化裝置和設于釜體側壁的液體稱重裝置;所述釜體的頂部設有釜蓋,釜蓋上設有人孔、進料口、排氣孔和溫度計套管;廢氣處理凈化裝置位于釜體的上端并通過支撐座固定;廢氣處理凈化裝置的底端安裝有呈喇叭型的連接管,連接管底部與排氣孔相連接;所述溫度計套管伸入釜體內且上端固定在所述釜蓋上,所述溫度計套管內設溫度計,釜體底部設有出料口;釜體內設有攪拌裝置;釜體的底部設置安裝支撐架;所述液體稱重裝置包括液體原料罐和輸送管路;輸送管路的一端連接液體原料罐的底部,輸送管路的另一端連接釜體的側壁上端,輸送管路上從右至左依次布設有閥門、輸送泵、過濾器、溫控裝置和流量控制裝置;所述溫控裝置包括排氣溫度變送器、安裝在排氣溫度變送器中的溫控探頭和安裝在輸送管路上的進水電動閥,所述溫控探頭電聯至進水電動閥,所述溫控探頭檢測輸送泵的輸送液體溫度,所述流量控制裝置包括流量變速器和流量控制閥;流量變速器上連接有流量稱重裝置,流量變速器和流量控制閥安裝于輸送管路上;所述攪拌裝置包括驅動電機、支撐架、攪拌軸和攪拌槳機構;支撐架固設于釜蓋上,驅動電機位于支撐架上,攪拌軸的一端與驅動電機轉動連接,另一端通入釜體內與攪拌槳機構連接;所述廢氣處理凈化裝置包括殼體、位于殼體內由下至上依次布設的廢氣過濾層,廢氣吸附層和廢氣通風層;廢氣過濾層,廢氣吸附層和廢氣通風層之間分別留有間隙;所述廢氣過濾層為迷宮式過濾層,該迷宮式過濾層為波浪形雙層紙結構,該雙層紙前后交叉開孔;廢氣吸附層為活性炭過濾層,活性炭過濾層內填充有活性炭。
作為本發明的一種優選方案,所述廢氣通風層包括位于殼體內具有一定折角的通風通道;該通風通道由至少兩塊相同的通風壁板連接而成;通風通道下端連接有用于固定通風壁板的加強筋。
作為本發明的一種優選方案,所述通風壁板由第一連接段、第二連接段和第三連接段固定連接而成,一體成型;第一連接段與殼體的頂端垂直連接,第三連接段與加強筋垂直連接,第二連接段呈傾斜狀,用于連接第一連接段和第三連接段。
作為本發明的一種優選方案,所述第二連接段與第三連接段的長度相等;第一連接段的長度為第三連接段長度的1/2;所述第二連接段與第一連接段和第三連接段呈25°~65°的角度傾斜。
作為本發明的一種優選方案,所述殼體頂部安裝有排氣管道,排氣管道下端安裝有喇叭型抽風口,喇叭型抽風口上端安裝有抽風機。
作為本發明的一種優選方案,所述釜體側壁上分別安裝有蒸汽進口和蒸汽出口;蒸汽進口和蒸汽出口之間連接有蒸汽管,蒸汽管環形布設于釜體的內壁,該蒸汽管與攪拌槳機構保持一定的間距。
作為本發明的一種優選方案,所述攪拌槳機構包括由上至下依次布設在攪拌軸上的折葉式攪拌槳葉、推進式槳葉和四葉后掠式槳葉;折葉式攪拌槳葉、推進式槳葉和四葉后掠式槳葉套接于攪拌軸上,與攪拌軸為可拆式連接;所述折葉式攪拌槳葉、推進式槳葉和四葉后掠式槳葉等距布設于攪拌軸上;所述四葉后掠式槳葉的葉片端部呈尖刺部。
作為本發明的一種優選方案,所述釜蓋向釜體的腔體有延伸向下的壓力傳感器,壓力傳感器連接溫度和壓力數顯器,通過溫度和壓力數顯器顯示釜體內的壓力。
作為本發明的一種優選方案,還包括有PLC控制系統,該PLC控制系統與流量變速器、流量稱重裝置和溫度變送器電連接。
作為本發明的一種優選方案,所述流量稱重裝置與輸送泵的電機聯鎖,輸送泵與液體原料罐的底部相連。
本發明的有益效果是:
1.本發明提供的一種用于制備乙烯基樹脂的可稱重反應釜裝置,該裝置具有精確控制加料速度的功能,減少了人工直接向反應釜投入固體物料和液體物料的危險性,減少了操作者的勞動強度,改善了現場操作環境,提高了反應裝置的安全性;采用蒸汽進口、蒸汽出口與蒸汽管連接,使得反應釜的換熱效率大大提高,換熱響應速度大大加快;液體物料的操作過程中均是密封的,物料從儲罐經輸送泵到達反應釜容器中避免了敞口裝料帶來的環境污染和資源浪費;
2.通過采用折葉式攪拌槳葉、推進式槳葉和四葉后掠式槳葉三種不同的攪拌槳葉,綜合利用了三種槳葉的優勢,既改變了傳統攪拌方式中存在的混合不均勻、聚合效率低的問題,又使得反應穩定性得到顯著改善。
3. PLC控制系統實現整個反應釜裝置的液體物料的稱重計量過程數據的錄入、采集、對比、定量控制等功能,并可通過數據接口與計算機控制系統進行通訊,實現智能化控制。
4.通過設置廢氣過濾層,廢氣吸附層和廢氣通風層,可以對在反應制備乙烯基樹脂過程中產生大量的高濃度有機廢氣進行處理,吸收,達到排放標準,同時設置具有一定傾斜角度的通風壁板,可以在風機運行過程中降低噪音,該裝置結構緊湊,自動化程度高,操作方便簡單。
5.本發明具有集成度高,自動化程度高,操作人性化,維護方便簡單,定量準確,環保等特點,具有很好的推廣應 用價值;采用流量稱重裝置聯鎖輸送泵電機,釜體裝滿后自動停止加料,省去了人工操作,避免了敞口觀察對人體產生的危害。
附圖說明
圖1是本發明實施例結構示意圖;
圖中附圖標記:液體原料罐1,輸送泵2,輸送管路3,閥門4,過濾器5,溫控裝置6,溫度變送器6-1,溫控探頭6-2,進水電動閥6-3,流量控制裝置7,流量變速器7-1,流量控制閥7-2,流量稱重裝置7-3,排氣孔8,支撐座9,殼體10,釜體11,進料口12,出料口13,安裝支撐架14,釜蓋15,人孔16,廢氣過濾層17,廢氣吸附層18,廢氣通風層19,通風通道20,通風壁板21,第一連接段21-1,第二連接段21-2,第三連接段21-3,加強筋22,排氣管道23,喇叭型抽風口24,抽風機25,連接管26,溫度計套管28,驅動電機30,支撐架31,攪拌軸32,蒸汽進口33,蒸汽出口34,蒸汽管35,折葉式攪拌槳葉36,推進式槳葉37,四葉后掠式槳葉38,壓力傳感器39,壓力數顯器40。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明實施例作詳細說明。
實施例1:如圖1所示,一種多功能反應釜的廢氣凈化裝置,包括釜體11、廢氣處理凈化裝置和設于釜體11側壁的液體稱重裝置;所述釜體11的頂部設有釜蓋15,釜蓋15上設有人孔16、進料口12、排氣孔8和溫度計套管28;廢氣處理凈化裝置位于釜體11的上端并通過支撐座9固定;廢氣處理凈化裝置的底端安裝有呈喇叭型的連接管26,連接管26底部與排氣孔8相連接;通過設置廢氣處理凈化裝置,使用連接管26對在反應制備乙烯基樹脂過程中產生大量的高濃度有機廢氣進行處理,吸收,達到排放標準,能夠極大減輕環境污染,很好的保護了員工的身體健康。
溫度計套管28伸入釜體11內且上端固定在所述釜蓋15上,所述溫度計套管28內設溫度計,釜體11底部設有出料口13;釜體11內設有攪拌裝置;釜體11的底部設置安裝支撐架14;所述液體稱重裝置包括液體原料罐1和輸送管路3;輸送管路3的一端連接液體原料罐1的底部,輸送管路3的另一端連接釜體11的側壁上端,輸送管路3上從右至左依次布設有閥門4、輸送泵2、過濾器5、溫控裝置6和流量控制裝置7;所述溫控裝置6包括排氣溫度變送器6-1、安裝在排氣溫度變送器6-1中的溫控探頭6-2和安裝在輸送管路3上的進水電動閥6-3,所述溫控探頭6-2電聯至進水電動閥6-3,所述溫控探頭6-2檢測輸送泵2的輸送液體溫度,所述流量控制裝置7包括流量變速器7-1和流量控制閥7-2;流量變速器7-1上連接有流量稱重裝置7-3,流量變速器7-1和流量控制閥7-2安裝于輸送管路3上;所述攪拌裝置包括驅動電機30、支撐架31、攪拌軸32和攪拌槳機構;支撐架31固設于釜蓋15上,驅動電機30位于支撐架31上,攪拌軸32的一端與驅動電機30轉動連接,另一端通入釜體11內與攪拌槳機構連接。
廢氣處理凈化裝置包括殼體10、位于殼體10內由下至上依次布設的廢氣過濾層17,廢氣吸附層18和廢氣通風層19;廢氣過濾層17,廢氣吸附層18和廢氣通風層19之間分別留有間隙;所述廢氣過濾層17為迷宮式過濾層,該迷宮式過濾層為波浪形雙層紙結構,該雙層紙前后交叉開孔;迷宮式過濾層采用厚紙制成,對迷宮式過濾層采用的厚紙并無特殊要求,可采用瓦楞紙,在攪拌裝置對釜體11內的制備乙烯基樹脂原料進行攪拌,廢氣通過排氣孔8和連接管26經過殼體10時,在抽風機25的運行下,廢氣中的有害氣體經過迷宮式過濾層時,里面所含有的顆粒物會因慣性和氣旋作用粘附于迷宮式過濾層上,同時,為了便于清理迷宮式過濾層上的過濾顆粒,廢氣過濾層17與殼體10為可拆卸連接;廢氣吸附層18為活性炭過濾層,活性炭過濾層內填充有活性炭;經過廢氣過濾層17過濾后的廢氣雜質,通過抽風機25的吸風,使得廢氣雜質通過性炭過濾層的活性炭進行吸附,來有效去除廢氣雜質中的有機溶劑廢氣,最后,達標尾氣通過排氣管道23排入大氣中。
廢氣通風層19包括位于殼體10內具有一定折角的通風通道20;該通風通道20由至少兩塊相同的通風壁板21連接而成;通風通道20下端連接有用于固定通風壁板21的加強筋22;采用通風通道20使得抽風機25在運行過程中,有效降低噪音的干擾。
通風壁板21由第一連接段21-1、第二連接段21-2和第三連接段21-3固定連接而成,一體成型;第一連接段21-1與殼體10的頂端垂直連接,第三連接段21-3與加強筋22垂直連接,第二連接段21-2呈傾斜狀,用于連接第一連接段21-1和第三連接段21-3。
采用上述方案,使得抽風機25在運行中,所吸收的風向由下至上運行,相鄰的第三連接段21-3所形成的通風通道20為垂直方向,在風向上運動過程中,由于第二連接段21-2呈傾斜狀的設置,垂直向上運動的風會碰觸到第二連接段21-2,產生風向偏移,給風向一定的滯留作用,同時使得風速降低,進而降低風機運動所帶來的噪音。
為了便于該廢氣通風層19高度最優化,使得廢氣處理裝置的結構更加便捷和利用率高,第二連接段21-2與第三連接段21-3的長度相等;第一連接段21-1的長度為第三連接段21-3長度的1/2;在保證降低噪音的同時,又能使得排風效率更高。
第二連接段21-2與第一連接段21-1和第三連接段21-3呈25°~35°的角度傾斜;本裝置的第二連接段21-2為50°傾斜,降低噪音的效果更好。
釜體11側壁上分別安裝有蒸汽進口33和蒸汽出口34;蒸汽進口33和蒸汽出口34之間連接有蒸汽管35,蒸汽管35環形布設于釜體11的內壁,該蒸汽管35與攪拌槳機構保持一定的間距;采用上述方案能夠實現攪拌槳機構對乙烯基樹脂物料攪拌過程中,邊攪拌邊加熱,使得攪拌的乙烯基樹脂物料受熱均勻,物料的反應時間加快,使反應更加的充分,提高了乙烯基樹脂物料在釜體11內的攪拌效果和攪拌效率,本裝置結構簡單,使用方便。
攪拌槳機構包括由上至下依次布設在攪拌軸32上的折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38;通過設置三種不同的攪拌槳葉,使攪拌效率和攪拌質量都大大提高,給攪拌工序帶來極大的便利,使得攪拌效率得到有效的提高,提高了攪拌質量;同時,設置折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38,這樣設置在攪拌過程中受到的阻力較小,同時可對物料帶來良好的紊流作用,使得攪拌更加均勻。
折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38套接于攪拌軸32上,與攪拌軸32可拆式連接;便于折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38的維修,能夠方便快速拆卸更換,清洗容易,且可以根據工藝情況更換不同的攪拌槳機構,實現最佳的攪拌效果,使用范圍廣,使用效率高。
折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38等距布設于攪拌軸32上,使得攪拌更加均勻,使得攪拌效率得到有效的提高,提高了攪拌質量。
由于四葉后掠式槳葉38位于反應釜的最底部,物料在從進料口12向反應釜內投放過程中,依次通過折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38的攪拌,使得物料的攪拌更加的均勻,同時,四葉后掠式槳葉38的葉片端部呈尖刺部,進一步增大了物料的切削效率和切削利用率。
也正因為四葉后掠式槳葉38葉片端部呈尖刺部,使得前切力較大,足以使單體物料分散為細滴并能均勻的懸浮于液相中,便于聚合而不致附聚堆積成塊;攪拌液流循環特性好,能使液體同時產生軸向和徑向運動;以使液體進行充分的循環來消除溫度的不均勻性,傳熱效果好,排出量大;釜內液相循環每分鐘可達5~10次傳質效果好,能使釜內反應均勻一致;能適應乙烯基樹脂制備操作過程中比重的變化;能以一層攪拌槳葉代替數層其他型式的漿葉,使結構簡單化維修方便。
通過采用折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38三種不同的攪拌槳葉,綜合利用了三種槳葉的優勢,既改變了傳統攪拌方式中存在的混合不均勻、聚合效率低的問題,又使得反應穩定性得到顯著改善;為了增加使用壽命和使用效果,折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38均為推進式攪拌器,折葉式攪拌槳葉36、推進式槳葉37和四葉后掠式槳葉38均為整體鍛造而成,應力更加集中,不易斷裂。
釜蓋15向釜體11的腔體有延伸向下的壓力傳感器39,壓力傳感器39連接溫度和壓力數顯器40,通過溫度和壓力數顯器40顯示釜體11內的壓力,保證了反應釜的使用安全性。
一種多功能反應釜的廢氣凈化裝置,還包括有PLC控制系統,該PLC控制系統與流量變速器7-1、流量稱重裝置7-3和溫度變送器6-1電連接;通過流量稱重裝置7-3對物料的重量進行稱重,然后將結果傳遞給的PLC控制系統控制, PLC控制系統根據預先設置,控制輸送泵2的輸送頻率,同時,PLC控制系統控制上還設置有報警功能,使工作人員及時知曉物料的溢出或者不足,增加設備的使用壽命。
通過流量稱重裝置7-3與輸送泵2的電機聯鎖,輸送泵2與液體原料罐1的底部相連,采用流量稱重裝置7-3聯鎖輸送泵2電機,液體原料罐1裝滿后自動停止加料,省去了人工操作, 避免了敞口觀察對人體產生的危害。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現;因此,本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
盡管本文較多地使用了圖中附圖標記:液體原料罐1,輸送泵2,輸送管路3,閥門4,過濾器5,溫控裝置6,溫度變送器6-1,溫控探頭6-2,進水電動閥6-3,流量控制裝置7,流量變速器7-1,流量控制閥7-2,流量稱重裝置7-3,排氣孔8,支撐座9,殼體10,釜體11,進料口12,出料口13,安裝支撐架14,釜蓋15,人孔16,廢氣過濾層17,廢氣吸附層18,廢氣通風層19,通風通道20,通風壁板21,第一連接段21-1,第二連接段21-2,第三連接段21-3,加強筋22,排氣管道23,喇叭型抽風口24,抽風機25,連接管26,溫度計套管28,驅動電機30,支撐架31,攪拌軸32,蒸汽進口33,蒸汽出口34,蒸汽管35,折葉式攪拌槳葉36,推進式槳葉37,四葉后掠式槳葉38,壓力傳感器39,壓力數顯器40等術語,但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質;把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。