一种合成树脂自动脱水系统的制作方法

    专利查询2026-01-31  3


    本发明涉及合成树脂生产,尤其涉及一种合成树脂自动脱水系统。


    背景技术:

    1、在合成树脂生产过程中,釜式反应器通常配套有冷凝器,在反应蒸汽冷凝回流至反应器之前,需要将原料中夹带的水分脱除,如图1所示,传统的合成树脂脱水系统由分液罐3、必要的切换阀门和管道组成,分液罐3配置有界位计4和底部出料阀5。脱水过程为冷凝器2中的冷凝液进入分液罐3,依靠油水密度差及不相容性实现油水分离,油相(反应物料)通过分液罐溢流口连续回流至反应器1,水相在相对静置的条件下停留在分液罐3中;当油水分离界面达到设定高度时,打开分液罐出口阀门5进行定期排水。

    2、关于传统的合成树脂脱水系统,需要通过操作人员观察分液罐上的界位计来判断是否进行脱水,操作繁琐且人员主观性强。如果操作人员未及时观察界位计或界位计显示不清晰,可能造成水分无法及时从反应系统脱出;如果操作人员在脱水过程未及时关闭分液罐出口阀门,可能发生脱水过度、反应物料混入废水等情况,将造成回流中断、物料浪费,引发反应器温度波动,最终导致产品质量变差。


    技术实现思路

    1、为解决上述问题,本申请提供一种合成树脂自动脱水系统。

    2、本申请提供一种合成树脂自动脱水系统,与反应器、冷凝器和集水罐相配合,反应器通过气相线与冷凝器连接,冷凝器设有冷凝液输出口;系统包括分离器和设计管道,分离器内设置均竖向的堰板和具有开孔的缓冲挡板,以将分离器的内腔分隔成缓冲室、沉降分离室和轻相室依次布置的三个腔室,于三个腔室的腔壁处分别设有进料口、重相出口和轻相出口,于缓冲室内设有内伸管,内伸管与进料口对接,内伸管的底端管口低于堰板的最高点,进料口与冷凝液输出口通过管道连接,轻相出口与反应器通过管道连接;集水罐低于分离器,分离器通过设计管道与集水罐连接,设计管道的一个管口与重相出口连通,根据静压平衡对设计管道的某一高度值进行限定,使得当分离器内的重相液位超过油水分离界面时重相自动沿设计管道排送。

    3、在一些实施方式中,设计管道包括π形弯管和第一管道,π形弯管包括水平的干路管和与干路管连接的作为第一支路的重相管、作为第二支路的气相平衡管,干路管和第一管道的顶端连通,第一管道的底端与集水罐连通,重相管与重相出口连通,气相平衡管的一端连通于分离器的靠上侧处;其中,以分离器的底部高度为基准,堰板的高度为h,分离器中油水分离界面的高度为h1,干路管的高度为h2,轻相密度为d轻,重相密度为d重,限定d轻×(h-h1)+d重×h1=d重×h2。

    4、在一些实施方式中,设计管道包括第二管道,第二管道的顶端与重相出口连通,第二管道的底端与集水罐连通,第二管道的顶端与底端相距h3,集水罐的操作压力一直处于常压;其中,分离器内的气体空间压力为p1,大气压为p0,重力加速度为g,以分离器的底部高度为基准,堰板的高度为h,分离器中油水分离界面的高度为h1,轻相密度为d轻,重相密度为d重,限定p1/g+d轻×(h-h1)+d重×(h1+h3)=p0/g。

    5、在一些实施方式中,内伸管的出口端靠近并朝向分离器缓冲室侧封头。

    6、在一些实施方式中,分离器于重相出口和轻相出口均设置了防涡流器。

    7、在一些实施方式中,在分离器中,缓冲挡板呈单块板或者呈相互间隔的两个或两个以上的板件设置。

    8、在一些实施方式中,在缓冲挡板呈相互间隔的两个板件的条件下,相对靠近分离器缓冲室侧封头的板件在开孔后有效流通面积不小于30%,相对远离分离器缓冲室侧封头的板件在开孔后有效流通面积不小于50%。

    9、在一些实施方式中,在π形弯管包括干路管、重相管和气相平衡管的基础上,干路管的数量为两个或两个以上,不同的干路管处于不同的高度,以与反应器生产的不同产品相对应。

    10、在一些实施方式中,缓冲室在运行条件下包括液体区域和气体区域,内伸管延伸至缓冲室的液体区域的液面以下,内伸管中对应于液面以下的部分管道于侧壁开设有多个槽口。

    11、一种合成树脂自动脱水系统,在上述系统的基础上,限定进料口、重相出口和轻相出口的进出料速率均小于1m/s,限定在分离器中轻相、重相轴向速度均小于0.015m/s。

    12、本申请有益效果如下:提供一种合成树脂自动脱水系统,对分离器进行设计,并且分离器通过特殊的设计管道与集水罐连接;在分离器中,冷凝液通过内伸管进入缓冲室,可减轻进料引起的冲击,冷凝液经带开孔的缓冲挡板进一步消除进料引起的冲击后进入到沉降分离室,在沉降分离室中依靠油水密度差、不相容性实现油水分离,轻相(油相,即反应物料)通过堰板溢流到轻相室再连续回流至反应器,重相(水相)通过设计管道连续自流至集水罐;

    13、在本系统中,根据静压平衡对所述设计管道的某一高度值进行限定,当所述分离器内的重相液位超过油水分离界面时,重相自动沿所述设计管道排送;

    14、采用本系统进行合成树脂自动脱水作业,无需任何手动操作,即可实现稳定地连续回流、连续脱水过程,提高了系统稳定性和产品质量,降低操作人员工作强度,解决了现有技术中操作人管观察分液罐上界位计的方式存在的一系列缺陷。



    技术特征:

    1.一种合成树脂自动脱水系统,其特征在于,与反应器、冷凝器和集水罐相配合,所述反应器通过气相线与所述冷凝器连接,所述冷凝器设有冷凝液输出口;

    2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述设计管道包括π形弯管和第一管道,所述π形弯管包括水平的干路管和与所述干路管连接的作为第一支路的重相管、作为第二支路的气相平衡管,所述干路管和所述第一管道的顶端连通,所述第一管道的底端与所述集水罐连通,所述重相管与所述重相出口连通,所述气相平衡管的一端连通于所述分离器的靠上侧处;

    3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述设计管道包括第二管道,所述第二管道的顶端与所述重相出口连通,所述第二管道的底端与所述集水罐连通,所述第二管道的顶端与底端相距h3,所述集水罐的操作压力一直处于常压;

    4.如权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,所述内伸管的出口端靠近并朝向分离器缓冲室侧封头。

    5.如权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,所述分离器于所述重相出口和所述轻相出口均设置了防涡流器。

    6.如权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,在所述分离器中,所述缓冲挡板呈单块板或者呈相互间隔的两个或两个以上的板件设置。

    7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,在所述缓冲挡板呈相互间隔的两个板件的条件下,相对靠近分离器缓冲室侧封头的所述板件在开孔后有效流通面积不小于30%,相对远离分离器缓冲室侧封头的所述板件在开孔后有效流通面积不小于50%。

    8.如权利要求2所述的系统,其特征在于,在所述π形弯管包括所述干路管、所述重相管和所述气相平衡管的基础上,所述干路管的数量为两个或两个以上,不同的所述干路管处于不同的高度,以与所述反应器生产的不同产品相对应。

    9.如权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,所述缓冲室在运行条件下包括液体区域和气体区域,所述内伸管延伸至所述缓冲室的液体区域的液面以下,所述内伸管中对应于所述液面以下的部分管道于侧壁开设有多个槽口。

    10.一种合成树脂自动脱水系统,其特征在于,在如权利要求1-9任一项所述的系统的基础上,限定所述进料口、重相出口和轻相出口的进出料速率均小于1m/s,限定在所述分离器中轻相、重相轴向速度均小于0.015m/s。


    技术总结
    本发明公开一种合成树脂自动脱水系统,包括分离器,分离器内设置缓冲挡板和堰板,以将分离器的内腔分隔成缓冲室、沉降分离室和轻相室依次布置的三个腔室,于三个腔室的腔壁处分别设有进料口、重相出口和轻相出口,于缓冲室内设有内伸管,内伸管与进料口对接,内伸管的底端管口低于堰板的最高点,进料口与冷凝液输出口通过管道连接,轻相出口与反应器通过管道连接;集水罐低于分离器,分离器通过设计管道与集水罐连接,设计管道的一个管口与重相出口连通,根据静压平衡对设计管道的某一高度值进行限定,使得当分离器内的重相液位超过油水分离界面时重相自动沿设计管道排送。本系统无需任何手动操作,即可实现稳定地连续回流、连续脱水过程。

    技术研发人员:朱文龙,杨繁,顾广宇,何红波
    受保护的技术使用者:广东寰球广业工程有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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