申请日2016.10.28
公开(公告)日2017.03.08
IPC分类号B01J19/24; B01J19/00
摘要
本发明一种水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，包括多个原料储罐、两个原料混合釜、反应器、内循环换热系统及外循环换热系统，本发明是通过计量泵精确控制投料比例，同时利用多级换热设备，精确控制合成温度，巧妙利用换热和反应为一体的管式反应器完成聚合反应，实现水溶性聚合物水处理剂的生产，循环反应，连续生产，具有生产效率高，劳动强度低，副反应少，产品收率高，产品质量稳定，无排放等优点。
摘要附图
权利要求书
1.一种水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其特征在于：包括多个原料储罐(1)，多个原料储罐(1)中的一个通过原料泵Ⅰ(2)连通换热器Ⅰ(3)，换热器Ⅰ(3)的出料口分别连通原料混合釜Ⅱ(4)的进料口及混料槽(5)，所述的原料混合釜Ⅱ(4)下端的出料口连通原料泵Ⅰ(2)的进料口，换热器Ⅰ(3)的出料口与混料槽(5)之间的连接管路上设置有流量计Ⅰ(6)及混料阀门Ⅰ(7)，引发剂储罐(8)连通高位滴加罐(9)，高位滴加罐(9)的出料口连通原料混合釜Ⅱ(4)上端的物料滴加口，高位滴加罐(9)的出料口与原料混合釜Ⅱ(4)的物料滴加口之间的连接管路上设置有滴加阀门(10)，储水罐(11)通过计量泵Ⅰ(12)连通原料混合釜Ⅱ(4)上端的加水口，储水罐(11)通过计量泵Ⅱ(13)连通原料混合釜Ⅰ(14)上端的加水口，多个原料储罐(1)中的一个通过原料泵Ⅱ(15)连通原料混合釜Ⅰ(14)的进料口，原料混合釜Ⅰ(14)下端的出料口连通原料泵Ⅱ(15)的进料口，原料泵Ⅱ(15)的出料口分别连通原料混合釜Ⅰ(14)的进料口及混料槽(5)，原料泵Ⅱ(15)的出料口与混料槽(5)之间的连接管路上设置有流量计Ⅱ(16)，所述的混料槽(5)下端的出料口通过循环泵(17)连通反应器(18)的进料口，反应器(18)的出料口分别连通混料槽(5)及保温釜(19)，保温釜(19)连通成品储罐(20)，所述的反应器(18)上连接有内循环换热系统及外循环换热系统。
2.根据权利要求1所述的水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其特征在于：所述的反应器(18)为盘管式反应器包括管道混合器(181)、管道式夹套换热器(182)及连接弯头(183)，两个管道混合器(181)及一个管道式夹套换热器(182)组成一个基本反映单元，管道式夹套换热器(182)设置在两个管道混合器(181)之间，多个基本反应单元之间通过连接弯头(183)连通，组成盘绕的管式反应器(18)。
3.根据权利要求2所述的水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其特征在于：所述的管道混合器(181)包括不锈钢管道(1811)及设置在不锈钢管道(1811)内壁上的混料绞龙Ⅰ(1812)。
4.根据权利要求2所述的水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其特征在于：所述的管道式夹套换热器(182)包括不锈钢内管(1821)、不锈钢外管(1822)及混料绞龙Ⅱ(1823)，不锈钢外管(1822)套装在不锈钢内管(1821)外，混料绞龙Ⅱ(1823)螺旋盘绕设置在不锈钢内管(1821)的内壁上，所述的不锈钢外管(1822)与不锈钢内管(1821)之间形成冷却流道(1824)，冷却流道(1824)连通内循环换热系统。
5.根据权利要求1所述的水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其特征在于：所述的内循环换热系统包括内循环水槽(21)、内循环水泵(22)及内循环换热器(23)，内循环水槽(21)内存储有冷却水，所述的内循环换热器(23)的出液口连通反应器(18)的冷却流道(1824)的进水口，反应器(18)的冷却流道(1824)的出水口连通内循环水槽(21)的回水口，内循环水槽(21)的出水口通过内循环水泵(22)连通内循环换热器(23)的进液口。
6.根据权利要求1所述的水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其特征在于：所述的外循环换热系统包括外循环水槽(24)、外循环水泵(25)及外循环换热器(26)，外循环水槽(24)内存储有冷却水，所述的外循环换热器(26)的出水口连通内循环换热器(23)的冷却水进口，内循环换热器(23)的冷却水出口连通外循环水槽(24)，外循环水槽(24)通过外循环水泵(25)连通外循环换热器(26)的进水口。
7.根据权利要求1所述的水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其特征在于：所述的储水罐(11)内存储的水为一次水。
8.根据权利要求6所述的水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其特征在于：所述的外循环水槽(24)内的冷却水为一次水。
说明书
水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统
技术领域：
本发明属于化工生产设备技术领域，具体涉及一种水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统。
背景技术：
磷是所有生物生命所必须的元素，它的作用不能被任何其他养分所替代，但是磷本身也是污染源之一，水体中磷含量过高会造成水体中生物富营养化，容易引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，赤潮、红潮等海洋生态异常现象出现的重要原因之一就是水体中生物富营养化，而水体中磷含量过高是水体中生物富营养化重要原因。因此，在水处理净化领域，国家环保政策要求采用低磷、无磷水处理剂对水体进行净化。
水溶性聚合物水处理剂如：更新丙烯酸/马来酸、丙烯酸/丙烯酸羟烷酯等二元共聚物，这类共聚物除抑制碳酸钙外，还有优异的抑制磷酸钙的能力，复合制剂增加强极性基团的二元共聚物，如苯乙烯磺酸/马来酸共聚物、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等共聚物配伍，不仅能抑制碳酸钙、磷酸钙垢，而且对锌离子有着稳定作用，对氧化铁和粘泥也有很好的分散性能，加强新型三元共聚物或四元共聚物，如丙烯酸/烯磺酸/丙烯酰胺等的开发。
因此，在水处理净化领域，水溶性聚合物水处理剂被大量的需求，但是，目前水溶性聚合物水处理剂的生产主要采用的是搪玻璃反应釜间歇式生产模式，搪玻璃反应釜间歇式生产主要采用人工投料，劳动强度大、效率低下，原料投放比例控制不精确、温度控制不精确，无法保证产品质量，既费时又有安全风险。间歇反应釜系统生产升温、降温频繁、间歇生产生产效率低下，无法满足市场需要。
发明内容：
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，它是通过计量泵精确控制投料比例，同时利用多级换热设备，精确控制合成温度，巧妙利用换热和反应为一体的管式反应器完成聚合反应，实现水溶性聚合物水处理剂的生产，循环反应，连续生产，具有生产效率高，劳动强度低，副反应少，产品收率高，产品质量稳定，无排放等优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种水溶性聚合物水处理剂生产用管式合成系统，其中：包括多个原料储罐，多个原料储罐中的一个通过原料泵Ⅰ连通换热器Ⅰ，换热器Ⅰ的出料口分别连通原料混合釜Ⅱ的进料口及混料槽，所述的原料混合釜Ⅱ下端的出料口连通原料泵Ⅰ的进料口，换热器Ⅰ的出料口与混料槽之间的连接管路上设置有流量计Ⅰ及混料阀门Ⅰ，引发剂储罐连通高位滴加罐，高位滴加罐的出料口连通原料混合釜Ⅱ上端的物料滴加口，高位滴加罐的出料口与原料混合釜Ⅱ的物料滴加口之间的连接管路上设置有滴加阀门，储水罐通过计量泵Ⅰ连通原料混合釜Ⅱ上端的加水口，储水罐通过计量泵Ⅱ连通原料混合釜Ⅰ上端的加水口，多个原料储罐中的一个通过原料泵Ⅱ连通原料混合釜Ⅰ的进料口，原料混合釜Ⅰ下端的出料口连通原料泵Ⅱ的进料口，原料泵Ⅱ的出料口分别连通原料混合釜Ⅰ的进料口及混料槽，原料泵Ⅱ的出料口与混料槽之间的连接管路上设置有流量计Ⅱ，所述的混料槽下端的出料口通过循环泵连通反应器的进料口，反应器的出料口分别连通混料槽及保温釜，保温釜连通成品储罐，所述的反应器上连接有内循环换热系统及外循环换热系统。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的反应器为盘管式反应器包括管道混合器、管道式夹套换热器及连接弯头，两个管道混合器及一个管道式夹套换热器组成一个基本反映单元，管道式夹套换热器设置在两个管道混合器之间，多个基本反应单元之间通过连接弯头连通，组成盘绕的管式反应器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的管道混合器包括不锈钢管道及设置在不锈钢管道内壁上的混料绞龙Ⅰ。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的管道式夹套换热器包括不锈钢内管、不锈钢外管及混料绞龙Ⅱ，不锈钢外管套装在不锈钢内管外，混料绞龙Ⅱ螺旋盘绕设置在不锈钢内管的内壁上，所述的不锈钢外管与不锈钢内管之间形成冷却流道，冷却流道连通内循环换热系统。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的内循环换热系统包括内循环水槽、内循环水泵及内循环换热器，内循环水槽内存储有冷却水，所述的内循环换热器的出液口连通反应器的冷却流道的进水口，反应器的冷却流道的出水口连通内循环水槽的回水口，内循环水槽的出水口通过内循环水泵连通内循环换热器的进液口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的外循环换热系统包括外循环水槽、外循环水泵及外循环换热器，外循环水槽内存储有冷却水，所述的外循环换热器的出水口连通内循环换热器的冷却水进口，内循环换热器的冷却水出口连通外循环水槽，外循环水槽通过外循环水泵连通外循环换热器的进水口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的储水罐内存储的水为一次水。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的外循环水槽内的冷却水为一次水。
本发明的有益效果为：
1、本发明是通过计量泵精确控制投料比例，同时利用多级换热设备，精确控制合成温度，巧妙利用换热和反应为一体的管式反应器完成聚合反应，实现水溶性聚合物水处理剂的生产，循环反应，连续生产，具有生产效率高，劳动强度低，副反应少，产品收率高，产品质量稳定，无排放等优点。
2、本发明设置内循环换热系统及外循环换热系统，内循环换热系统控制反应器18内的反应物料的反应温度，使反应温度保持恒定，外循环换热系统控制内循环换热系统内的换热介质的温度，使内循环换热系统内的换热介质温度保持恒定，能够很好的控制系统的反应温度，使本发明可连续恒温稳定运行，精确控制合成温度，很好的克服现有的反应设备升温、降温频繁的缺陷，保持设备稳定运行。
3、本发明的反应器采用盘管式反应器，盘管式反应器占地面积小，反应流程长，逆反应少，聚合反应过程中产生的热量被及时移走，能够很好的将反应温度恒定在极小的范围内，有利于反应温度的控制，保证产品的合成效率，减少次品的出现。