丙烯酸酯化反應(yīng)釜

一．功能原理：

丙烯酸樹脂合成流程：

二、主要原料：

硬單體：如甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（ST）、丙烯腈（AN），玻璃化溫度高（約100℃），用于提高樹脂硬度

軟單體：如丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸乙酯（EA）、丙烯酸異辛酯（2-EHA），玻璃化溫度低（-10℃以下），用于提高柔韌性和成膜性

功能單體：如丙烯酸-2-羥基乙酯（HEA）、甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）、丙烯酰胺等，用于引入官能團(tuán)或交聯(lián)點(diǎn)，提高附著力、耐水、耐溶劑等性能

引發(fā)劑：

過氧類：過氧化苯甲酰（BPO）、過氧化十二酰等

偶氮類：偶N二異D腈（AIBN）、偶氮二異庚腈（ABVN）

溶劑：

溶劑型丙烯酸樹脂常用的溶劑有苯類、酯類、酮類、醇類等，溶解性從大到小排列為：酮類＞酯類＞苯類＞醇類。

環(huán)保型涂料常用乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯（PMA）等混合溶劑

三、原料預(yù)處理：

對丙烯酸、丙烯酸酯進(jìn)行過濾，去除雜質(zhì)；引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等按比例溶解在適量溶劑中。

四、反應(yīng)工藝過程控制（反應(yīng)溫度根據(jù)用戶工藝求可變）：

間歇聚合：

將原料加入反應(yīng)釜，先通氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)空氣，防止爆炸，然后升溫至反應(yīng)溫度（一般為 60-90℃），滴加引發(fā)劑溶液，開始聚合反應(yīng)，反應(yīng)過程中控制溫度、攪拌速度，根據(jù)需要加入鏈轉(zhuǎn)移劑調(diào)節(jié)分子量，反應(yīng)結(jié)束后降溫。

連續(xù)聚合：

原料按比例連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)釜，通過多釜串聯(lián)或單釜連續(xù)操作，嚴(yán)格控制各段溫度、壓力和停留時間，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)物連續(xù)出料。

本裝置為間隙聚合，可進(jìn)行不同料量的聚合反應(yīng)，低量為 12L；

五、工藝后處理：

脫揮：

將聚合反應(yīng)后的物料送入脫揮釜，在真空條件下加熱，脫除未反應(yīng)的單體、溶劑等低沸物。

調(diào)節(jié)：

根據(jù)產(chǎn)品要求，加入增塑劑、消泡劑等助劑，調(diào)節(jié)樹脂的粘度、固體含量等性能。

丙烯酸酯化反應(yīng)釜

一、系統(tǒng)組成：

①、120L 聚合反應(yīng)釜主體

②、防爆攪拌裝置

③、壓力安全控制器套件

④、加料系統(tǒng)

⑤、主反應(yīng)器高低溫溫控系統(tǒng)

⑥、內(nèi)熱交換系統(tǒng)

⑦、脫揮真空冷凝收集系統(tǒng)

⑧、程序控制終端

二、主要技術(shù)參數(shù)說明：

功能描述：粘度1萬CP、自動控溫、冷凝回流、冷凝收集

工藝處理：釜內(nèi)表面要求，精拋光，攪拌槳表面精拋光

120L 聚合反應(yīng)釜主體：

1.設(shè)計體積：120L; 有效使用體積 12L-90L

2.設(shè)計壓力：常壓，高密封，氮封壓力不漏氣；

3.設(shè)計真空：冷態(tài) 50pa；熱態(tài) 100pa-2KPA（根據(jù)物料揮發(fā)性決定）；

4.需具備耐腐蝕（316L 不銹鋼材質(zhì)）、密封性能好、可控溫（0-180℃），釜內(nèi)配置攪拌槳，攪拌轉(zhuǎn)速可調(diào)（0-300rpm），同時預(yù)留氮?dú)庵脫Q、進(jìn)料、出料、溫度壓力監(jiān)測等接口。

5. 釜體釜蓋固定式安裝；夾套設(shè)計：物料層、導(dǎo)熱油層、保溫填料層、隔熱防燙層；

6. 導(dǎo)熱油同側(cè)進(jìn)出，方便操作；

7. 攪拌槳可選類型：三層槳：上層推進(jìn)式+中層直頁式+下層上翻式

8. 內(nèi)移熱：全自動超溫?fù)Q熱，管徑 1/2，類型：環(huán)形盤管式包裹在攪拌槳外圈；

9. 底部出料閥選型：高溫罐底球閥（需方可提出建議或指定閥型）；

10. 冷凝器形式：列管式冷凝器；材質(zhì)：316L

11. 冷凝回流控制：手動球閥，回流管3/8’；

12. 氣液分離器，5L，夾套設(shè)計，帶集液觀察窗或石英液位計，接一處回流釜內(nèi)φ3/8；

攪拌裝置：

1. 材質(zhì)：316L

2. 高壓耦合結(jié)構(gòu)：強(qiáng)磁耦聯(lián)器，扭矩70NM

3. 防爆電機(jī)，等級BT4

4. 配10：1減速機(jī)

5. 三層槳：上層推進(jìn)式+中層直頁式+下層上翻式，外圍環(huán)形盤管；

三級合金鋼軸承定位，穩(wěn)定扭矩輸出。

壓力安全控制器：

共三道安全預(yù)防：

1. 第一道：背壓安全閥，超壓自動物理排氣，安全范圍內(nèi)自動關(guān)閉；

2. 第二道：手動排氣管閥，緊急現(xiàn)場手動排氣

3. 第三道：若有釜內(nèi)放熱導(dǎo)至的壓升，系統(tǒng)自動進(jìn)行內(nèi)降溫，暫時停止加熱，直至內(nèi)熱下降，壓力穩(wěn)定后，繼續(xù)實驗；

加料系統(tǒng)：

1. 工業(yè)級流量控制型滴加送料蠕動泵

2. 理論流量范圍：0.007ml-8000ml/min

3. 標(biāo)配管徑15# 耐酸泵管（30%硫酸為例），長度2米

4. 高扭矩：輸送扭矩達(dá)8Nm,可輸送一定粘度的物料

5. 流量控制模式，直接輸入要滴加的流量

6. 標(biāo)配酸管可在最高0.17Mpa的高壓環(huán)境下連續(xù)送料滴加（丙烯酸）

7. 配高壓管，可在0.25Mpa的高壓環(huán)境下連續(xù)送料滴加（酯化類）

8. 不同物料可以進(jìn)行流量標(biāo)定、液量校準(zhǔn)工作；

9. 可以進(jìn)行送料定時操作

10. 可以進(jìn)行間隔送料定時

11. 工業(yè)485-RTU外控模塊

滴加原料儲罐10L：

12. 材質(zhì)：G3.3全透明，帶刻度

13. 帶底部出料展閥，閥體為PTFE

14. 體積：10L

15. 罐蓋為快開夾，一鍵開合。

16. 鋁合金型材固定支架，主架固定儲罐，副架固定送料泵

主反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)：

1. 全密封式設(shè)計，無油霧；

2. 軟件控制

3. 設(shè)計溫度-20℃-200℃；

4. 高溫控制：

RT-200℃

5. 功率 13.5KW

6. 低溫控制：

-20℃-RT

7. 制冷量：7.5KW(10P)(@0℃)

(油溫降溫 5℃/min)

8. 高溫磁力泵耐 250℃，1.5KW

9. 水冷散熱

10. 380V,50HZ

485通訊輸出

 全自動釜內(nèi)熱平衡換熱系統(tǒng)：

1. 全密封式設(shè)計，無油霧；

2. 設(shè)計溫度-20℃-RT

3. 制冷量：4KW(@0℃)

4. 自帶內(nèi)循環(huán)功能，

5. 變頻啟停控制泵

6. 485 輸出

水冷散熱

脫揮冷凝端低溫控制器：

1. 密封式設(shè)計，無油霧；

2. 設(shè)計溫度-40℃-RT

3. 制冷量：5.25KW(@0℃)

4. 自帶內(nèi)循環(huán)功能，

5. 變頻啟?？刂票?/span>

6. 485 輸出

7. 380V，50HZ

8. 水冷散熱

串聯(lián)：冷凝器+收集罐+攪拌水冷保護(hù)套

真空系統(tǒng)：

工業(yè)級真空泵

1. 抽速16L/S,60m3/h

2. 分壓0.04pa,氣填全壓0.4pa

3. 帶管道手動真空調(diào)節(jié)器，四通，垂直+水平雙閥柄；

4. 功率：2.2KW，電源：380V，50HZ

5. 真空油：6L

6. 接口KF40

7. 高強(qiáng)度耐腐蝕真空管2米

8. 凈重110KG

未裝置超低溫冷阱，直接冷凝器氣分收集罐

建議備：超低溫冷阱，用于干冰制冷器3L及收集器10L，有密封蓋；

電氣控制、數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)：

1. 電氣控制柜：立式控制電氣柜

2. 數(shù)據(jù)采集及信號聯(lián)接線為線槽接線；

3. 控制系統(tǒng)：10英寸觸摸屏控制器

4.西門子PLC處理器

控制終端 20 米內(nèi)無信號屏蔽情況下任意移動；點(diǎn)對點(diǎn)秒級通訊聯(lián)接；

控制功能：

  設(shè)置攪拌速度

設(shè)置反應(yīng)物料溫度

設(shè)置內(nèi)換熱自動運(yùn)行溫度

設(shè)置冷凝器溫控器溫度

設(shè)置加注液體體積/質(zhì)量、加注時間等

設(shè)置壓力安全參數(shù)，溫度安全參數(shù)

工藝過程：

溫度變化過程曲線

壓力變化過程曲線

真空度變化過程曲線

加注物料的質(zhì)量流過程曲線加注物料的體積流過程曲線

清洗功能：可設(shè)置一鍵清洗，清洗時間設(shè)置（可選清洗裝置后添加此功能）