一種高吸水性樹脂生產用節能恒溫反應設備制造技術

一種高吸水性樹脂生產用節能恒溫反應設備，包括配料釜、反應容器和溫度調控機構，溫度調控機構包括太陽能集熱器、保溫水箱、儲水池、恒溫器和循環泵，所述反應容器為箱體結構，內進水管、分管和支管。本實用新型專利技術以太陽能作為熱源，通過太陽能集熱器將光能轉換為熱能，對保溫水箱內的傳熱介質進行加熱，用于溶解和預熱高吸水樹脂的合成原料，促進高吸水樹脂合成生產的節能減排，具有很高的應用意義，高效傳熱反應容器具有多組平行翅片管，增大了反應熱交換面積，提高傳熱速率，支管與反應液中部距離更接近，提高對反應物的加熱速率，及時帶走聚合反應釋放的化學熱，防止反應熱積累以消除反應體系爆聚的危險，提高反應體系溫度的均勻性。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種高吸水性樹脂生產用節能恒溫反應設備，包括配料釜、反應容器和溫度調控機構，溫度調控機構包括太陽能集熱器、保溫水箱、儲水池、恒溫器和循環泵，所述反應容器為箱體結構，內進水管、分管和支管。本技術以太陽能作為熱源，通過太陽能集熱器將光能轉換為熱能，對保溫水箱內的傳熱介質進行加熱，用于溶解和預熱高吸水樹脂的合成原料，促進高吸水樹脂合成生產的節能減排，具有很高的應用意義，高效傳熱反應容器具有多組平行翅片管，增大了反應熱交換面積，提高傳熱速率，支管與反應液中部距離更接近，提高對反應物的加熱速率，及時帶走聚合反應釋放的化學熱，防止反應熱積累以消除反應體系爆聚的危險，提高反應體系溫度的均勻性。【專利說明】一種高吸水性樹脂生產用節能恒溫反應設備
本技術涉及高吸水性樹脂生產設備
，具體為一種高吸水樹脂生產用節能恒溫反應設備。
技術介紹
太陽能資源屬于可再生能源，不僅資源豐富、使用成本低廉，而且對環境無任何污染、無需運輸，是亟待加大推廣使用的清潔能源。使用太陽能是實現節能減排和可持續發展的國家發展戰略規劃、解決日益嚴重的環境污染和能源緊缺問題的重要途徑之一，處于優先發展的地位。目前，在合成高吸水性樹脂過程中，溶解合成高吸水樹脂的原料(如丙烯酰胺)時，需要提供一定熱量來加速原料溶解，以便提高生產效率;各原料混合均勻后，在進行共聚合成反應前，需將混合原料進行電加熱或蒸汽加熱至一定溫度(50°C?80°C)，這勢必造成煤炭等不可再生資源的消耗和大量污染物的排放。此外，在制備高吸水樹脂時，普遍采用大體積容器作為反應容器，熱交換介質與反應體系中心之間的距離相對較遠，在反應(放熱)階段，設備無法及時轉移高吸水樹脂中瞬間產生的熱量，熱量在高吸水性樹脂內部持續積累，極易引起高吸水性樹脂爆聚，導致位于合成體中部與外部的高吸水樹脂分子結構不一致，降低高吸水樹脂性能的穩定性及應用性。
技術實現思路
本技術的目的是針對以上現有技術出現的問題，提供一種高吸水性樹脂生產用節能恒溫反應設備，解決現有技術中合成高吸水性樹脂時、加熱過程采用電加熱或蒸汽加熱、造成煤炭等不可再生資源的消耗和大量污染物的排放的技術問題；同時解決現有技術中熱交換介質與反應體系中心之間的距離相對較遠、熱量在高吸水性樹脂內部持續積累、極易引起高吸水性樹脂爆聚、導致位于合成體中部與外部的高吸水樹脂分子結構不一致、降低高吸水樹脂性能的穩定性及應用性的技術難題。為實現上述技術目的，本技術采用如下技術方案:—種高吸水性樹脂生產用節能恒溫反應設備，包括配料釜、反應容器和溫度調控機構，其特征在于:所述溫度調控機構包括太陽能集熱器、保溫水箱、儲水池、恒溫器和循環栗，所述太陽能集熱器和保溫水箱電連接，其余各構件通過保溫管連通;其中，所述保溫水箱和儲水池之間形成循環回路;所述保溫水箱和儲水池的下口都連接恒溫器的上口 ；所述恒溫器的下口連接循環栗的上口 ；所述循環栗的下口連接一段保溫管后分支形成兩個保溫管支路，一條保溫管支路流經配料釜，另一條保溫管支路流經反應容器，之后兩條支路匯合進入保溫水箱;每段保溫管上均設控制閥門；所述反應容器為高效傳熱反應容器，為箱體結構，其內設進水管、分管和支管;所述進水管從高效傳熱反應容器的底部中心位置豎直穿入高效傳熱反應容器內部，其端部與分管垂直連通，所述分管的軸線平行于高效傳熱反應容器的底面，其兩端固定于反應容器側壁上，所述支管為多組互相平行的等內徑管，其軸線平行于高效傳熱反應容器的底面，其一端與分管垂直連通，另一端貫穿反應容器側壁后與外部的保溫管連通。作為本技術的優選技術方案，所述配料釜內設夾套，傳熱介質流經夾套對配料爸內的反應物料進行加熱。進一步優選的，所述反應容器中，支管的安裝高度低于反應容器總高度的三分之--O優選的，所述進水管、分管和支管均為金屬管，金屬材料的導熱系數大于16W/(m.°C)o優選的，所述進水管、分管和支管外設有若干用于增大熱交換面積的薄翅片。其中，所述進水管上的薄翅片為縱向翅片，翅片高度2.5厘米，厚度0.12厘米，翅片數量為16?26個。優選的，分管和支管上的薄翅片為螺旋翅片，翅片高2厘米，翅片厚度0.12厘米，翅片管螺距I厘米。所述薄翅片為金屬片，所采用的金屬材料導熱系數大于16W/Cm-0Oo與現有技術相比，本技術的技術優勢在于:1、本技術以太陽能作為熱源，通過太陽能集熱器將光能轉換為熱能，對保溫水箱內的傳熱介質進行加熱，用于溶解和預熱高吸水樹脂的合成原料。該項技術促進高吸水樹脂合成生產的節能減排，從經濟和環保角度來說，具有很高的應用意義；2、高效傳熱反應容器具有多組平行翅片管，可增大反應熱交換面積以提高傳熱速率;相對傳統設備，高效傳熱反應容器支管與反應液中部距離更接近，在升溫階段，可提高對反應物的加熱速率;在反應階段，傳熱介質可及時帶走聚合反應釋放的化學熱，防止反應熱積累以消除反應體系爆聚的危險，并提高反應體系溫度的均勻性，確保反應體系外部、中部處高吸水性樹脂分子結構的一致性。【附圖說明】圖1為本技術設備的整體結構示意圖；圖2為本技術中高效傳熱反應容器內部結構的俯視圖；圖3為進水管7.2、支管7.1和分管7.3的連接結構示意圖；圖4為圖2的左視圖。附圖標記:1-太陽能集熱器，2-保溫水箱，3-儲水池，4-恒溫器，5-循環栗，6_配料釜，7-反應容器，7.1-支管，7.2-進水管，7.3-分管，7.4-傳熱介質，7.5-反應容器側壁，7.6-薄翅片，8-保溫管，9-安全閥，10-電輔熱加熱裝置，11-第一閥門，12-第二閥門，13-第三閥門，14-第四閥門，15-第五閥門，16-第六閥門，17-第七閥門，18-第八閥門，19-第九閥門，20-第十閥門，21-第^^一閥門，22-第十二閥門。【具體實施方式】為了使本技術更容易被清楚理解，下面結合附圖和實施例對本技術的技術方案進行清楚、詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。如圖1，本技術提供一種高吸水性樹脂生產用節能型恒溫反應設備，包括配料釜6、反應容器7和溫度調控機構，其配料釜6具有夾套，傳熱介質7.4流經夾套對反應物料進行加熱，通過保溫管8和第十二閥門22與反應容器7連接。溫度調控機構包括太陽能集熱器1、保溫水箱2、儲水池3、恒溫器4和循環栗5。所述儲水池3通過保溫管8順序連接第四閥門14和恒溫器4，并通過第一閥門11和第二閥門12連接保溫水箱2。所述保溫水箱2安裝安全閥9和電輔熱加熱裝置10。如圖2、3和圖4，所述反應容器7為高效傳熱反應容器，為長方體的箱體構造，其內部構造包括進水管7.2、分管7.3和支管7.1，所述進水管7.2、分管7.3和支管7.1的材質采用不銹鋼，進水管7.2通過高效傳熱反應容器的底部中心位置垂直貫穿進入高效傳熱反應容器內部，與分管7.3垂直連通，所述分管7.3平行于反應容器7的底面，其兩端固定于反應容器側壁7.5，其安裝高度低于反應容器7高度的三分之二，與支管7.1垂直貫通，所述支管7.1為多組互相平行的內徑相同本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高吸水性樹脂生產用節能恒溫反應設備，包括配料釜（6）、反應容器（7）和溫度調控機構，其特征在于：所述溫度調控機構包括太陽能集熱器（1）、保溫水箱（2）、儲水池（3）、恒溫器（4）和循環泵（5），所述太陽能集熱器（1）和保溫水箱（2）電連接，其余構件通過保溫管（8）連通，其中，所述保溫水箱（2）和儲水池（3）之間形成循環回路；所述保溫水箱（2）和儲水池（3）的下口都連接恒溫器（4）的上口；所述恒溫器（4）的下口連接循環泵（5）的上口；所述循環泵（5）的下口連接一段保溫管（8）后分開形成兩個保溫管支路，一條保溫管支路流經配料釜（6），另一條保溫管支路流經反應容器（7），之后兩條支路匯合進入保溫水箱（2）；每段保溫管（8）上均設控制閥門；所述反應容器（7）為高效傳熱反應容器，為箱體結構，內設進水管（7.2）、分管（7.3）和支管（7.1）；所述進水管（7.2）從高效傳熱反應容器的底部中心位置豎直穿入高效傳熱反應容器內部，其端部與分管（7.3）垂直連通；所述分管（7.3）的軸線平行于高效傳熱反應容器的底面，其兩端固定于反應容器側壁（7.5）上；所述支管（7.1）為多組互相平行的等內徑管，其軸線平行于高效傳熱反應容器的底面，其一端與分管（7.3）垂直連通，另一端貫穿反應容器側壁（7.5）后與外部的保溫管（8）連通。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張守祺，王振華，劉海濤，傅宇方，趙尚傳，趙志超，
申請(專利權)人：交通運輸部公路科學研究所，黑龍江省水文地質工程地質勘查院，
類型：新型
國別省市：北京;11