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威海汇鑫化工有限公司聚合釜的生产历程
添加人:威海汇鑫

威海汇鑫化工机械有限公司是国内反应釜设备的主要专业生产厂,拥有一、二、三级压力容器资质,后经几次技术改进,已在国内改扩建的数十个PVC生产装置中采用。近年来,又研制成功了48m3和70m3 PVC聚合釜,并对乳液聚合和本体聚合的PVC聚合釜进行了设计研制。

       一、汇鑫聚合釜的基本特性与结构特点

      1、基本特性

         全容积/m3 70.2 

        物料名称 VC,H2O,等 H2O

        设计压力/MPa 2.06 0.74

        设计温度/℃ 93 88

        主体材料 16MnR+SUS304 16MnR/10/Q235-A

        容器类别 Ⅲ

        传热方式 半管夹套+内冷管

        传热面积/m3 夹套70,内冷管19

        设备净重/kg 51660

        电机功率/kW 160

        搅拌转数/r•m-1 98

        搅拌转向 顺时针(向下看)

        搅拌器型式 三叶后掠

        轴封型式 双端面机械密封

   机封冷却方式 平衡液罐或密封油站

        单釜年生产能力/万t 2.0-2.5

      2、 结构特点

        (1)采用二层三叶后掠式搅拌器。该搅拌器的设计是经过搅拌冷模试验,运用搅拌放大技术进行的优化设计,从而保证了最佳的树脂产品质量(颗粒型态与粒径分布)和最低的能量消耗。

        搅拌器曾在引进的70m3釜上更替使用,并进行了产品质量和功率的对比测试,取得了安全一致的效果。搅拌桨叶的断面形状为空心长圆形,经试验测定较矩形断面的桨叶可降低功率消耗10%左右。

        (2)良好的传热结构和传热能力为聚合釜可以达到高的生产强度提供了可靠的保证。

        70m3釜的主要传热通道有3部分:

        a.釜体夹套采用螺旋半管式夹套,较带螺旋导流板的筒式夹套传热系数可提高20%以上;

        b.内冷挡板为4组套管式可拆卸内冷管,较直管式内冷管的传热系数可提高18%以上;

        c.聚合过程中,从釜底机封上部连续加注无离子冷却水,也可平衡聚合体系的热量。

        (3)搅拌传动系统置于釜体下部,采用底伸式搅拌轴,运行平稳,检修方便。

        (4)轴封采用双端面机械密封,机封上部在釜内物料和上密封面之间设有连续注水通道,有效地隔离物料与密封面的接触,保证机封长期可靠运行。

        本釜机械密封平衡液(密封油)的供给和冷却采取了2种方式,一种是氮气加压的平衡液罐,另一种是配套密封油站,用户可以根据自己的操作习惯任选。

        (5)釜体内表面采用复合电解研磨抛光,表面粗糙度Ra<0.1μm,釜上还配有喷淋涂釜装置,所以该釜的防黏釜问题已经得到很好的解决。

        3、提高聚合釜的传热能力

        聚合釜的传热能力是制约其生产能力的关键之一,为了使聚合釜具有较高的传热能力,在大型釜的设计中采取了以下4项措施。

        (1)改变釜体夹套结构,采用高传热系数的半管夹套;

        (2)增大内冷管的传热面积,采用高传热系数的内冷管结构;

(3)采用釜顶冷凝器;

        (4)采用在聚合全过程向釜内注水的新工艺。

        以上这些措施已在国内大中型PVC聚合釜中实施,经传热测定,证实聚合釜的传热能力明显提高,加之采用高效复合引发剂,并改进操作方式(如加热脱盐水技术、密闭加料、带压出料等),国产聚合釜的生产强度已经接近国际先进水平。

4、釜体内壁抛光与防黏壁技术

       汇鑫聚合釜现已组建了抛光车间,设有多套简体封头内表面复合电解研磨装置,大面积不锈钢表面抛光粗糙度可达到Ra0.1μm

        国内已基本解决PVC聚合釜的黏壁问题,从聚合釜的设计角度考虑,一是采用电解研磨抛光,提高釜体内表面的光洁度;二是配备釜顶喷淋涂釜装置,使用有效的防黏釜剂。国内一些PVC生产装置已达到了不开盖连续生产百釜以上的水平。

5、大轴径釜用机械密封

        近几年,国内机械密封的设计、制造水平提高很快,并有多家外商在国内合资建厂,为许多国内或引进的大型聚合釜配套了大轴径双端面机械密封,经多年使用考验,密封性能和使用寿命都可以满足生产要求。

       聚合釜的配套件

       汇鑫化机已研制成功DN300的大口径弹簧式安全阀,用于70m3 PVC聚合釜。

        聚合釜上的其他配套件,如喷淋阀、柱塞式放料阀、高压水力清釜装置以及大功率渐开线齿轮减速机、大功率防爆电机等国内均可生产,质量和使用性能与国外产品相当。

        大型聚合釜的运输问题

        直径超过Φ3400mm的大型设备一般采用公路汽车运输或海上运输。

          曾用汽车运送直径Φ5000mm、容积为200m3搅拌设备至大庆石化;用汽车运送直径Φ4600mm、容积为70m3和90m3搅拌釜至北京、无锡、四川和新疆等;海运重250t的锻烧炉至天津港。大型釜的运输已不会成为难题。

       6、国内大型PVC聚合釜开发的进展

        在PVC生产中,工艺技术水平和聚合釜技术水平对树脂生产获取经济效益影响甚大。聚合工艺技术进步推动了聚合釜的技术发展,聚合釜技术水平的提高又保证了先进工艺得以实现。

       7、 国产PVC聚合釜的应用

        国产聚合釜在国内PVC生产装置中已广泛应用,对我国PVC工业的发展发挥重要作用。国内PVC生产装置中聚合釜的总容量大约为13000m3,其中国产釜合计容量约11500m3,占总量的78%。30m3聚合釜曾一度成为我国PVC生产装置的主体釜型,随着生产装置规模的不断扩大,国产70m3釜成为新扩建PVC装置的首选。汇鑫化机在聚合釜的生产中,不断创新,拥有着强大的技术、生产队伍,具备了生产各种大小反应釜的生产能力,成为反应釜行业中的领军企业。