共聚醚醚酮聚合釜的设计开发.pdf

石油和化工设备
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2013年第16卷
共聚醚醚酮聚合釜的设计开发
李岩,何玉伟,林藏华
(中航黎明锦西化工机械(集团)有限责任公司,辽宁萄芦岛125001)
[摘要]介绍了共聚醚酮聚合釜的主要技术指标、结构特点、制造试车及市场应用情况。该釜为目前国内开发研制成功
的首台示范装置,对共聚醚誌酮行业有着重大意义
关键词]共聚醚醚酮;聚合釜;设计开发;试车调试
共聚醚醛酮树脂( COPEEK)是一种新型工2设计结构特点
程塑料,属线性芳香高分子化合物,在特种工程
聚合签由传动装置、搅拌系统、釜体部分
塑料中的综合性能优异,具有耐热等级高、耐辐
传热系统等组成。
照、耐腐蚀、耐疲劳、强度高、耐磨性能好等特
性。主要用于制造电线、电缆绝缘材料等电子电
.1传动装置
器、活塞环、检测传感器等精密仪器仪表、飞机
该釜的传动装置为上装式,由电机、变频
结构零部件等,在医疗、涂料等其他行业也有广
调速器、减速机、机架、传动轴、联轴器、机械
泛的用途。共聚醚醚酮聚合釜是盘锦中润特塑有密封等部件组成。电机通过减速机以弹性联轴器
限公司100吨/年共聚矇酮裝置的核心设备,由与轴系连接,机架中的轴承箱承担搅拌器的轴向
中航黎明锦西化工机械(集团)有限责任公司根カ及径向力,搅拌转速由变频调速器来调整。减
据用户提供的工艺参数,自行设计开发制造的。
速机采用平行轴式减速机,密封为双端面机械密
该釜是目前国内首台示范装置,其传热装置结构封,采用自身锁紧装置,由油站提供密封压力和
合理,搅拌传动装置结构先进,该设备开发研制
润滑,机械密封单端面泄漏量小于5mlh
成功,对共聚瞇醚酮行业有着重大意义。
2.2搅拌系统
1聚合釜简介
根据用户提供的物料参数和反应要求,设计
共聚瞇醚酮聚合釜具有传热充分、物料循环
部门通过冷模试验和玏率计算,最终确定该釜采
均匀等特点,该釜结构合理、配置先进,与化工用三层搅拌器,两层斜叶桨式加一层直叶开启涡
工艺配套,生产出的共聚瞇醛树脂产品的各项轮式搅拌器,下层斜叶桨式攬拌器按封头形状配
技术指标达到国际先进水平。产品机构简图见图做,兼起乱刮料作用,中层为直叶开肩涡轮式搅拌
1,主要技术指标见表1。
器,主要为物料循环作用,上层斜叶桨式搅拌器
后绿为锯齿状,兼起破沫功能。
表1共聚谜聚合釜主要技术指标
2.3釜体部份
釜体
半管夹套
根据用户要求,聚合釜全容积为6.5m2,有效
设计压力MPa
0,7
0.6
容积为6m3,釜体内径1600mm,筒体长径比为
设计温度C
340
1.66。上、下封头采用标准椭圆形封头,在上封头
全容积m3
设有回转盖式人孔,方便生产中检修。为了改变
釜体高径比
1.66
电机功率
流形,促进物料循环,在釜体内设置了挡板。
75
传动方式
上传动
4传热系统
搅拌转速r/min
80~180
排器型式斜叶桨式+直叶开启轮式
作者简介:李岩(1980-),男,辽宁葫芦岛人,2003年毕业
密封型式
机械密封
于北京林业大学机械设计制造及自动化专业,本科,工程师。从
搅拌设备等压力容器设计及工艺工作。
第5期
李岩等共聚醚醚酮聚合釜的设计开发
板,进一步提高了釜体的传热速率。半管夹套换
热面积达到10m2,满足了共聚醚瞇酮生产工艺要
求
2.5防粘釜技术
为了减轻粘釜,釜内壁及搅拌器外表面均要
求抛光处理,瓮体表面粗糙度Ra不高于0.08μm,
内件外表面Ra不高于0.,2um
2.6配套辅件
聚合釜辅件是保证聚合正常运转必不可少
的部分,共聚瞇醚閘聚合釜配置了安全阀、喷淋
阀、放料阀等辅助装置。
3聚合釜制造及试车调试
结构设计及施工图设计完成后,经有关专
家和用户确认,再经编制制造工艺、焊接工艺,
然后开始设备制造。为确保产品制造质量达到设
计要求,公司制定了详细严格的工艺路线,对主
要受压件进行材料标记移植,严防错用。传动件
的加工精度及形位公差严格按照图纸要求进行加
工,总装前进行复检。釜体制造完成后进行水压
强度试验和气密性试验,经检查无泄漏、无异常
变形、无异常响声,达到技术要求。
传动系统总组装后,进行出厂前的试车(以
水代料),试车过程严格按照试车规程进行。试
车中检査各项指标均为合格,经用户代表确认后
停车,进行清釜、包装、发运。
4市场应用情况
華
共聚醚瞇酮聚合釜于2010年11月开始设计,
2011年6月制造出厂。盘锦中润特塑有限公司生产
线于2012年3月全线开通,装置一次开车成功,
出合格产品,目前该装置运行平稳并达到生产能
力,各项技术指标达到欧美国家同等水平。
该设备为目前国内共聚醚醚酮首套工业化示
范装置。它的研制成功,对该行业的发展具有重
图1聚合筒图
大意义。共聚醚醚酮合成专利技术是国家“863”
共聚陈瞇酮聚合时需要大量的热量,聚合计划重点攻关课题之一,其大规模工业化生产将
时能否有效地提升温度,决定着聚合釜的生产能创造优异的经济效益和社会效益。
力。为此,聚合釜采用了半圆管式夹套结构,使
导热油流动没有短路现象,从而提高了夹套的传收稿日期:2012123,修回日期:2013-0326
热系数;体主体材料采用厚度10mm的不锈钢