防水涂料的主要生产设备
专栏:技术交流
发布日期:2018-08-21
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作者:金宗机械
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建筑防水涂料生产用的基料基本上可分为合成乳液和溶剂型树脂两类,统称为合成树脂,除了部分合成树脂必须由专业树脂生产企业提供外,大部分均可由涂料生产企业自行制备。合成树脂的生产主要经历两个过程,聚合反应过程和传热过程,所涉及的设备主要是反应釜和传热器。

    建筑防水涂料的制备过程主要包括颜填料的分散、研磨、涂料的调配、调色等,主要设备为高速分散机、三辊研磨机和胶体磨等。


制备基料的设备
(一)反应釜
    在防水涂料生产过程中,对溶剂型涂料来说,所用的基料可能是现成的固体聚合物树脂,也可能由涂料制造厂自行聚合制备,前者所用的主要设备为溶解釜,后者的主要设备为聚合釜,这两种釜的结构基本相同,故统称为反应釜。

    合成树脂的生产主要是通过缩聚反应或加聚反应等化工过程完成的,温度、压力、催化剂和物料配比等因素是影响聚合速率和产品相对分子质量的主要因素,这些工艺条件除了通过工艺操作来控制外,反应釜的结构和合理使用也是重要的保证,目前涂料工业所用的反应釜其种类主要有搪瓷反应釜和不锈钢反应釜,从加热形式来看则有直接加热式反应釜、间接加热式反应釜、电加热反应釜、蒸汽加热反应釜等几种,较为普遍使用的是蒸汽加热反应釜。

    搪瓷反应釜是由含硅较高的玻璃釉质涂于碳钢釜内壁,经高温烧制而成的,具有良好的耐腐蚀性能,对于一般的无机酸、有机酸、弱碱和有机溶剂均有较好的抵抗能力,尤其是在与盐酸、硝酸和王水等强腐蚀介质接触时,其耐腐蚀性能优于不锈钢反应釜,因此是合成树脂生产最常用的反应釜。不锈钢反应釜有优良的耐腐蚀性能和防锈性能,对一般的无机酸、有机酸、碱液、有机溶液等均有一定的承受能力,因此也是合成树脂生产常用的反应釜。不锈钢反应釜的机械性能良好,因此工作压力和温度可不受限制。不锈钢反应釜的表面一般比较粗糙,反应物料容易黏附在壁上,造成局部
过热或结焦,因此应定期清洗,另外,卤族元素(氟、氯、溴等)对不锈钢材料有一定的腐蚀作用,因此不适合对含卤素物料的操作。

(二)换热与冷凝设备

制备合成树脂的生产过程中,必须按工艺要求控制在一定的温度下进行反应,温度对反应是否能正常进行以及产品的质量和产率都有着十分密切的关系。例如,在溶剂法生产聚丙烯酸酯树脂的过120  ℃左右,然后聚程中,投入反应釜的单体和溶剂首先应 加热合开始,聚合过程是一个放热过程,为防止反应体系过热,必须及时将聚合放出的热量排除。化工生产中把这种热量由较热物体传给较冷物体的过程或热量排除的过程都称为传热过程,实现传热过程的设备称为热交换器或换热器。


    在合成树脂生产中常常遇到两种传热问题:一种是从热源将热量传给反应体系或从反应体系排走,使反应物料迅速升温或降温;另一种是如何削弱传热过程,防止热量损失,如合成树脂反应釜的保温等。合成树脂生产中传热过程相当普遍,选用适宜的换热器和正确使用换热器将对生产有重要意义。

    在传热过程中,热流体与冷流体进行热量交换。按照不同的换热目的和方式,换热器可分为三大类:间壁式换热器、直接混合式换热器和蓄热式换热器。涂料工业中大多采用间壁式换热器。

间壁式热换器主要有以下几种类型。

 
    夹套式换热器  夹套式换热器又称釜式换热器。它是直接连接在反应釜筒体外部的密封夹套。用蒸汽加热时,蒸汽从夹套的上部连接管进入,冷凝水从夹套下部出口排出。用冷水冷却时,冷却水从夹套下部连接管进入,从上部的出口排出。夹套式换热器的传热面积有限,一般仅对物料进行加热和冷却。


   列管式换热器  列管式换热器主要用于反应过程中汽化热的排除和可凝性蒸汽的冷凝回流,因此又称为冷凝器,它是涂料工业中作常用的换热器之一。它的优点是单位体积的传热面积大,传热效率高,结构简单,适应性强。

    列管式换热器主要由外壳、管板(花板)、管束、封头等部件组成。在圆柱形外壳内平行装入管束,管束两端按一定的规律排列并固定在花板上,然后通过法兰将封头与花板连接。进行热交换时,一种流体由封头上的连接管进入换热器,另一种流体在管束和壳体之间的空隙中流动,通过管束的外表面进行传热。



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