一种环管反应器及环管反应器的控制方法技术

本发明专利技术涉及液固淤浆反应技术领域，公开了一种环管反应器，包括由多根管路循环连通的环管本体、以及连通环管本体中相邻两根管路的连通管路，连通管路与环管本体中相邻的两根管路形成循环回路，环管本体内设置有至少两个轴流泵。通过连通管路形成局部循环回路，使得液固混合更均匀，降低溶胀聚并的风险；而且在发生溶胀聚并后依然保证液固混合均匀性，减缓颗粒溶胀程度。本发明专利技术还公开了一种环管反应器的控制方法，打开连通管路上的开关阀，连通循环回路；打开环管本体内的至少一个轴流泵；当环管本体内颗粒发生聚并时，关闭连通管路上的开关阀，同时打开环管本体内的至少两个轴流泵。该方法能够监测出颗粒是否发生溶胀聚并，并减缓颗粒溶胀程度。

【技术实现步骤摘要】
一种环管反应器及环管反应器的控制方法
本专利技术涉及液固淤浆反应
，尤其涉及一种环管反应器及环管反应器的控制方法。
技术介绍
输运液固淤浆的管道型反应器中，液固淤浆颗粒往往由于具有粘附性而容易发生聚并，严重时甚至会堵塞反应器，造成极大经济损失。以淤浆法合成聚乙烯工艺为例，该工艺中常使用环管反应器进行乙烯单体的高温聚合反应。生产低分子量的聚乙烯时聚合反应最优温度为80℃，而聚乙烯颗粒溶胀变性的临界温度为85℃，颗粒溶胀变性的物理特征体现为颗粒变得极具粘附性容易发生聚并，稀释剂分子扩散进入颗粒内部使颗粒变得透明，颗粒表面低分子量的聚乙烯溶解到液相中，使浆液粘度上升、流动性变差。通常采用在环管外侧包裹冷却套管的方式来移走反应热，控制系统温度维持在80℃。然而，由于聚乙烯颗粒导热性较差，所以一旦环管内颗粒分布不均匀，出现局部颗粒浓度过高的情况，此时局部的反应热无法及时疏散，导致局部温度超过85℃，从而引发颗粒聚并，严重时甚至导致反应器堵塞。现有技术对此类情形的处理有两种技术方案：一种是保持系统的反应温度低于预设值，该预设值通过测量颗粒的溶胀曲线来获得，以此来降低颗粒溶胀的可能性。这种方法所确定的操作温度往往远低于最优反应温度，因此无法发挥反应催化剂的最佳活性；第二种方法是监测环管反应器中的关键流动参数，包括环管中浆液的环流速度、特定测量点之间的压力信号以及泵的功率信号，颗粒溶胀聚并往往导致浆液流动性变差、泵功率上升，所以一旦监测到环流速度过低、压力信号过大、泵功率值达到了安全线，此时会触发自动装置向环管中注射稀释剂，以降低固相浓度，缓解溶胀程度。这种方法的不足在于，反应器中共聚单体的浓度和反应温度需要保持恒定才能保证聚乙烯产品的密度及分子量在符合需求的范围之内，一旦注射稀释剂将破坏这种恒定状态，导致产品质量下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种环管反应器及环管反应器的控制方法，解决了现有环管反应器在不影响催化剂反应活性,以及产品质量的前提下有效防止颗粒溶胀聚并的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种环管反应器，包括由多根管路循环连通的环管本体、以及连通所述环管本体中相邻两根管路的连通管路，所述连通管路与所述环管本体中相邻的两根管路形成循环回路，所述环管本体内设置有至少两个轴流泵。该环管反应器将环管本体中相邻的两根管路连通，形成局部的循环回路，使得环管反应器内的液固混合更均匀，流场中温度分布也更加均匀，因而可以降低触发溶胀聚并的风险；环管本体内设置有至少两个轴流泵，可以在颗粒发生溶胀聚并后依然保证液固混合均匀性，减缓颗粒溶胀程度，防止环管反应器堵塞。作为上述环管反应器的一种优选方案，所述连通管路上设置有开关阀。开关阀的设置用于连通或切断循环回路。作为上述环管反应器的一种优选方案，所述开关阀与控制器相连，所述控制器控制所述开关阀的开关。通过控制器控制开关阀的开关，操作方便。作为上述环管反应器的一种优选方案，所述连通管路的两端分别与所述环管本体中相邻的两根管路的中部相连通。作为上述环管反应器的一种优选方案，所述连通管路包括相连通且成直角设置的第一管路和第二管路，所述第一管路、第二管路以及所述环管本体中相邻的两根管路形成所述循环回路。作为上述环管反应器的一种优选方案，所述轴流泵设置在所述环管本体的底部的管路内。轴流泵设置在环管本体的底部的管路内有利于液体沿底部管路的轴向方向移动。作为上述环管反应器的一种优选方案，所述轴流泵与信号监测装置相连，所述信号监测装置与控制器相连，所述信号监测装置监测所述轴流泵的功率信号并将监测的功率信号传输给所述控制器。作为上述环管反应器的一种优选方案，所述环管本体包括：至少一组水平管路，每组水平管路均包括两根水平底管；分别与所述水平底管的端部对应连通的上升管路和下降管路；及连通所述上升管路和所述下降管路的连接管；所述水平底管、所述上升管路、所述下降管路和所述连接管形成循环连通的管路。一种环管反应器的控制方法，包括：打开连通管路上的开关阀，连通循环回路；打开环管本体内的至少一个轴流泵；当环管本体内颗粒发生聚并时，关闭连通管路上的开关阀，同时打开环管本体内的至少两个轴流泵。该环管反应器的控制方法，能够使得液固混合更均匀，降低发生溶胀聚并的风险；同时通过该控制方法能够监测出是否发生溶胀聚并，在颗粒发生溶胀聚并后依然能够保证液固混合的均匀性，减缓颗粒溶胀程度。作为上述环管反应器的控制方法的一种优选方案，包括：信号监测装置监测环管本体内的轴流泵的功率信号，当监测的功率信号大于第一预设值时，环管本体内颗粒发生聚并。本专利技术的有益效果：本专利技术提出的环管反应器，该环管反应器通过连通管路将环管本体中相邻的两根管路连通，形成局部的循环回路，使得环管反应器内的液固混合更均匀，流场中温度分布也更加均匀，因而可以降低触发溶胀聚并的风险；环管本体内设置有至少两个轴流泵，可以在颗粒发生溶胀聚并后依然保证液固混合均匀性，减缓颗粒溶胀程度，防止环管反应器堵塞。本专利技术提出的环管反应器的控制方法，能够使得液固混合更均匀，降低发生溶胀聚并的风险；同时通过该控制方法能够监测出是否发生溶胀聚并，在颗粒发生溶胀聚并后依然能够保证液固混合的均匀性，减缓颗粒溶胀程度，防止环管反应器的堵塞。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的环管反应器的结构示意图；图2是本专利技术实施例二提供的环管反应器的结构示意图。图中：1、环管本体；11、水平底管；12、上升管路；13、下降管路；14、连接管；2、连通管路；21、第一管路；22、第二管路；3、轴流泵。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例一：本实施例提供一种环管反应器，如图1所示，环管反应器包括由多根管路循环连通的环管本体1、以及连通环管本体1中相邻两根管路的连通管路2，连通管路2与环管本体1中相邻的两根管路形成循环回路，使得环管反应器内的液固混合更均匀，流场中温度分布也更加均匀，因而可以降低触发溶胀聚并的风险。环管本体1内设置有至少两个轴流泵3，可以在颗粒发生溶胀聚并后依然保证液固混合均匀性，减缓颗粒溶胀程度，防止环管反应器堵塞。进一步地，环管本体1包括至少一组水平管路，每组水平管路均包括至少一根水平底管11；分别与水平底管11的端部对应连通的上升管路12和下降管路13；及连通上升管路12和下降管路13的连接管14。本实施例中，环管本体1包括一组水平管路以及上升管路12、下降管路13和连接管14，水平管路包括两根水平底管11，上升管路12和下降管路13分别对应与水平底管11的端部相连通，连接管14连通上升管路12和下降管路13，水平底管11、上升管路12、下降管路13和连接管14形成循环连通的管路。本实施例中，连通管路2连通在环管本体1中相邻的水平底管11和上升管路12。环管本体1可以包括多组水平管路，每组水平管路可以包括多根水平底管11。如图1所示，轴流泵3设置在环管本体1的水平底管11内，有利于液体沿底部的管路的轴向方向移动。进一步地，轴流泵3与信号监测装置(图中未示出)相连，信号监测装置与控制器相连，信号监测装置监测轴流泵3的功率信号并将监测的功率信号传输给控制器。本实施例中，水平底管11上设置有两个轴流泵3，两个轴流泵3分别设置在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环管反应器，其特征在于，包括由多根管路循环连通的环管本体(1)、以及连通所述环管本体(1)中相邻两根管路的连通管路(2)，所述连通管路(2)与所述环管本体(1)中相邻的两根管路形成循环回路，所述环管本体(1)内设置有至少两个轴流泵(3)。

【技术特征摘要】
1.一种环管反应器，其特征在于，包括由多根管路循环连通的环管本体(1)、以及连通所述环管本体(1)中相邻两根管路的连通管路(2)，所述连通管路(2)与所述环管本体(1)中相邻的两根管路形成循环回路，所述环管本体(1)内设置有至少两个轴流泵(3)。2.根据权利要求1所述的环管反应器，其特征在于，所述连通管路(2)上设置有开关阀。3.根据权利要求2所述的环管反应器，其特征在于，所述开关阀与控制器相连，所述控制器控制所述开关阀的开关。4.根据权利要求1所述的环管反应器，其特征在于，所述连通管路(2)的两端分别与所述环管本体(1)中相邻的两根管路的中部相连通。5.根据权利要求1所述的环管反应器，其特征在于，所述连通管路(2)包括相连通且成直角设置的第一管路(21)和第二管路(22)，所述第一管路(21)、第二管路(22)以及所述环管本体(1)中相邻的两根管路形成所述循环回路。6.根据权利要求1所述的环管反应器，其特征在于，所述轴流泵(3)设置在所述环管本体(1)的底部的管路内。7.根据权利要求1所述的环管反应器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宁，周荣涛，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11