塑料聚合过程中的阀门应用

来源：荣格发布时间：2020-04-10 535

泵与过滤应用及案例

对于高启闭循环寿命的阀门，其功能应根据所在的确切工艺配置而定。如果产品分离和卸料部分包含多条支路，这些阀门则可能备用于产品输送、隔离、排气和压力均衡等场合。  

聚合工艺被用于乙烯和丙烯等聚合物的生产。在专用催化剂的催化下，单体反应生成聚合物。共聚单体通常可以改变所生产的聚合物的性质，聚合物的链长由工艺中添加的氢量所控制。

工艺概述

经过反应器反应后，产品进入分离和脱气工艺段，未反应的单体和剩余的催化剂被回收。在许多情况下，聚合过程中所用的阀门在这一工艺段的使用非常频繁。

未反应的单体和剩余催化剂被回收后，产品进入造粒和助剂添加部分，以便在产品生产出来送至仓库前，对聚合物的性能进行最终调整。

高启闭阀门的应用

在聚合过程中存在多种频繁启闭的阀门。其中大部分位于产品分离段反应器的周围。下面为一些实例：

产品分离切断阀

不管产品分离器是否接受到来自反应器的树脂，切断阀都会起到隔断产品分离产线的作用。

主分离工艺线段用阀门

主分离工艺线段进口阀将聚合物树脂流和吹扫气体与产品仓分离开来。如果产品仓不止一个，应增加阀门，将产品仓彼此隔开。最后，用出口阀将产品仓与产品脱气仓隔开。

压力平衡阀

这些阀门位于两只分离器或卸料罐容器之间并打开，以平衡相互之间的压力。

吹扫阀

吹扫阀将吹扫气体入口与脱气仓隔开。类似的阀门也可以安装在需要排气的地方。

工艺挑战

•介质中可能含有碳氢化合物蒸汽、氮气以及带有块状和片状聚合物树脂的研磨性催化剂残留物；

•启闭次数要求非常高，约达100000～1500000次/年，行程时间小于3秒；

•阀门压差高，管道作用力大、振动强；

•由于介质连续聚合，聚合物会积聚在阀座和轴承的空腔及凹槽中；

•新型催化剂改善了最终产品的质量，生产出强度更高、更耐磨的聚合物。

美卓的解决方案

Metso-Neles固定式金属阀座阀门配备有高启闭循环寿命的气缸执行器，并可以选配针对高启闭应用而开发的智能开/关阀控制器SwitchGuard。

阀门

Metso-Neles金属阀座球阀采用坚固的阀杆-球连接，确保在高启闭分离工况中，运行性能稳固、持久。

 采用美卓防聚合物金属阀座，可以防止聚合物渗透至阀座后面并卡住阀门；

 具有耐磨蚀性，是使用较为新型的、更具磨蚀性的催化剂生产强度更高的聚合物的最佳选择；

 重负荷阀门设计，能够承受工艺中的压力差和管道作用力；

 防止聚合物积聚，通过阀座和球体之间的持续接触，有效地在每次循环过程中擦拭阀座表面；

 经测试和现场验证，数十年来，美卓一直在为聚合物和石化行业提供高启闭次循环寿命的球阀，实战经验丰富。

作为处理吹扫气体、并且与聚合物树脂几乎没有接触的阀门替代品，Jamesbury软座球阀配备了Xtreme 阀座，采用了特有的聚合物配方，具有专利的柔性阀座唇部设计，可以在两个方向切断。

 Xtreme阀座密封技术，使用寿命更长、性能范围更广，性能和等级超过竞争产品；

 柔性阀座唇部，具有可靠的双向切断功能、阀腔压力释放和更长的使用寿命，并且只需要最低限度的维护；

 卓越的控制性能，加上严密切断的能力，使这些阀门成为启/闭应用的理想选择；

 即使在100万次启闭循环后，阀门依然能够确保切断的严密性，这一事实已经在工业气体开/关应用中得到广泛的证实。

 逸散性排放量低，获得第三方机构认证

执行器

领先的工业气体供应商已经将美卓的Neles气动活塞式高启闭循环气缸执行器进行了标准化产品予以应用，因为该产品坚固的设计可确保设备运行时间更长、维护更少。

 高启闭循环设计，由于阀门杠杆轴承采用了耐磨活塞杆密封和特殊的耐磨材料，启闭循环超过了200万次；

 坚固的设计，标准阳极氧化/镀铬气缸管、硬质镀铬活塞杆、耐腐蚀结构和高品质弹簧进一步提高坚固性；

 关闭阀门时扭矩高，使用较小的执行机构即可使阀门关闭严密；

 模块化设计，简化了维护和备品备件的管理；

 可用于北极工况，在极端温度条件下，执行器可配备高性能活塞密封和钢材，以便在适低至-55°C（-67°F）的温度下运行正常。

阀门控制器

美卓的智能阀门控制器SwitchGuard在恶劣工况下性能可靠，并为高启闭循环开/关应用进行各种诊断，确保用户的阀门启闭循环寿命长。

 配置可以满足工艺要求：SwitchGuard可根据工艺需要设置开/关阀的行程时间和工艺参数；

 无需维护即可运行数百万次循环：控制器气动系统采用了先进设计；

 无需辅助装置（如增压器或快速排气阀）即可到达快速冲程时间：SwitchGuard的气动容量高；

 进行预测性维护：凭借高启闭循环阀门的性能，进行广泛的诊断；

 简化安装：通过在SwitchGuard的罩壳内安装不同的机械或感应式接近开关；

 危险区域综合认证：针对所有阀门控制仪器仪表进行切实的安全和防火认证。

除了选用SwitchGuard，美卓还可以提供针对单独电磁阀、限位开关和其它附件的传统控制解决方案。

阀门监控解决方案为处理传统控制系统提供了紧凑而有条不紊的方式、显示阀门状态的直观的查看指示器，接线更加快捷方便。

Axiom是一种集成了5通2位电磁阀、可以适应单动和双动执行机构的有价值的阀门监控器。同时，的诊断系统有助于减少设备停机时间，降低了维护成本。有防爆（AX）和非易燃固态（AMI）型号可供。

Quartz配有可以快速打开的维修盖，有2、4或6只机械或接近开关可选。还可以安装位置发射器。有防爆和非易燃两种型号可供。

Eclipse在一个密封的模块内继承了两只固态传感器，确保长寿命和无故障运行。有非易燃型号可供。

优势

•安全、持久的密封性和循环寿命

•运行可靠，带阀座擦拭设计

•采用旋转技术和标准动载封装设计以防止排放

•性能经现场验证

•避免聚合物在阀腔中积聚

•可生产需要新型催化剂和金属阀座阀才能生产的高品质聚合物

•可根据现场具体要求为阀门配备仪器仪表

•根据应用和维护计划要求，进行包括基本和广泛诊断的能力

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