一种适于宽粘度域的聚合釜制造技术

本发明专利技术公开了一种适于宽粘度域的聚合釜，为双搅拌器聚合釜，包括筒体和两个电机，两个电机分别带动两个搅拌器，两个搅拌器的搅拌轴为同心搅拌轴，外轴呈圆筒状套在内轴外面；内搅拌器的搅拌叶选用适于相对较快速搅拌的型式，外搅拌器的搅拌叶选用适于相对较慢速搅拌的型式。所述的双搅拌聚合釜，轴封可为机械密封型和磁力密封型。当选用机械密封型时，聚合釜两个电机共用一个双输出轴减速机；当选用磁力密封型时，两个电机各配套一个减速机和磁钢。该聚合釜可有效地消除聚合釜内反应物料的死区，提高混合和传热效果，稳定产品质量。

A polymerizer suitable for wide viscosity range

【技术实现步骤摘要】
一种适于宽粘度域的聚合釜
本专利技术涉及聚合釜的设计制造技术，特别涉及适于宽粘度域的聚合釜。
技术介绍
聚合釜是聚合反应的关键设备，其结构设计是否合理，直接关系到产品质量，甚至生产的安全性。目前，国内外市场上有多种成熟的反应设备可供选用。但聚合反应也多种多样，不同聚合反应具有各自的特点，对设备的要求也多种多样。强放热聚合反应对设备的混合效果及散热效果要求很高，反应热必须及时转移出去，否则随着反应热的积聚，聚合温度很易失控；对于低温聚合反应，反应温度较低(0℃以下)，由于反应物料的粘度与反应温度有关，温度越高，粘度越低，温度越低，粘度越高，相较于反应温度很高(80℃以上)、粘度很低的自由基聚合、阴离子聚合等聚合反应，阳离子聚合物料粘度很高，若选用传统搅拌器，混合效果很差；对于无规共聚等特殊反应，要求两种或多种反应单体交替上链，一旦搅拌器的混合和剪切效果达不到要求，就会导致共聚物分子链上单体上联不均匀，影响产品质量。若上述三种情况中，同时具有两种以上情况，则对聚合釜的要求会更高，如采用阳离子本体聚合工艺生产无规共聚醚时，属强放热低温聚合反应，对散热及混合和剪切效果要求很高。因此，对聚合釜的结构设计和传质传热效果要求很高。基于传质传热的需要，物料混合或化学反应多需在搅拌条件下进行，现有技术单只聚合釜仅有一个搅拌器，搅拌器形式固定，要么仅适用中、低粘度物料，要么仅适于高粘度物料。传统的高粘度搅拌器有锚式搅拌器、螺带式搅拌器等，一般紧贴聚合釜内壁，直径较大，加之反应物料粘度高，搅拌阻力大，因而相较于直径较小的低粘度搅拌器，高粘度搅拌器扭矩很大，搅拌功率很高，对应叶片和搅拌轴的强度叶很高。搅拌功率与转速呈三次方关系。因此，设备设计时上述高粘度搅拌器的转速都较低(按国家标准一般不超过80r/min)，剪切效果及混合效果相对较差，不能够满足传质和传热效果要求较高的反应体系。对于高粘度物料，传统搅拌器搅动范围小，搅拌器周围易形成死区。对于设有盘管的聚合釜，物料粘度较大时，盘管外部区域易形成死区，且搅拌器转速较低，混合效果不能满足强放热反应的要求。对于有些前期粘度小，反应后期粘度很大的一些反应，现有技术聚合釜不能满足宽粘度域的使用要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是一种适于宽粘度域的聚合釜，该聚合釜可有效地消除聚合釜内反应物料的死区，提高混合和传热效果，稳定产品质量。本专利技术的技术方案是：一种适于宽粘度域的聚合釜，为双搅拌器聚合釜，包括筒体和两个电机，两个电机分别带动两个搅拌器，两个搅拌器的搅拌轴为同心搅拌轴，外轴呈圆筒状套在内轴外面；内搅拌器的搅拌叶选用适于相对较快速搅拌的型式，外搅拌器的搅拌叶选用适于相对较慢速搅拌的型式。所述快速与慢速是指内、外搅拌器速度相比较而言。优选的内搅拌器的叶片由斜桨和大叶片组成的片式组合搅拌叶，外搅拌叶片是门式。所述的双搅拌聚合釜，轴封可为机械密封型和磁力密封型。当选用机械密封型时，聚合釜两个电机共用一个双输出轴减速机；当选用磁力密封型时，两个电机各配套一个减速机和磁钢。后者故障率低，密封性能更好。为便于热量传递，本专利技术聚合釜还可以内设盘管，外设夹套；盘管设在内、外搅拌器桨叶之间。此外，该聚合釜还可以配套在线粘度计、测温仪表、测压仪表及变频调速器、安全阀、爆破片等仪表、电器。筒体、盘管及搅拌器的材质，根据反应物料性质和腐蚀性，可以选用内表面抛光的不锈钢、碳钢金属材料，也可为搪瓷、搪玻璃等。本专利技术聚合釜结构特点是：设置两个同心轴搅拌器，内外搅拌桨形式不同，内搅拌器转速较高，适于低粘度物料搅拌，内搅拌器转速较低，适于高粘度物料搅拌。内搅拌器是适合粘度变化范围较宽的叶片组合式搅拌器，其转速较高(一般100～300r/min)；外搅拌器是门式搅拌降，其转速较低(一般不超过80r/min)。聚合反应初期物料粘度较低时，反应物料流动性好，仅启动内搅拌器即可；随反应时间的延长，物料粘度越来越大，流速越来越慢，内搅拌器的搅动范围越来越小，盘管外圈与釜内壁之间的物料流动很弱，甚至形成死区，此时，需要启动外搅拌器，以促使高粘度条件下的传质和传热，确保聚合反应平稳，防止因搅拌不均匀而影响产品质量和散热效果差而发生爆聚。该聚合物有效地消除了釜内反应物料的死区，提高了混合和传热效果，稳定了产品质量。本专利技术的反应釜，适用于反应物料粘度变化范围很宽的化学反应，尤其是对于粘度变化范围很大的低温反应，如阳离子本体聚合工艺等，解决了该类反应在工程化及批量生产阶段所面临的聚合釜设计难题。可适用0～106cp粘度物料的搅拌。附图说明附图1是本专利技术的一种机械密封型聚合釜。其中：1-第一电机；2-第二电机；3-减速机；5-机座；6-轴封；7-筒体；8-夹套；9-外搅拌轴；10--内搅拌轴；11-盘管；12-外搅拌叶；13-内搅拌叶；14-物料进口；15-物料出口；16-夹套介质进口17-夹套介质出口；18-盘管介质进口；19-盘管介质出口。附图2是本专利技术的一种磁力密封型聚合釜。其中：1-第一电机；2-第二电机；3-第一减速机；4-第二减速机；5-第一电机磁钢；6-第二电机磁钢；7-筒体；8-夹套；9-外搅拌轴；10--内搅拌轴；11-盘管；12-外搅拌叶；13-内搅拌叶；14-物料进口；15-物料出口；16-夹套介质进口17-夹套介质出口；18-盘管介质进口；19-盘管介质出口。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，一种适于宽粘度域的机械密封型聚合釜，为双搅拌器聚合釜，包括筒体7、第一电机1、第二电机2，第一电机1连接内搅拌轴10；第二电机2连接外搅拌轴9，两个电机共用一个双输出轴减速机3；两个搅拌器的搅拌轴为同心搅拌轴，外轴呈圆筒状套在内轴外面；内搅拌器叶片13由斜桨和大叶片组成的片式组合搅拌叶，外搅拌叶片12是门式。聚合釜还包括机座5、夹套8、盘管11、物料进口14、物料出口15、夹套介质进口16、夹套介质出口17、盘管介质进口18、盘管介质出口19。实施例2如图2所示，一种适于宽粘度域的一磁力密封型聚合釜，为双搅拌器聚合釜，包括筒体和两个电机，两个电机分别带动两个搅拌器，两个电机各配套一个减速机和磁钢。其他同实施例1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于宽粘度域的聚合釜，为双搅拌器聚合釜，包括筒体和两个电机，两个电机分别带动两个搅拌器，两个搅拌器的搅拌轴为同心搅拌轴，外轴呈圆筒状套在内轴外面；内搅拌器的搅拌桨选用适于相对较快速搅拌的型式，外搅拌器的搅拌桨选用适于相对较慢速搅拌的型式。/n

【技术特征摘要】
1.一种适于宽粘度域的聚合釜，为双搅拌器聚合釜，包括筒体和两个电机，两个电机分别带动两个搅拌器，两个搅拌器的搅拌轴为同心搅拌轴，外轴呈圆筒状套在内轴外面；内搅拌器的搅拌桨选用适于相对较快速搅拌的型式，外搅拌器的搅拌桨选用适于相对较慢速搅拌的型式。


2.根据权利要求1所述的聚合釜，其特征是内搅拌器的叶片是由斜桨和大叶片组成的片式组合搅拌叶，外搅拌叶片是门式。


3.根据权利要求1所述的聚合釜，其特征是轴封为机械密封型或磁力密封型。


4.根据权利要求3所述的聚合釜，其特征是轴封为机械密封型，聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔尚平，赵传富，何伟国，蒿银伟，张进，肖小兵，宋应利，
申请(专利权)人：黎明化工研究设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41