CN101091901A - 内通冷剂的螺旋搅拌反应器及其用途和聚合反应工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种内通冷剂的螺旋搅拌反应器及其用途和聚合反应工艺方法。该反应器包括支架、带有物料入口和出口的圆筒形物料槽、轴承、螺旋搅拌器、密封装置及动力拖动旋转装置。圆筒形物料槽的圆筒壁带有冷却夹套，夹套的前后端部带有冷却水入口和出口。螺旋搅拌器的轴和螺旋均空心，轴的前后端分别安装冷却水入口和出口，冷却水入口和出口及轴的前后两端间固定密封装置。它适用于溶液聚合法生产聚合物如合成橡胶、塑料和纤维的工艺过程，尤其适合于稀土催化体系合成异戊橡胶和顺丁橡胶。它以无返混的平推流型代替完全返混的全混流型，强化了聚合反应过程和传热过程，反应器体积明显减小，能耗大幅降低，聚合物性能提高。
Description
技术领域
本发明属于聚合物合成工艺和设备技术领域，涉及内通冷剂的螺旋搅拌反应器及其用途和聚合反应工艺方法的创新。
背景技术
目前有大量的聚合物一合成橡胶、塑料和纤维都是采用溶液法合成生产的。即单体在相应的大量溶剂中进行聚合反应生成一定分子量的聚合物，形成高粘度的聚合物溶液，再经过凝聚汽提将聚合物分离出来。其中单体的聚合过程是整个聚合物生产的核心和关键过程。
由于高浓度的聚合物溶液的聚合反应速度很低，为了达到一定的转化率，其反应时间很长，一般都要数个小时。为此，国内外(合成橡胶工业手册，第1版，化学工业出版社，459～464，1991)都是采用数个几十立方米搅拌釜串联进行生产的。由于单体聚合反应热都很高(一般在1000kJ/kg单体左右)，加上物料的高粘度(几万到几十万厘泊)，使反应釜内的混合(主要靠强力的机械搅拌)和撤热(主要靠夹套和冷激的方法)都很困难。尤其是作为要求釜内浓度和温度尽量均匀的聚合反应，反应器都为全混釜，其搅拌功率以及由此产生的搅拌热都很大，一般聚合搅拌釜每立方米体积需要1～3kW的搅拌功率。20～30立方米的聚合釜搅拌电机功率为55～75kW，是相当耗能的，而且这些能量又转变成搅拌热，进一步增加了撤热的负荷。为此，开发新的聚合工艺和设备是非常必要的。
现有的聚合反应主要采用以下方案：
1.釜外循环换热的方法
将聚合釜内的物料用高粘度泵抽出经过外部换热器冷却后再返回聚合釜。通过物料的循环量和换热器的冷剂温度解决聚合釜的换热和温度控制。
主要参考文献和方法有：针对稀土异戊橡胶工程开发特征，采用冷激和外循环换热的方法(虞乐舜，合成橡胶工业，1988，11(1)，15；吉林工学院学报，1989，11(1)21)；对于顺丁橡胶采用釜外循环换热的方法(Sotnikov I.F.等，USSR，SU707 930；667 561；对于丁烯-1的溶液聚合采用釜外循环换热的方法(加峰靖则等，特许公开，昭-61098704)。
此法要解决高粘度循环泵、外循环换热器的结构和流体分布及其阻力降等问题。
2.改善高粘度聚合釜的机械搅拌器结构
主要参考文献：徐世艾等，弹性体，1996，6(4)49；张爱民，合成橡胶工业，1988，11(1)8；Solvano G.Eur.Pat.Appl.EP 207 540，1988；营原仁等，CN88 101 706，1988。
研究者提出改善高粘度聚合釜的机械搅拌器结构，以提高聚合釜的混合和换热能力；也可以在螺带搅拌器加刮刀以提高夹套的传热系数。此法使聚合釜和搅拌器结构复杂，搅拌能耗也增高。在一定的搅拌转速下，使用刮刀所增加的搅拌功率都转变成搅拌热，也增加了撤热的负荷。
Solvano为了克服高粘度的物料混合和输送，采用在圆筒反应器底部安装一个小的螺杆挤出机，物料在搅拌轴上的辐臂的楔形叶片与器壁的固定叶片之间流动和换热后，从底部的挤出机送出，此法使聚合釜和搅拌器结构复杂，搅拌能耗也高。
3.物料蒸发在釜外冷凝回流法
主要参考文献有：Futamura Shingo等，US，US3770710，1973；Enichem.PolimeriSP.Eue.Pat.Appl.EP 127236，1984；莫福德等，CZ87 101 920，1987。
此法采用单体或低沸点溶剂在聚合釜内汽化在釜外冷凝后再返回聚合釜的方法，利用物料蒸发的汽化热带走反应热，达到撤热和控制聚合温度的目的。因此，必须在聚合釜内留有相当的蒸发空间(近乎半釜操作)和解决汽化发泡问题，防止汽化的单体聚合，以及解决冷凝液回釜后与高粘度物料的混合等问题。
以上几种技术都没有摆脱全混式搅拌釜的范畴，物流在釜内强烈返混使反应时间较长，反应器体积较大，搅拌结构复杂，能耗较高。
传统的溶液法聚合工艺由于物料的高粘度使聚合釜的搅拌混合和传热产生困难，因此限制了反应物料的单体浓度，如稀土异戊橡胶聚合反应的单体投料浓度为100千克/立方米，聚合转化率80％，反应时间达7小时。即使经过聚合反应强化，反应的单体投料浓度为120千克/立方米，聚合转化率70％，反应时间缩短到3.5小时(虞乐舜，合成橡胶工业，1986，9(4)，239)，年产30000吨的生产装置，聚合反应也需要三台48立方米搅拌釜(搅拌电机功率100kW)串联，设备体积大，能耗高。
发明内容
本发明的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种内通冷剂的螺旋搅拌反应器及其用途和聚合反应工艺方法。其反应装置采用圆筒形螺旋推进式搅拌反应器代替传统的搅拌釜，用无返混的平推流型代替完全返混的全混流型，内通冷剂，强化了聚合反应过程和传热过程，反应器体积和能耗显著减小。本发明特别适合于用稀土催化体系合成异戊橡胶和顺丁橡胶。
其聚合反应工艺方法完全符合聚合反应动力学、化学反应工程学和传热学原理，工艺合理，生产成本较低，生产效率高。
为了达到上述目的，本发明内通冷剂的螺旋搅拌反应器包括支架、固定在支架上带有物料入口和出口的圆筒形物料槽、安装在圆筒形物料槽两端的轴承、安装在两端的轴承中的螺旋搅拌器、固定在轴承和螺旋搅拌器之间的密封装置以及安装在螺旋搅拌器的轴上的动力拖动旋转装置。圆筒形物料槽的圆筒壁带有冷却夹套，冷却夹套的前后端部分别带有冷却水入口和出口。螺旋搅拌器的轴和螺旋均为空心，该轴的前后两端分别安装着冷却水入口和出口，冷却水入口和出口及轴的前后两端之间固定有密封装置。带有冷却水入口和出口的冷却夹套以及带有冷却水入口和出口的螺旋搅拌器的空心轴和空心螺旋均可以通入冷却水使搅拌器成为移动的传热面增加传热效率。
螺旋搅拌器的轴的空心内腔中带有中间隔板。中间隔板前部的轴上与空心螺旋的空心腔之间带有多个冷却水入口，中间隔板后部的轴上与空心螺旋的空心腔之间带有多个冷却水出口。
空心螺旋的外沿中间带有沟槽，沟槽的底部装有弹簧，沟槽底部的弹簧和圆筒形物料槽的内壁之间安装着刮刀。在螺旋推进式搅拌器的外沿沟槽装有刮刀与反应器夹套内壁依靠弹簧或其它弹性体的压力较紧密接触，一方面限制了物料的返流，另一方面增加了该反应器夹套器壁的传热系数。
螺旋搅拌器也可为双螺旋搅拌器。
内通冷剂的螺旋搅拌反应器可用于高聚合物浓度的溶液法和本体法聚合物生产，物料在反应器中的流型是基本无返混的平推流型。
内通冷剂的螺旋搅拌反应器的用途主要是聚合物生产，如异戊橡胶、溶液丁苯橡胶或者乙丙橡胶的生产。尤其是指顺丁橡胶或者稀土异戊橡胶的生产。
应用内通冷剂的螺旋搅拌反应器的聚合反应工艺方法，其聚合反应温度为20～100℃，表压力为0.01～1.0MPa，螺旋搅拌器的转速为0.1～30r/min。
进料的单体浓度可为100～400千克/立方米，其聚合物的质量浓度可为10～60％。
本发明的内通冷剂的螺旋搅拌反应器可以单个使用，也可以两个或两个以上串联使用。
本发明的任务就是这样完成的。
本发明反应装置采用圆筒形螺旋推进式搅拌反应器代替传统的搅拌釜，用无返混的平推流型代替完全返混的全混流型，内通冷剂，强化了聚合反应过程和传热过程，反应器体积和能耗显著减小。本发明聚合反应工艺方法完全符合聚合反应动力学、化学反应工程学和传热学原理，工艺合理，生产成本较低，生产效率高。
本发明的核心是大幅度提高单体浓度到100～400千克/立方米，加快了聚合反应速度，缩短了反应时间。由于采用无返混的螺旋推进式搅拌器进一步缩短了反应时间。空心的螺旋搅拌器内可以通入冷却介质成为有效的旋转传热面，加上圆筒器壁夹套的传热，特别是在螺旋搅拌器外沿装有刮刀，成倍地提高了夹套的传热系数和传热能力。此外，在该反应器的入口到出口存在一个浓度分布(使传热系数逐渐减小)和一个温度分布(从0到70℃)利用物料的显热也吸收了相当的反应热，从而很好地保证了聚合反应器的撤热和温度控制。
本发明特别适合于用稀土催化体系合成异戊橡胶和顺丁橡胶。其装置也可广泛推广应用于其它化学工业、食品工业、渔业等行业中的物料搅拌、混合、反应中。
本发明的理论依据是：
1)根据聚合反应动力学原理，通过提高单体浓度，加快聚合反应速度，缩短反应时间。
若干研究者的研究(朱行浩等，高分子通讯，1984，(3)，207；浙江大学高分子化工组，合成材料，1975，(2))表明，溶液聚合法合成异戊橡胶和顺丁橡胶的聚合反应速度与单体浓度呈1次方关系，与催化剂浓度呈n次方关系(n＞1)。
聚合反应速度r可由下式表示：
r＝kp[Ln]n[M] (1)
式中，kp-链增长速率常数；[Ln]和[M]-主引发剂和单体浓度。
聚合反应速度对单体为一级反应，对主引发剂为n级反应(n＞1)。根据实验方法、催化剂配比及其陈化时间等因素，n值在1.0～2.0之间。
由于在固定的反应条件下引发剂的浓度是不变的，因此[Ln]n是个常数，可将其与链增长速率常数kp合并成一个表观聚合反应速度常数K，可由下式表示：
-rA＝KCM (2)
式中，-rA为表观聚合反应速度，CM为单体浓度。该式表明，可用一级反应对异戊橡胶和顺丁橡胶聚合反应进行描述和理论分析。
本发明根据这个反应动力学原理将单体浓度大幅度提高，单体浓度从100～120公斤/立方米提高到160～400公斤/立方米，较大地加快了聚合反应速度，缩短了反应时间。
2)反应器流型从全混式改成平推流式，进一步缩短反应时间。
由于采用没有返混的螺旋推进式搅拌反应器，其流型是平推流需要的反应时间进一步缩短。对于全混釜流型，一级反应达到转化率x所需反应时间t由下式表示：
t＝x/(K(1-x)) (3)
然而，对于平推流型，一级反应达到转化率x所需反应时间t由下式表示：
t＝1/K ln(1/(1-x)) (4)
也就是说，如果反应速度常数K相等，要达到同样的转化率x，所需反应时间从全混流型改为平推流型可缩短一半。
3)由于本发明的螺旋推进式搅拌反应器的传热能力很大，完全可以解决强化后的反应器的传热和温度控制。
本发明的螺旋推进式搅拌反应器的长度与直径比例远大于传统的搅拌釜，使其单位体积具有的夹套传热面积远大于传统的搅拌釜。转动的内通冷剂的螺旋搅拌器(根据需要还可在螺旋表面安装散热翅片)也提供了大量传热面积，这使得本发明的螺旋推进式搅拌反应器的单位体积具有的传热面积是传统的搅拌釜的数倍。
由于转动的内通冷剂的螺旋搅拌器的传热面积是移动的，所以比传统搅拌釜固定的夹套传热面积的传热系数高，特别是螺旋的外沿安装的刮刀使其夹套的传热系数比传统的搅拌釜高1倍。此外，由于本发明的螺旋推进式搅拌反应器的入口到出口存在聚合物的浓度分布，其平均聚合物浓度低于传统的搅拌聚合釜，以致具有的传热系数也高于传统的搅拌聚合釜。
由于本发明的螺旋推进式搅拌反应器的流型是平推流，不存在传统搅拌釜由于热稳定性问题对物料的予冷温度和冷剂的温度不能太低的限制。因此可采用较低的予冷和冷剂的温度进行撤热。此外，由于本发明的螺旋推进式搅拌反应器的入口到出口存在温度分布，以致可利用聚合物料本身的显热吸收相当的反应热。
因此，本发明的螺旋推进式搅拌反应器在传热面积、传热系数和传热温度差上都较大地优于传统的搅拌聚合釜，在强化聚合反应后的传热和温度控制上是有保证的。根据强化反应的需要(如更高单体浓度和本体聚合)，为了进一步增加传热面积，增强反应器的传热效果，可将本发明的单螺旋推进式搅拌器改为双螺旋推进式搅拌器。
综上所述，本发明的实施从聚合反应动力学、化学反应工程学和传热学等理论上是有依据和保证的。
附图说明
图1为本发明内通冷剂的螺旋搅拌反应器的结构剖视图。
图2为图1的局部A放大图。
具体实施方式
实施例1、一种内通冷剂的螺旋搅拌反应器，如图1～图2所示。
图中标号含义如下：1-物料(单体和溶剂及催化剂)入口，2-物料(聚合物溶液)出口，3、5-冷却水入口，4、6-冷却水出口，7-空心搅拌轴，8-空心螺旋，9-空心螺旋外沿沟槽里由弹簧(22)胀紧的刮刀，10-空心搅拌轴中间隔板，11、12、13、14-轴承及填料密封或机械密封装置，15、16-减速传动轮，17-减速机，18-电动机，19-冷却夹套，20、21-支架，22-弹簧，23-圆筒形物料槽。a1、a2、a3-冷剂从空心轴7进入空心螺旋8的开孔，b1、b2、b3-冷剂从空心螺旋8回到空心轴7的开孔。
本实施例包括支架20和21、固定在支架20和21上带有物料入口1和出口2的圆筒形物料槽23、安装在圆筒形物料槽23两端的轴承12和13、安装在两端的轴承12和13中的螺旋搅拌器、固定在轴承和螺旋搅拌器之间的密封装置以及安装在螺旋搅拌器的空心搅拌轴7上的动力拖动旋转装置。圆筒形物料槽23的圆筒壁带有冷却夹套19，冷却夹套19的前后端部分别带有冷却水入口5和出口6。螺旋搅拌器的轴7和螺旋8均为空心，该轴7的前后两端分别安装着冷却水入口3和出口4，冷却水入口3和出口4及轴7的前后两端之间固定有密封装置11和14。带有冷却水入口5和出口6的冷却夹套19以及带有冷却水入口3和出口4的螺旋搅拌器的空心轴7和空心螺旋8均可以通入冷剂水使搅拌器成为运动的传热面增加传热效率。
螺旋搅拌器的轴7的空心内腔中带有中间隔板10。中间隔板10前部的轴7上与空心螺旋8的空心腔之间带有多个冷却水入口(a1、a2、a3)，中间隔板10后部的轴7上与空心螺旋8的空心腔之间带有多个冷却水出口(b1、b2、b3)。
螺旋搅拌器是由空心搅拌轴7和空心螺旋8(内有控制冷剂流动的导板)组成，转动的空心轴7的两端通过机械密封或填料函密封，其中一端与冷剂人口管3相连，另一端与冷剂出口管4相连。空心轴7的中部用隔板10封死使进入空心轴7的冷剂通过空心轴7与空心螺旋8联结处的开孔进入空心螺旋8，再通过中部隔板10后部的空心螺旋8与空心轴7联结处的开孔回到空心轴7从其出口端进入冷剂出口管4。根据需要在螺旋面上可增设若干散热翅片以进一步增加传热面积。
空心螺旋8的外沿中间带有沟槽，沟槽的底部装有弹簧22，沟槽底部的弹簧22和圆筒形物料槽23的内壁之间安装着刮刀9。在螺旋推进式搅拌器的外沿沟槽装有刮刀9与反应器夹套内壁依靠弹簧22或其它弹性体的压力较紧密接触，一方面限制了物料的返流，另一方面增加了该反应器夹套器壁的传热系数。还可以随时刮掉粘连在圆筒形物料槽23的内壁上的物料。螺旋搅拌器可为双螺旋搅拌器。动力拖动旋转装置包括减速传动轮15和16、减速机17和电动机18。
如附图所示，单体和溶剂以及催化剂(单体浓度到100～400千克/立方米)进入反应器入口1，在螺旋搅拌器推动下边反应边散热，到一定转化率后从反应器出口2流出。本发明的螺旋搅拌器是由空心搅拌轴7和空心螺旋8(内有控制冷剂流动的导板)组成，转动的空心轴的两端通过机械密封或填料函密封11，14，其中一端与冷剂入口管3相连，另一端与冷剂出口管4相连。空心轴的中部用隔板10封死使进入空心轴7的冷剂通过空心轴与空心螺旋8联结处的开孔a进入空心螺旋8，再通过中部隔板10后部的空心螺旋8与空心轴7联结处的开孔b回到空心轴7从其出口端进入冷剂出口管4。也就是冷剂从冷剂入口管→空心轴前端→空心螺旋前部→空心螺旋后部→空心轴后端→冷剂出口管后将聚合反应器的热量带走。此外，通过反应器的夹套19也带出相当的反应热。
本发明由于采用平推流型反应器，无需考虑全混釜的热稳定性问题，因此，进入聚合反应器的物料予冷温度可以很低，如-10～40℃。此外，螺旋搅拌器和夹套的冷剂温度也无需考虑全混釜的热稳定性问题，可以采用-25～30℃的冷剂，由于本发明的螺旋搅拌反应器具有很强的传热能力，它也可用于本体聚合法生产聚合物的生产工艺过程。
本发明的螺旋搅拌反应器的螺旋搅拌器的转速是很低的，为0.1～30r/min，为了能和反应器的流量匹配，也可采用无级调速。
根据生产能力的需要，可以将本发明的螺旋搅拌推进式反应器数台串联起来，并可在两台反应器之间加换热器以调节下一台反应器的物料入口温度。
本发明通过提高单体浓度强化聚合反应速度，同时必须考虑强化后聚合物的性能。
如表1所示，对于稀土异戊橡胶通过试验证明，随着单体浓度的提高，分子量加大，分子量分布变窄，顺式-1，4-结构含量增加，使异戊橡胶性能有所提高。
表1提高单体浓度增加聚合物的性能
| 序号 | 单体浓度千克/立方米 | 特性粘度分升/克 | 顺式-1，4-结构，％ | 分子量分布指数 |
| 1 | 100 | 7.2 | 94.2 | 5.12 |
| 2 | 140 | 7.5 | 94.9 | 4.98 |
| 3 | 180 | 7.9 | 95.3 | 3.44 |
| 4 | 200 | 8.6 | 95.6 | 3.00 |
| 5 | 300 | 8.8 | 95.7 | 2.97 |
| 6 | 400 | 9.1 | 95.8 | 2.89 |
实施例2、一种内通冷剂的螺旋搅拌反应器的用途。它可用于高聚合物浓度的溶液法和本体法聚合物生产，物料在反应器中的流型是基本无返混的平推流型。尤其可用于稀土异戊橡胶的生产。
实施例3、一种应用内通冷剂的螺旋搅拌反应器的聚合反应工艺方法。
单体异戊二烯纯度99.5％，经蒸馏脱水至10～20ppm，再用活性氧化铝处理4小时；溶剂己烷经蒸馏脱水至10～20ppm，再用活性氧化铝处理4小时。采用自制的稀土三元催化剂(如主催化剂为环烷酸钕或环烷酸镤钕，辅催化剂为烷基铝如三异丁基铝与氯化烷基铝)，催化剂三组分配方为1∶10∶3。
螺旋推进式搅拌反应器采用无级调速范围在0.1～30rpm，搅拌电机为0.55kW。进料量为10升/小时，单体浓度为200千克/立方米，反应温度为入口30℃，出口度60℃，冷剂温度为25～30℃，反应停留时间为1.7小时，聚合转化率70％，反应终了的物料聚合物质量浓度为20％。每小时得到1.4千克聚合物，经测定其顺式-1，4结构含量为95.6％，特性粘度为8.6分升/克，分子量分布指数为3.0。
从上述结果推算，一个3万吨/年的稀土异戊橡胶生产装置，采用传统的搅拌聚合釜需要48立方米聚合釜3台串联，每台搅拌电机功率为100kW，共计聚合釜体积146立方米，搅拌电机总容量为300kW。如果采用本发明的工艺和反应器，只需2台30立方米螺旋推进式搅拌反应器，每台搅拌电机为37kW，共计反应器体积60立方米，搅拌电机总容量为74kW。与传统技术和设备相比，设备体积减少了59％，搅拌能耗减少了75％。
实施例4、一种应用内通冷剂的螺旋搅拌反应器的聚合反应工艺方法。
单体异戊二烯纯度99.5％，经蒸馏脱水至10～20ppm，再用活性氧化铝处理4小时；溶剂己烷经蒸馏脱水至10～20ppm，再用活性氧化铝处理4小时。采用自制的稀土三元催化剂(如主催化剂为环烷酸钕或环烷酸镤钕，辅催化剂为烷基铝如三异丁基铝与氯化烷基铝)，催化剂三组分配方为1∶10∶3。
螺旋推进式搅拌反应器采用无级调速范围在0.1～30rpm，搅拌电机为0.7kW。进料量为10升/小时，单体浓度为400千克/立方米，反应温度为入口30℃，出口度100℃，冷剂温度为25～30℃，反应停留时间为1.2小时，聚合转化率90％，反应终了的物料聚合物质量浓度为60％。每小时得到3.6千克聚合物，经测定其顺式-1，4结构含量为95.8％，特性粘度为9.1分升/克，分子量分布指数为2.89。
实施例5、一种应用内通冷剂的螺旋搅拌反应器的聚合反应工艺方法。
单体异戊二烯纯度99.5％，经蒸馏脱水至10～20ppm，再用活性氧化铝处理4小时；溶剂己烷经蒸馏脱水至10～20ppm，再用活性氧化铝处理4小时。采用自制的稀土三元催化剂(如主催化剂为环烷酸钕或环烷酸镤钕，辅催化剂为烷基铝如三异丁基铝与氯化烷基铝)，催化剂三组分配方为1∶10∶3。
螺旋推进式搅拌反应器两台串联，采用无级调速范围均为0.1～30rpm，搅拌电机均为0.4kW。进料量为10升/小时，单体浓度为100千克/立方米，反应温度第一台入口为20℃，出口度40℃，冷剂温度为10～20℃；第二台入口为40℃，出口度60℃，冷剂温度为30～40℃，反应总停留时间为2小时，聚合总转化率70％，反应终了的物料聚合物质量浓度为10％。每小时得到0.7千克聚合物，经测定其顺式-1，4结构含量为94.2％，特性粘度为7.2分升/克，分子量分布指数为5.12。
Claims (10)
1.一种内通冷剂的螺旋搅拌反应器，包括支架、固定在支架上带有物料入口和出口的圆筒形物料槽、安装在圆筒形物料槽两端的轴承、安装在两端的轴承中的螺旋搅拌器、固定在轴承和螺旋搅拌器之间的密封装置以及安装在螺旋搅拌器的轴上的动力拖动旋转装置，其特征在于圆筒形物料槽的圆筒壁带有冷却夹套，冷却夹套的前后端部分别带有冷却水入口和出口，螺旋搅拌器的轴和螺旋均为空心，该轴的前后两端分别安装着冷却水入口和出口，冷却水入口和出口及轴的前后两端之间固定有密封装置。
2.按照权利要求1所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器，其特征在于螺旋搅拌器的轴的空心内腔中带有中间隔板，中间隔板前部的轴上与空心螺旋的空心腔之间带有多个冷却水入口，中间隔板后部的轴上与空心螺旋的空心腔之间带有多个冷却水出口。
3.按照权利要求1或2所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器，其特征在于所说的空心螺旋的外沿中间带有沟槽，沟槽的底部装有弹簧，沟槽底部的弹簧和圆筒形物料槽的内壁之间安装着刮刀。
4.按照权利要求3所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器，其特征在于所说的螺旋搅拌器为单螺旋也可为双螺旋搅拌器，螺旋搅拌器的螺旋面上设有散热翅片或不设散热片。
5.一种按照权利要求1所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器的用途，其特征在于它用于高聚合物浓度的溶液法和本体法聚合物生产，物料在反应器中的流型是基本无返混的平推流型。
6.按照权利要求5所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器的用途，其特征在于所说的聚合物生产是异戊橡胶、溶液丁苯橡胶或者乙丙橡胶的生产。
7.按照权利要求5所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器的用途，其特征在于所说的聚合物生产尤其是指顺丁橡胶或者稀土异戊橡胶的生产。
8.一种应用权利要求1所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器的聚合反应工艺方法，其特征在于所说的聚合反应温度为20～100℃，表压力为0.01～1.0MPa，螺旋搅拌器的转速为0.1～30r/min。
9.按照权利要求8所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器的聚合反应工艺方法，其特征在于进料的单体浓度为100～400千克/立方米，其聚合物的质量浓度可为10～60％。
10.按照权利要求8或9所述的内通冷剂的螺旋搅拌反应器的聚合反应工艺方法，其特征在于内通冷剂的螺旋搅拌反应器可以单个使用，也可以两个或两个以上串联使用。
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