CN110813191A - 一种acr乳液聚合用高压反应釜的设计 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种ACR乳液聚合用高压反应釜的设计，属于化工设备技术领域。本发明包括上封头、反应釜体、进料口和出料口，在上封头顶部设置有电机，所述电机带动搅拌装置的搅拌轴转动；本发明中的安全阀‑爆破片组合装置，即可防止单独用安全阀的泄漏，又可以在完成排放过高压力的动作后恢复反应釜的继续使用。利用爆破片把安全阀与反应釜内的气体和物料隔离，以防安全阀受腐蚀或被气体中的污物堵塞或粘住，当反应釜超压时，爆破片断裂，安全阀也开启，反应釜降压后，安全阀再关闭，反应釜可以继续暂运行，等设备停机检修时再装上爆破片。本发明结构简单、稳定性好、安全性高，具有良好的混合、传热、传质的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种ACR 乳液聚合用高压反应釜的设计，属于化工设备技术领域。
背景技术
丙烯酸酯共聚物树脂 (ACR) 是一种综合性能优良的 PVC 抗冲改性剂，其生产的核心设备是乳液聚合反应釜。目前，国内外 ACR 产品的生产工艺主要是普通常压式陶瓷反应釜，在常压下进行反应聚合，但由于是普通开放式陶瓷反应釜，并非是密封压力式的，存在一定的缺点。聚合反应时放热反应较强，反应放热与散热调节的矛盾十分突出，如不能施加良好的控制，很容易引起暴聚或反应终止。反应釜对温度和压力控制的要求很高，这直接关系到产品的质量以及反应的安全性。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是 ：提供一种压力式 ACR乳液聚合反应釜，其结构简单、稳定性好、安全性高，具有良好的混合、传热、传质的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ：
所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，包括上封头、反应釜体、进料口和出料口，在上封头顶部设置有电机，所述电机带动搅拌装置的搅拌轴转动 ； 述搅拌装置深入反应釜体内，在搅拌轴端部和中间位置均设有三叶后掠式搅拌桨叶 ； 反应釜体内设有盘管，盘管呈 U型沿反应釜体内壁排列，盘管的进口和出口分别通过椭圆封头封装在反应釜体与上封头的连接之处 ； 述上封头上部设有安全阀，安全阀入口处设有爆破片。
所述三叶后掠式搅拌桨叶为四组，等间距分布，直径为反应釜体 ( 直径的二分之一。三叶后掠式搅拌桨叶的前切力较大，足以使单体物料分散为细滴并能均匀的悬浮于液相中，便于聚合而不致附聚堆积成块 ； 拌液流循环特性好 , 能使液体同时产生轴向和径向运动 ； 使液体进行充分的循环来消除温度的不均匀性，传热效果好，排出量大 ； 内液相循环每分钟可达 5 ～ 10 次传质效果好 , 能使釜内反应均匀一致 ； 适应聚合操作过程中比重的变化 ； 以一层搅拌桨叶代替数层其他型式的浆叶，使结构简单化维修方便。
所述椭圆封头外部设有保护隔离圈，可有效避免椭圆封头受温度突变的影响，产生较大的温差应力，造成椭圆封头泄漏。
所述搅拌轴底部与反应釜体底部之间设有圆台支架，有效提高搅拌轴运行时的稳定性。
所述进料口设置在上封头上部 ； 料口设置在反应釜体底部。
所述反应釜体外部设置有 U 型夹套，夹套的上部设有环形支架。
所述 U 型盘管分布在反应釜体的内部，提高了传热的效率，减少了传热中间的热能损失。本发明将 U 型盘管与反应釜体外部的夹套结合，使反应釜能适应快速升温快速降温的工艺要求。
所述上封头上部设有冲洗装置，冲洗装置与安全阀分布在电机的两侧。盘管分布在反应釜体内部，反应结束后易沾有物料，增设的冲洗装置可对盘管和反应釜体内部进行充分便捷的清洗。
本发明中的安全阀 - 爆破片组合装置，即可防止单独用安全阀的泄漏，又可以在完成排放过高压力的动作后恢复反应釜的继续使用。利用爆破片把安全阀与反应釜内的气体和物料隔离，以防安全阀受腐蚀或被气体中的污物堵塞或粘住，当反应釜超压时，爆破片断裂，安全阀也开启，反应釜降压后，安全阀再关闭，反应釜可以继续暂运行，等设备停机检修时再装上爆破片。
本发明所具有的有益效果是 ：
本发明结构简单、稳定性好，增加的安全阀 - 爆破片组合装置，大幅增加了反应釜的安全系数 ； 叶后掠式搅拌桨叶具有良好的混合、传质的特点 ； 型盘管具有良好的传热效果。以上装置综合使用提高了生产效率和产品质量的稳定性，降低了消耗，提高了经济效益。
附图说明
图 1 是本发明结构示意图 ；
图中 ：1、上封头 ；2、 冲洗装置 ；3、进料口 ；4、电机 ；5、压力表 ；6、安全阀 ；7、爆破片 ；8、椭圆封头 ；9、保护隔离圈 ；10 、环形支架 ；11 、夹套 ； 12、反应釜体 ；13 、出料口 ；14 、圆台支架 ；15、搅拌轴 ； 16、三叶后掠式搅拌桨叶 ；17、盘管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述 ：
如图 1 所示，所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，包括上封头 1、反应釜体 12、进料口 3 和出料口 13，在上封头 1 顶部设置有电机 4，所述电机 4 带动搅拌装置的搅拌轴15 转动 ； 述搅拌装置深入反应釜体 12 内，在搅拌轴 15 端部和中间位置均设有三叶后掠式搅拌桨叶 16 ； 反应釜体 12 内设有盘管 17，盘管 17 呈 U 型沿反应釜体 12 内壁排列，盘管 17 的进口和出口分别通过椭圆封头 8 封装在反应釜体 12 与上封头 1 的连接之处 ； 述上封头 1上部设有安全阀 6，安全阀 6 入口处设有爆破片 7。
所述三叶后掠式搅拌桨叶 16 为四组，等间距分布，直径为反应釜体 12 直径的二分之一。
所述椭圆封头 8 外部设有保护隔离圈 9，避免了椭圆封头 8 受温度突变的影响产生较大的温差应力，进而避免了椭圆封头 8 发生泄漏。
所述搅拌轴 15 底部与反应釜体 12 底部之间设有圆台支架 14，提高了搅拌轴15 运行时的稳定性。
所述进料口 3 设置在上封头 1 上部 ； 料口 13 设置在反应釜体 12 底部。
所述反应釜体 12 外部设置有 U 型夹套 11，夹套 11 的上部设有环形支架 10。
所述盘管 17 分布在反应釜体 12 的内部，提高了传热的效率，减少了传热中间的热能损失。
所述上封头1上部设有冲洗装置2，冲洗装置2与安全阀6分布在电机4的两侧。
所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜应用于 ACR 乳液聚合时，先向盘管 17 和夹套 11内通入蒸汽对反应釜体 12 进行升温，然后打开进料口 3 按照配方加入原料，启动电机 4 开始搅拌，原料在持续搅拌的状态下进行反应。由压力表 5 对反应釜体 12 内的压力进行监控，超过规定值时，启动安全阀 6- 爆破片 7 组合装置进行泄压。反应结束后向盘管 17 和夹套11 内通入冷却液对产品和反应釜体 12 进行冷却，降至室温，启动冲洗装置 2 对反应釜体 12内部和 U 型盘管 17 进行冲洗。
Claims (9)
1. 一种ACR 乳液聚合用高压反应釜的设计，包括上封头 (1)、反应釜体 (12)、进料口(3) 和出料口 (13)，其特征在于 ： 上封头 (1) 顶部设置有电机 (4)，所述电机 (4) 带动搅拌装置的搅拌轴 (15) 转动 ； 述搅拌装置深入反应釜体 (12) 内，在搅拌轴 (15)端部和中间位置均设有三叶后掠式搅拌桨叶 (16) ； 反应釜体 (12) 内设有盘管 (17)，盘管 (17) 呈 U 型沿反应釜体 (12) 内壁排列，盘管 (17) 的进口和出口分别通过椭圆封头 (8) 封装在反应釜体 (12)与上封头 (1) 的连接之处 ； 述上封头 (1) 上部设有安全阀 (6)，安全阀 (6) 入口处设有爆破片 (7)。
2.根据权利要求 1 所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，其特征在于 ： 叶后掠式搅拌桨叶 (16) 为四组，等间距分布。
3. 根据权利要求 1 或 2 所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，其特征在于 ： 叶后掠式搅拌桨叶 (16) 直径为反应釜体 (12) 直径的二分之一。
4. 根据权利要求 1 所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，其特征在于 ： 圆封头 (8)外部设有保护隔离圈 (9)。
5. 根据权利要求 1 所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，其特征在于 ： 拌轴 (15)底部与反应釜体 (12) 底部之间设有圆台支架 (14)。
6. 根据权利要求 1 所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，其特征在于 ： 料口 (3)设置在上封头 (1) 上部 ； 料口 (13) 设置在反应釜体 (12) 底部。
7. 根据权利要求 1 所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，其特征在于 ： 应釜体(12) 外部设置有 U 型夹套 (11)。
8. 根据权利要求 7 所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，其特征在于 ： 套 (11) 的上部设有环形支架 (10)。
9.根据权利要求 1 或 6 所述的压力式 ACR 乳液聚合反应釜，其特征在于 ： 封头(1) 上部设有冲洗装置 (2)，冲洗装置 (2) 与安全阀 (6) 分布在电机 (4) 的两侧。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114456704A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-05-10 | 江苏立安工程技术有限公司 | 一种防腐防水型丙烯聚氨酯面层 |
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- 2018-08-09 CN CN201810904296.8A patent/CN110813191A/zh active Pending
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