CN206168418U - 一种两腔式聚合物增粘反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种两腔式聚合物增粘反应器，包括外筒体和内筒体，内筒体的左端底部设有物料进口，右端盖的右侧连接有出料室，内筒体通过右端盖上的出料孔和透气孔与出料室连通，出料室的底部设有物料出口；内筒体内腔设有两根转子轴，两转子轴的轴线与外筒体的轴线相平行且位于同一个水平面上；位于内筒体的转子轴上沿轴向均匀分布有多个叶形盘片，两根转子轴上的叶形盘片成对设置且相互啮合构成一对相互啮合的叶形转子；各叶形盘片的顶弧中心分别连接有沿轴向对称延伸的刮刀，各刮刀的刀锋分别与所在叶形盘片的顶弧最高点平齐；内筒体的上半周为半圆形，内筒体的下半周与两叶形转子的回转轮廓相吻合。该增粘反应器脱挥效果好，产品质量稳定。

Description

一种两腔式聚合物增粘反应器

技术领域

本实用新型涉及一种两腔式聚合物增粘反应器，属于高粘聚合物生产制造设备技术领域。

背景技术

传统的聚合物增粘反应器包括卧式的外筒体，外筒体的内腔设有盛放物料的内筒体，内筒体和外筒体的左、右端口被左、右端盖封闭，内筒体和外筒体之间为热媒介质腔，内筒体的顶部连接有气相出口，内筒体的左端连接有物料进口，内筒体的右端底部连接有物料出口，内筒体中沿轴向设有搅拌转子，内筒体的底部约三分之一的高度为液相空间，内筒体的上部为气相空间，气相空间顶部设有抽真空口。在热媒介质腔中通入高温导热油对物料进行加热，搅拌转子不断将液相空间的物料搅拌并带至气相空间中以脱除挥发分。在搅拌脱挥过程中，如果内筒体底部或叶形盘片表面的物料不能得到及时更新，滞留的物料就会粘结在内筒体的筒壁上，或者粘结在搅拌转子上，物料失去流动性后时间一长就会逐渐碳化，最终落入物料当中产生黑点料，经常需要停车洗釜，产品质量不稳定，运行周期短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种两腔式聚合物增粘反应器，脱挥效果好，产品质量稳定。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种两腔式聚合物增粘反应器，包括卧式的外筒体，所述外筒体的内腔设有盛放物料的内筒体，所述内筒体和外筒体的左、右端口被左、右端盖封闭，所述内筒体和外筒体之间为热媒介质腔，所述内筒体的顶部连接有气相出口，所述内筒体的左端连接有物料进口，所述右端盖的右端连接有出料室，所述内筒体的右端底部通过右端盖上的出料孔与所述出料室连通，所述内筒体的右端上部通过右端盖上的透气孔与所述出料室连通，所述出料室的底部连接有物料出口，所述内筒体的内腔设有两根相互平行的转子轴，两所述转子轴的两端分别支撑在所述左、右端盖上，两所述转子轴的轴线与所述外筒体的轴线相平行且位于同一个水平面上；所述转子轴上沿轴向均匀分布有多个叶形盘片，两根转子轴上的叶形盘片成对设置且相互啮合构成一对相互啮合的叶形转子；各所述叶形盘片的顶弧中心分别连接有沿轴向对称延伸的刮刀，各所述刮刀的刀锋分别与所在叶形盘片的顶弧最高点平齐；所述内筒体的上半周为半圆形，所述内筒体的下半周与两叶形转子的回转轮廓相吻合。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：一对相互啮合的叶形转子由于采用渐开线外廓，在同步转动过程中相互之间始终保持较小的间隙，每对叶形盘片之间相互啮合的原理与罗茨风机叶形转子的叶轮相同；内筒体的下半周为两段相交的圆弧，使整个内筒体的截面呈现倒置的心形或水蜜桃形，液相物料位于内筒体的双弧形底部。热媒介质腔中通入高温热媒介质例如导热油，对聚合物物料进行加热，物料从物料进口进入内筒体，一边轴向流动一边被加热搅拌，聚合物在高温作用下挥发分溢出并产生聚合反应，粘度逐渐增大；随着叶形盘片的转动，两组刮刀持续扫过内筒体的弧形底部，不断搅动物料并将物料带至气相空间进行挥发，完成增粘后的物料从右端盖上的出料孔进入出料室，从物料出口流出。增粘过程中，刮刀可以对内筒体的下半周及相啮合的叶形盘片进行刮料，使内筒体底部和叶形盘片表面的物料不断更新，不会滞留产生粘结，避免产生黑点料，提高了产品质量，延长了连续工作的时间，提高了生产效率。

作为本实用新型的改进，各所述刮刀的刀锋分别为斜向切口。斜向切口的根部比较厚，保证了刮刀的强度，斜向切口的端头比较锋利，有利于提高刮料效果。

作为本实用新型的改进，各所述刮刀的刀锋运行轨迹线与所述内筒体内壁及相啮合的叶形盘片之间的间隙为3～15mm，轴向相邻的刮刀侧面之间的间隙为3～8mm。在此间隙下，可以保证刮料的效果，又能满足热胀冷缩的需要，且易于加工。

作为本实用新型的进一步改进，各所述刮刀的刀锋运行轨迹线与所述内筒体内壁及相啮合的叶形盘片之间的间隙为8mm，轴向相邻的刮刀侧面之间的间隙为5mm。在此间隙下，刮料的效果及制造的经济性最佳。

作为本实用新型的进一步改进，各所述叶形盘片均为两叶型，各所述叶形盘片上对称设有至少一对物料通孔。物料通孔便于物料沿轴线方向更加便捷地流动，叶形盘片上对称设置物料通孔有利于叶形盘片的动平衡。

作为本实用新型的进一步改进，两所述转子轴的左端插入左端盖的入口处分别设有与物料泄漏流向相反的反向螺纹密封段。泄漏的物料在反向螺纹密封段的导向下，流回内筒体中，可以减轻转子轴端部机械密封的负荷。

作为本实用新型的进一步改进，所述热媒介质腔中设有沿螺线方向延伸的导流筋板，每道导流筋板的底部分别设有热媒介质通孔。导流筋板既起到支撑内筒体和加强筋的作用，又使得大部分导热油沿内筒体的外周螺旋状前进，延长了导热油的流动行程，加热均匀且换热效率高，每道导流筋板上的热媒介质通孔使得部分导热油沿轴向流动，有利于破坏导热油的环流，提高换热效果，停车时可以通过热媒介质通孔将热媒介质腔内的导热油泄放干净。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型两腔式聚合物增粘反应器的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的横截面示意图。

图中：1.外筒体；1a.外筒体热媒进口；1b.外筒体热媒出口；2.内筒体；2a.物料进口；2b.气相出口；3.左端盖；4.右端盖；4a.出料孔；4b.透气孔；5.热媒介质腔；6.转子轴；6a.反向螺纹密封段；7.叶形盘片；7a.物料通孔；8.刮刀；9.导流筋板；9a.热媒介质通孔；10.出料室；10a.物料出口；10b.出料室热媒进口；10c.出料室热媒进口。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型的两腔式聚合物增粘反应器包括卧式的外筒体1，外筒体1的内腔设有盛放物料的内筒体2，内筒体2和外筒体1的左、右端口被左端盖3、右端盖4封闭，内筒体2和外筒体1之间为热媒介质腔5，外筒体1的底部设有外筒体热媒进口1a，外筒体1的顶部设有外筒体热媒出口1b。内筒体2的顶部连接有气相出口2b，内筒体2的左端连接有物料进口2a，右端盖4的右端连接有出料室10，内筒体2的右端底部通过右端盖4上的出料孔4a与出料室连通，内筒体的右端上部通过右端盖上的透气孔4b与出料室10连通，出料室10的底部连接有物料出口10a。出料室10的外周设有半管加热器，半管加热器的下端设有出料室热媒进口10b，半管加热器的上端设有出料室热媒进口10c。

内筒体2的内腔设有两根相互平行的转子轴6，两转子轴6的两端分别支撑在左端盖3、右端盖4上，两转子轴6的轴线与外筒体1的轴线相平行且位于同一个水平面上，两转子轴6的轴线对称位于外筒体轴线的两侧；转子轴6上沿轴向均匀分布有多个叶形盘片7，两根转子轴6上的叶形盘片7成对设置且相互啮合构成一对相互啮合的叶形转子；各叶形盘片7的顶弧中心分别连接有沿轴向对称延伸的刮刀8，各刮刀8的刀锋分别与所在叶形盘片7的顶弧最高点平齐；内筒体2的上半周为半圆形，内筒体2的下半周与两叶形转子的回转轮廓相吻合。

一对相互啮合的叶形转子由于采用渐开线外廓，在同步转动过程中相互之间始终保持较小的间隙，每对叶形盘片7之间相互啮合的原理与罗茨风机叶形转子的叶轮相同；内筒体2的下半周为两段相交的圆弧，使整个内筒体2的截面呈现倒置的心形或水蜜桃形，液相物料位于内筒体2的双弧形底部。

热媒介质腔5中通入高温热媒介质例如导热油，对内筒体内腔的聚合物物料进行加热，物料从物料进口2a进入内筒体2，一边轴向流动一边被加热搅拌，聚合物在高温作用下挥发分溢出并产生聚合反应，粘度逐渐增大，随着叶形盘片7的转动，两组刮刀持续扫过内筒体2的弧形底部，不断搅动物料并将物料带至气相空间进行挥发，完成增粘后的物料从右端盖4上的出料孔4a进入出料室10，从物料出口10a流出。

增粘过程中，刮刀8可以对内筒体2的下半周及相啮合的叶形盘片7进行刮料，使内筒体底部和叶形盘片7表面的物料不断更新，不会滞留产生粘结。

各刮刀8的刀锋分别为斜向切口。斜向切口的根部比较厚，保证了刮刀8的强度，斜向切口的端头比较锋利，有利于提高刮料效果。

各刮刀8的刀锋运行轨迹线与内筒体内壁及相啮合的叶形盘片7之间的间隙为3～15mm，优选为8mm。轴向相邻的刮刀侧面之间的间隙为3～8mm，优选为5mm。

各叶形盘片7均为两叶型，各叶形盘片7上对称设有至少一对物料通孔7a，便于物料沿轴线方向更加便捷地流动，并保持叶形盘片7的动平衡。

两转子轴6的左端插入左端盖3的入口处分别设有与物料泄漏流向相反的反向螺纹密封段6a。泄漏的物料在反向螺纹密封段6a的导向下，流回内筒体2中，可以减轻转子轴端部机械密封的负荷。

热媒介质腔5中设有沿螺线方向延伸的导流筋板9，每道导流筋板9的底部分别设有热媒介质通孔9a。大部分导热油沿内筒体2的外周螺旋状前进，少部分导热油沿轴向流动，停车时可以通过热媒介质通孔9a将热媒介质腔5内的导热油泄放干净。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，例如左右的方向可以互换，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种两腔式聚合物增粘反应器，包括卧式的外筒体，所述外筒体的内腔设有盛放物料的内筒体，所述内筒体和外筒体的左、右端口被左、右端盖封闭，所述内筒体和外筒体之间为热媒介质腔，所述内筒体的顶部连接有气相出口，所述内筒体的左端连接有物料进口，其特征在于：所述右端盖的右端连接有出料室，所述内筒体的右端底部通过右端盖上的出料孔与所述出料室连通，所述内筒体的右端上部通过右端盖上的透气孔与所述出料室连通，所述出料室的底部连接有物料出口，所述内筒体的内腔设有两根相互平行的转子轴，两所述转子轴的两端分别支撑在所述左、右端盖上，两所述转子轴的轴线与所述外筒体的轴线相平行且位于同一个水平面上；所述转子轴上沿轴向均匀分布有多个叶形盘片，两根转子轴上的叶形盘片成对设置且相互啮合构成一对相互啮合的叶形转子；各所述叶形盘片的顶弧中心分别连接有沿轴向对称延伸的刮刀，各所述刮刀的刀锋分别与所在叶形盘片的顶弧最高点平齐；所述内筒体的上半周为半圆形，所述内筒体的下半周与两叶形转子的回转轮廓相吻合。

2.根据权利要求1所述的两腔式聚合物增粘反应器，其特征在于：各所述刮刀的刀锋分别为斜向切口。

3.根据权利要求1所述的两腔式聚合物增粘反应器，其特征在于：各所述刮刀的刀锋运行轨迹线与所述内筒体内壁及相啮合的叶形盘片之间的间隙为3～15mm，轴向相邻的刮刀侧面之间的间隙为3～8mm。

4.根据权利要求3所述的两腔式聚合物增粘反应器，其特征在于：各所述刮刀的刀锋运行轨迹线与所述内筒体内壁及相啮合的叶形盘片之间的间隙为8mm，轴向相邻的刮刀侧面之间的间隙为5mm。

5.根据权利要求1所述的两腔式聚合物增粘反应器，其特征在于：各所述叶形盘片均为两叶型，各所述叶形盘片上对称设有至少一对物料通孔。

6.根据权利要求1所述的两腔式聚合物增粘反应器，其特征在于：两所述转子轴的左端插入左端盖的入口处分别设有与物料泄漏流向相反的反向螺纹密封段。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的两腔式聚合物增粘反应器，其特征在于：所述热媒介质腔中设有沿螺线方向延伸的导流筋板，每道导流筋板的底部分别设有热媒介质通孔。