CN206935374U - 一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其四口反应烧瓶内插入有温度计、挡流板和搅拌器，搅拌器包括设于搅拌杆上的两组搅拌组件；第一搅拌组件包括固定于搅拌杆底部的固定环，固定环上活动套接有两个活动环；第二搅拌组件包括固定设于搅拌杆下部的定位母和沿搅拌杆上下滑动且设于定位母上方的活动环，活动环的外周套设有一支架盘，支架盘上铰接有多个能够转动展开的搅拌扇叶。本实用新型搅拌叶片呈伸展结构，便于插入烧瓶内，通过两组搅拌组件对烧瓶内反应液的搅拌更充分、更有效，加上挡流板对搅拌运动的反应液进行阻挡，使反应液搅拌效率提高，提高酯化率，进而提高了减水剂质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及酯化反应装置领域，尤其涉及一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置。
背景技术
酯型聚羧酸减水剂的制备通常采用两步合成法。即第一步，将聚乙二醇单甲醚(称之为MPEG)与甲基丙烯酸(MAA)或丙烯酸(AA)在催化剂、阻聚剂和抗氧化剂的作用下，进行酯化反应先制备出带有双键的酯化大单体(MPEGMAA或MPEGAA)。第二步，在水相引发剂、分子量调节剂作用下，酯化大单体再与具有特殊功能的活泼小单体共聚而成。
关于酯化大单体的制备是通过酯化反应完成的，酯化反应将酯化过程中生成的水及与水形成共沸物甲基丙烯酸或丙烯酸在减压装置下不断蒸出。酯化反应是合成聚酯型减水剂的关键技术，酯化率是直接影响减水剂品质的重要因素。现有的酯化反应装置对生成水的蒸出率较低，反应时间较长，效率低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于实验室内，提高酯化过程中生成的水及与水形成共沸物甲基丙烯酸或丙烯酸在减压装置中的蒸出效率，提高减水剂质量的一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其特征在于：包括用于酯化反应的四口反应烧瓶，所述四口反应烧瓶的一个端口密封连接蒸馏头的一端，所述蒸馏头的另一端密封连接有冷凝管，所述四口反应烧瓶内密封插入有温度计和搅拌器，所述搅拌器位于反应烧瓶的轴心位置，其特征在于：所述四口反应烧瓶内还密封插入有挡流板；所述搅拌器包括插入四口反应烧瓶内部的搅拌杆、驱动搅拌杆沿其轴线旋转的搅拌电机、设于搅拌杆底部的第一搅拌组件以及设于搅拌杆下部的第二搅拌组件；所述第一搅拌组件包括固定于搅拌杆底部的固定环，所述固定环的圆心位于搅拌杆的轴线上，所述固定环上活动套接有两个活动环；所述第二搅拌组件包括固定设于搅拌杆下部的定位母和活动设于搅拌杆上能够沿搅拌杆上下滑动并位于定位母上方的活动母，所述活动母的外周套设有一外轮廓小于定位母的支架盘，所述支架盘包括纵截面为圆形的环形框架以及将环形框架与活动母固定的水平连接杆，所述环形框架上竖向铰接有多个长条状的搅拌扇叶，所述搅拌扇叶能够沿环形框架转动。
进一步的技术方案在于：所述挡流板与搅拌器轴线所在的竖直面呈夹角设置。
进一步的技术方案在于：所述搅拌杆下部设有螺纹，所述定位母与搅拌杆螺纹连接。
进一步的技术方案在于：所述环形框架与活动母同心设置。
进一步的技术方案在于：所述环形框架与活动母偏心设置。
进一步的技术方案在于：所述固定环和活动环均为椭圆形结构，固定环的长轴竖直设置。
进一步的技术方案在于：所述冷凝管上设有调节阀。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本实用新型用于实验室内，通过将搅拌器的搅拌叶片设计成能够伸展结构，使其能顺利插入反应烧瓶内，通过两组搅拌组件对反应烧瓶内的反应物进行搅拌，使之更有效、接触更充分，并且增设了挡流板，对搅拌运动的反应液进行阻挡，反应液冲击挡流板后，使反应液上下循环翻滚，使上层反应液与下层反应液混合更均匀、更充分，反应更完全彻底，大大提高了搅拌效率，从而提高了酯化过程中生成的水及与水形成共沸物甲基丙烯酸或丙烯酸在减压装置中的蒸出效率，酯化率显著提高，进而提高了减水剂的质量。
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。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型搅拌组件的结构示意图；
图3是本实用新型第二搅拌组件的合拢状态的结构示意图；
图4是图3的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1～4所示，一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，包括用于酯化反应的四口反应烧瓶1，所述四口反应烧瓶1的一个端口密封连接蒸馏头31的一端，所述蒸馏头31的另一端密封连接有冷凝管32，所述四口反应烧瓶1内密封插入有温度计22和搅拌器，其中，温度计22通过卡设于四口反应烧瓶1一个端口的温度计套管21与四口反应烧瓶1密封固定，搅拌器通过卡设于四口反应烧瓶1中间端口的搅拌器套管11与四口反应烧瓶1密封固定，所述搅拌器位于反应烧瓶1的轴心位置，所述四口反应烧瓶1内还密封插入有挡流板41，挡流板41不影响搅拌器工作；所述搅拌器包括插入四口反应烧瓶1内部的搅拌杆13、驱动搅拌杆13沿其轴线旋转的搅拌电机12、设于搅拌杆13底部的第一搅拌组件14以及设于搅拌杆13下部的第二搅拌组件15；所述第一搅拌组件14包括固定于搅拌杆13底部的固定环141，所述固定环141的圆心位于搅拌杆13的轴线上，所述固定环141上活动套接有两个活动环142；所述第二搅拌组件15包括固定设于搅拌杆13下部的定位母153和活动设于搅拌杆13上能够沿搅拌杆13上下滑动并位于定位母153上方的活动母151，所述活动母151的外周套设有一外轮廓小于定位母153的支架盘154，所述支架盘154包括纵截面为圆形的环形框架1541以及将环形框架1541与活动母151固定的水平连接杆1542，所述环形框架1541上竖向铰接有多个长条状的搅拌扇叶152，所述搅拌扇叶152能够沿环形框架1541转动。
本实用新型在使用前，将四口反应烧瓶1与各部件组装。由于四口反应烧瓶1的端口口径较小，所以将搅拌器的搅拌叶片设计成能够伸展的结构，以保证其能够进入四口反应烧瓶1内，并保证叶片的横向搅拌长度。其中，第一搅拌组件14的活动环142受重力作用下垂，能够顺利安装进入四口反应烧瓶1内，在使用时旋转受离心力作用两活动环142展开，增大了对液体的搅拌面积。第二搅拌组件15同样处于合拢状态时插入四口反应烧瓶1内，当进入四口反应烧瓶1内后，由于搅拌扇叶152上端的活动母151重量较大并快速向下运动，使得搅拌扇叶152沿环形框架1541转动展开，活动母151直至被其下方的定位母153限位停止下滑，而此时，由于支架盘154的外轮廓小于定位母153，所以搅拌扇叶152也被定位母153上端面支撑限位，使搅拌扇叶152始终处于向外展开状态。启动搅拌电机12，搅拌杆13带动活动环142和搅拌扇叶152旋转，对反应液进行加速搅拌，使酯化过程中生成的水及与水形成共沸物甲基丙烯酸或丙烯酸在减压装置下不断蒸出。在此过程中，挡流板41对搅拌运动的反应液进行阻挡，反应液冲击挡流板，使反应液上下循环翻滚，搅拌效率大大提高，温度计22检测四口反应烧瓶1内的反应温度，蒸馏头31将蒸出的气体导出四口反应烧瓶1，并经冷凝管32冷凝，进入后续的吸收瓶内。
其中，所述挡流板41与搅拌器轴线所在的竖直面呈夹角设置，能够有效的对搅拌运动的液体进行阻挡，提高了液体对挡流板41的冲击面积，使搅拌效率更高。
为了能够根据四口反应烧瓶1内反应液液面的高度对搅拌扇叶152的搅拌位置进行高度的调节，使搅拌更加均匀，所以在搅拌杆13下部设有螺纹，所述定位母153与搅拌杆13螺纹连接。
根据搅拌杆13的直径，环形框架1541的设置位置不同。当搅拌杆13较细时，环形框架1541与活动母151同心设置，降低搅拌杆13的受力。当搅拌杆13较粗时，环形框架1541与活动母151偏心设置，提高了搅拌面积。
固定环141和活动环142均为椭圆形结构，其中固定环141的长轴竖直设置，便于安装而且能够提高活动环142的搅拌范围，使搅拌蒸发效率更高。
冷凝管32上设有调节阀33，根据反应瓶内所需压力对调节阀33进行调节，用于反应开始、过程和结束或反应过程中出现故障时进行调节。
以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型做出稍许简单的修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其特征在于：包括用于酯化反应的四口反应烧瓶(1)，所述四口反应烧瓶(1)的一个端口密封连接蒸馏头(31)的一端，所述蒸馏头(31)的另一端密封连接有冷凝管(32)，所述四口反应烧瓶(1)内密封插入有温度计(22)和搅拌器，所述搅拌器位于反应烧瓶(1)的轴心位置，其特征在于：所述四口反应烧瓶(1)内还密封插入有挡流板(41)；
所述搅拌器包括插入四口反应烧瓶(1)内部的搅拌杆(13)、驱动搅拌杆(13)沿其轴线旋转的搅拌电机(12)、设于搅拌杆(13)底部的第一搅拌组件(14)以及设于搅拌杆(13)下部的第二搅拌组件(15)；
所述第一搅拌组件(14)包括固定于搅拌杆(13)底部的固定环(141)，所述固定环(141)的圆心位于搅拌杆(13)的轴线上，所述固定环(141)上活动套接有两个活动环(142)；
所述第二搅拌组件(15)包括固定设于搅拌杆(13)下部的定位母(153)和活动设于搅拌杆(13)上能够沿搅拌杆(13)上下滑动并位于定位母(153)上方的活动母(151)，所述活动母(151)的外周套设有一外轮廓小于定位母(153)的支架盘(154)，所述支架盘(154)包括纵截面为圆形的环形框架(1541)以及将环形框架(1541)与活动母(151)固定的水平连接杆(1542)，所述环形框架(1541)上竖向铰接有多个长条状的搅拌扇叶(152)，所述搅拌扇叶(152)能够沿环形框架(1541)转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其特征在于：所述挡流板(41)与搅拌器轴线所在的竖直面呈夹角设置。
3.根据权利要求1所述的一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其特征在于：所述搅拌杆(13)下部设有螺纹，所述定位母(153)与搅拌杆(13)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其特征在于：所述环形框架(1541)与活动母(151)同心设置。
5.根据权利要求1所述的一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其特征在于：所述环形框架(1541)与活动母(151)偏心设置。
6.根据权利要求1所述的一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其特征在于：所述固定环(141)和活动环(142)均为椭圆形结构，固定环(141)的长轴竖直设置。
7.根据权利要求1所述的一种用于实验室合成聚羧酸系减水剂单体的酯化反应装置，其特征在于：所述冷凝管(32)上设有调节阀(33)。
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| CN111644121A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-11 | 常州市新鸿医药化工技术有限公司 | 一种三氯丙酮的加氢脱氯装置及其方法 |
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| CN111644121B (zh) * | 2020-06-09 | 2022-02-11 | 常州市新鸿医药化工技术有限公司 | 一种三氯丙酮的加氢脱氯装置及其方法 |
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