CN207153699U - 一种立式拉膜反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种立式拉膜反应釜，包括壳体、设于壳体外部的夹套、可转动连接于壳体顶部的搅拌器、设于壳体顶部的机械密封、与搅拌器顶端连接并且带动搅拌器旋转的减速机以及用于承载减速机的机架；搅拌器包括搅拌轴、横臂和轴承；机械密封密封壳体顶部；搅拌器还包括旋转拉膜装置，旋转拉膜装置通过轴承与横臂相连。横臂在搅拌轴带动下作水平环向运动，旋转拉膜装置以横臂为轴心绕横臂旋转，从而将釜内少部分物料带出液面，进入气相空间，使小分子产物更容易脱挥。本实用新型设置旋转拉膜装置，增大了熔体脱挥面积，加快了反应速度，进一步增大了聚合物分子量，从而得到粘度均一、色相b值低的高品质聚合物。

Description

一种立式拉膜反应釜

技术领域

本实用新型属于化工原料生产设备技术领域，具体涉及一种立式拉膜反应釜。

背景技术

熔体聚合初期，聚合物分子量较低，体系粘度不高(熔体粘度为50-200Pa·s)，因此搅拌、混合、传热、传质(低分子副产物排出)等并不困难；聚合后期(熔体粘度为200-4000Pa·s)熔体流动性变差，液膜更新减弱，传质非常困难。现有的立式熔体聚合反应釜的搅拌器采用框式或框式加螺带的结构，随着熔体粘度的增加，搅拌扭矩增加，转速降低，釜内的物料只能成水平环向流动，很难轴向翻转，因此界面更新困难，低分子不容易脱挥，造成反应速度慢，色泽变黄，熔体分子量分布宽，粘度不均一等问题。

专利搅臂可摆动式反应釜(申请号为201210565283.5)公开了一种搅臂可摆动式反应釜，包括釜体和搅拌轴，釜体顶部设进料口，釜体底部设出料口，搅拌轴转动连接在釜体顶壁上，釜体顶壁将搅拌轴分隔为釜内段和釜外段，搅拌轴的釜外段与设在釜体顶部的动力装置动力连接；搅拌轴设有轴向的贯通腔，搅拌轴的釜内段上设有安装槽，安装槽的槽壁上铰装多根自上而下间隔设置的搅拌臂，搅拌臂的外端伸向釜体侧壁、其内端与滑动连接在贯通腔内的拉杆铰接，拉杆上端伸出贯通腔，拉杆的伸出端与设在釜体顶部的推拉装置动力连接以实现搅拌臂的上下摆动。反应釜具有 料液混匀速度快、混匀效果好的优点，能带来缩短反应时间，提高生产效率的有益效果。但是，该反应釜的搅拌臂上下摆动需要外界施加动力，增加能源消耗，提高了生产成本；同时，搅拌臂上下摆动时，上方的搅拌臂会向由液相脱离的气相施加向下的压力，使气相重新进入液相，降低了脱挥效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种立式拉膜反应釜，能够增大熔体脱挥面积，加快反应速度，增大聚合物分子量，从而得到熔体分子量分布范围窄、粘度均一、色相b值低(即色泽偏白)的高品质聚合物。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种立式拉膜反应釜，包括壳体、设于壳体外部的夹套、可转动连接于壳体顶部的搅拌器、设于壳体顶部的机械密封、与搅拌器顶端连接并且带动搅拌器旋转的减速机以及用于承载减速机的机架；搅拌器包括搅拌轴、横臂和轴承；机械密封密封壳体顶部，保持反应釜内压力或真空不泄漏；搅拌器还包括旋转拉膜装置，旋转拉膜装置通过轴承与横臂相连，横臂在搅拌轴带动下作水平环向运动，旋转拉膜装置以横臂为轴心绕横臂旋转，从而将釜内少部分物料带出液面，进入气相空间，使小分子产物更容易脱挥。

优选地，旋转拉膜装置包括轴套、若干个环板组、若干个定距管和轮辐，轴套与轴承可转动地配合连接，环板组包括设于同一平面上的多块环板，环板与轴套同轴心，环板通过轮辐固定在轴套上；设于多个平行面上 的环板组由若干个定距管垂直连接，定距管保持多组环板之间的间距固定。物料的反推力作用在定距管及环板上，使旋转拉膜装置绕横臂旋转。

优选地，旋转拉膜装置包括轴套、轮环和若干个成膜板，轴套与轴承可转动地配合连接，轮环为用以固定成膜板的圆环型板；成膜板的一端固定与轴套上，成膜板的另一端固定于轮环上，若干个成膜板以轴套为中心成辐射状设于轮环内。物料的反推力作用在成膜板和轮环上，使拉膜装置进行旋转。

优选地，成膜板为上面开有若干孔的长方形的栅板，栅板的结构使掉落在成膜板上的熔体形成膜状，小分子产物更容易脱挥。

优选地，搅拌器还包括固定于横臂上的固定桨叶组件，固定桨叶组件悬于横臂下侧的空间内。

优选地，固定桨叶组件包括桨叶本体、螺栓、抱箍，桨叶本体和抱箍上设有与螺栓配合的螺孔，通过螺栓将桨叶本体和抱箍紧固于横臂上，桨叶本体与搅拌轴同步旋转，加强了水平流向的搅拌效果，并方便检修时拆卸。

优选地，壳体底部设有下封头，下封头为锥形结构，锥形的下封头有利于高粘熔体排净。搅拌器还包括与下封头设有间隙的锥形底桨，锥形底桨的锥角与下封头的锥角相同。

优选地，壳体底部设有出口管，搅拌器的底部设有十字型的桨叶，桨叶延伸到出口管内，避免物料在出口管内形成死区。

优选地，锥形底桨中部为板状桨体，板状桨体上开有若干个通孔，可 增加物料混合效果。

优选地，夹套内绕壳体一周设有分隔圈，分隔圈将夹套分隔成上下两层，下层给物料加热，上层给气相空间伴热，上下两层可分别控温。

优选地，本实用新型还包括焊接于壳体上的加热盘管，加热盘管包括设于壳体内部的盘管组件以及分别穿过壳体的进油管和出油管，进油管和出油管分别连接盘管组件，盘管组件的纵截面为胶囊型的圆环，盘管组件包括下隔板和上隔板，盘管组件由上隔板和下隔板由上至下分隔成顶腔、中腔和底腔。热媒从进油管进入底腔，分两路循环半圈后从下隔板进入中腔，再循环半圈后从上隔板进入顶腔，在顶腔内循环半圈由回油管引出。加热盘管的结构可有效减少釜内的反应死区。

本实用新型的有益效果是：

1、搅拌器的横臂上设有旋转拉膜装置，旋转拉膜装置无需外接动力源，可仅在物料的反向推力作用以横臂为轴心绕横臂旋转，使搅拌器在原来的水平环向流基础上增加了轴向拉膜，从而小分子产物更容易脱挥，增大了聚合物分子量，加快了反应速度，熔体分子量分布范围窄、粘度均一、色相b值低，提高了聚合物的品质。

2、固定于搅拌器横臂上的固定桨叶组件，与搅拌轴同步旋转，增强了水平流向的搅拌效果，加快了反应速度；固定桨叶组件通过螺栓和抱箍固定，方便检修时拆卸。

3、壳体底部锥形结构的下封头、搅拌器的锥形底桨利于高粘熔体排净；搅拌器十字型的桨叶伸到出口管内，避免物料在出口管内形成死区； 锥形底桨中部的板状桨体上开有若干个通孔，可增加物料混合效果。

4、壳体内设置加热盘管可有效减少釜内的反应死区。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的旋转拉膜装置实施例1的A-A向结构示意图；

图3是本实用新型的旋转拉膜装置实施例2的A-A向结构示意图；

图4是本实用新型的旋转拉膜装置实施例2的主视图；

图5是本实用新型的固定桨叶组件的B-B向结构示意图；

图6是加热盘管的结构示意图；

其中：1.壳体；11.下封头；12.出口管；2.夹套；21.分隔圈；3.搅拌器；31.搅拌轴；32.横臂；33.轴承；34.旋转拉膜装置；341.轴套；342.环板组；343.定距管；344.轮辐；345.环板；346.轮环；347.成膜板；35.固定桨叶组件；351.桨叶本体；352.螺栓；353.抱箍；36.锥形底桨；361.桨叶；362.板状桨体；363.通孔；4.机械密封；5.减速机；6.机架；7.加热盘管；71.盘管组件；711.上隔板；712.下隔板；72.进油管；73.出油管；74.盘管支撑。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种立式拉膜反应釜，包括壳体1、设于壳体1外部的夹套2、可转动连接于壳体1顶部的搅拌器3、设于壳体1顶部的机械密封4、与搅拌器3顶端连接并且带动搅拌器3旋转的减速机5以及用于承载减速机5的机架6；搅拌器3包括搅拌轴31、横臂32和轴承33；机械密封4密封壳体1顶部，保持壳体1内的压力不泄漏；搅拌器3还包括旋转拉膜装置34，旋转拉膜装置34通过轴承33与横臂32相连，横臂32在搅拌轴3带动下作水平环向运动，旋转拉膜装置34以横臂32为轴心绕横臂32旋转，从而将釜内部分物料带出液面，进入气相空间，使小分子产物更容易脱挥，以打破反应平衡，进而增大了聚合物分子量，加快了反应速度，熔体分子量分布范围窄、粘度均一，提高了聚合物的品质。

图2示出了旋转拉膜装置34的一种结构，旋转拉膜装置34包括轴套341、若干个环板组342、若干个定距管343和轮辐344，轴套341与轴承33可转动地配合连接，环板组342包括设于同一平面上的多块圆环形的环板345，环板345与轴套341同轴心，环板345通过轮辐344固定在轴套341上；设于多个平行面上的环板组342由定距管343垂直连接，定距管343保持多个环板组342之间的间距固定。物料的反向推力作用在定距管343及环板组342上，使旋转拉膜装置34绕横臂32旋转。

优选地，如图1和图5所示，搅拌器3还包括固定于横臂32上的固定桨叶组件35，固定桨叶组件35悬于横臂32下侧的空间内。

优选地，固定桨叶组件35包括桨叶本体351、螺栓352、抱箍353，桨 叶本体351和抱箍353上设有与螺栓352配合的螺孔，通过螺栓352将桨叶本体351和抱箍353紧固于横臂32上，桨叶本体351与搅拌轴31同步旋转，加强了水平流向的搅拌效果，并方便检修时拆卸。

优选地，如图1所示，壳体1底部设有下封头11，下封头11为锥形结构。锥形的下封头有利于高粘熔体排净。

优选地，如图1所示，搅拌器3还包括与下封头11设有间隙的锥形底桨36，锥形底桨36的锥角与下封头的锥角相同。

优选地，如图1所示，壳体1底部设有出口管12，锥形底桨36的底部设有十字型的桨叶361，桨叶361伸到出口管12内，避免物料在出口管12内形成死区。

优选地，如图1所示，锥形底桨36中部为板状桨体362，板状桨体362上开有若干个通孔363，通孔363可增加物料混合效果。

优选地，如图1所示，夹套2内绕壳体1一周设有分隔圈21，分隔圈21将夹套2分隔成上下两层，下层给物料加热，上层给气相空间伴热，夹套2的上下两层可分别控温。

优选地，如图6所示，本实施例还包括焊接于壳体1上的加热盘管7，加热盘管7包括设于壳体1内部的一对盘管组件71以及分别穿过壳体1的进油管72和出油管73，进油管72和出油管73分别连接盘管组件71，盘管组件71的纵截面为胶囊型的圆环，盘管组件71包括下隔板712和上隔板711，盘管组件71由上隔板711和下隔板712由上至下分隔成顶腔、中腔和底腔。上隔板711和下隔板712均设有沿纵向贯穿的缺口，热媒从进 油管72进入底腔，分两路循环半圈后从下隔板712的缺口进入中腔，再循环半圈后从上隔板711的缺口进入顶腔，在顶腔内循环半圈由出油管73引出。上隔板711在相对于缺口180度的地方设有圆孔，出油管73从盘管组件71底部进入，穿过下隔板712的缺口和上隔板711的圆孔进入顶腔。加热盘管7还包括盘管支撑74，盘管支撑74用来支撑整个加热盘管7，并与壳体1焊接。加热盘管7的结构可有效减少釜内的反应死区。

实施例2

实施例2与实施例1的区别仅在于旋转拉膜装置34的结构不同。

图3示出了旋转拉膜装置34的另一种结构，旋转拉膜装置34包括轴套341、轮环346和若干个成膜板347，轴套341与轴承33可转动地配合连接，轮环346为用以固定成膜板的圆环型板；成膜板347的一端固定于轴套341上，成膜板347的另一端固定于轮环346上，若干个成膜板347以轴套341为中心成辐射状设于轮环346内。搅拌时，物料的反向推力作用在成膜板347和轮环346上，使旋转拉膜装置34绕横臂32旋转。

如图4所示，作为以上旋转拉膜装置34的优选，成膜板347为开有若干孔的长方形的栅板，设置栅板的结构使掉落在成膜板347上的熔体形成膜状，小分子产物更容易脱挥。

通过以上实施例提供给了适合熔体聚合的立式拉膜反应釜，使熔体聚合过程中，拥有近可能大的脱挥界面，物料处于薄膜状态，避免液层深处静压头负面影响；提高了反应速度，每釜反应周期可从3.5小时缩短到2.5～3小时，色相b值可降低1～2。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式拉膜反应釜，包括壳体(1)、设于壳体(1)外部的夹套(2)、可转动连接于壳体(1)顶部的搅拌器(3)、设于壳体(1)顶部的机械密封(4)、与搅拌器(3)顶端连接并且带动搅拌器(3)旋转的减速机(5)以及用于承载减速机(5)的机架(6)；搅拌器(3)包括搅拌轴(31)、横臂(32)和轴承(33)；机械密封(4)密封壳体(1)的顶部，其特征在于，搅拌器(3)还包括以横臂(32)为轴心绕横臂(32)旋转的旋转拉膜装置(34)，旋转拉膜装置(34)通过轴承(33)与横臂(32)相连。

2.根据权利要求1所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，旋转拉膜装置(34)包括轴套(341)、若干个环板组(342)、若干个定距管(343)和轮辐(344)，轴套(341)与轴承(33)可转动地配合连接，环板组(342)包括设于同一平面上的多块圆环形的环板(345)，环板(345)与轴套(341)同轴心，环板(345)通过轮辐(344)固定在轴套(341)上；设于多个平行面上的环板组(342)由若干个定距管(343)垂直连接。

3.根据权利要求1所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，旋转拉膜装置(34)包括轴套(341)、轮环(346)和若干个成膜板(347)，轴套(341)与轴承(33)可转动地配合连接，轮环(346)为用以固定成膜板(347)的圆环型板；成膜板(347)的一端固定于轴套(341)上，成膜板(347)的另一端固定于轮环(346)上，若干个成膜板(347)以轴套(341)为中心成辐射状设于轮环(346)内。

4.根据权利要求3所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，成膜板(347)为设有若干通孔的长方形栅板。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，搅拌器(3)包括固定于横臂(32)上的固定桨叶组件(35)，固定桨叶组件(35)悬于横臂(32)下侧的空间内。

6.根据权利要求5所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，固定桨叶组件(35)包括桨叶本体(351)、螺栓(352)和抱箍(353)，桨叶本体(351)和抱箍(353)上设有与螺栓(352)配合的螺孔，桨叶本体(351)通过螺栓(352)和抱箍(353)紧固于横臂(32)上。

7.根据权利要求1所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，壳体(1)底部设有下封头(11)，下封头(11)为锥形结构；搅拌器(3)包括与下封头(11)设有间隙的锥形底桨(36)，锥形底桨(36)的锥角与下封头(11)的锥角相同。

8.根据权利要求7所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，锥形底桨(36)中部为板状桨体(362)，板状桨体(362)上开有若干个通孔(363)。

9.根据权利要求1至4、6至8中任一项所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，壳体(1)底部设有出口管(12)，搅拌器(3)的底部设有十字型的桨叶(361)，桨叶(361)延伸至出口管(12)内。

10.根据权利要求1至4、6至8中任一项所述的立式拉膜反应釜，其特征在于，夹套(2)内绕壳体(1)一周设有分隔圈(21)，分隔圈(21)将夹套(2)分隔为上层和下层。