CN207294661U - 一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于二烯类液体橡胶的聚合的技术领域，公开了一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置。该聚合装置的引发剂加料管上至少开设四个加料孔使引发剂喷射到聚合釜内不同的径向和周向处；并且调整加料孔的安装角度和开孔角度使引发剂的喷射最大均匀化。该聚合装置缩短了引发剂在釜内的均匀分布的时间，物料混合速度快，聚合反应均匀，温度和压力可控性强，避免了聚合局部反应过快，产生凝胶，物料的快速混合，会有效的降低分子量分布指数，得到的产品分子量大小可控，分子量分布窄。
Description
技术领域
本实用新型涉及二烯类液体橡胶的聚合，特别涉及一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置。
背景技术
液体橡胶是在室温下具有流动性的材料,但通过与硫化剂的化学反应显示出与从干胶得到的交联橡胶同样的力学性质，固定橡胶要成为产品，必须经过与各种配合剂的混炼、成型、硫化等多道工序，需要耗费很多能量，而液体胶只要将各种配合剂掺和进来，通过加热进行交联反应，即可制得产品，而且其液体橡胶具有加工容易,加工耗能少的优点。液体橡胶和配合剂掺和后仍处于液体状态，用它制作小型零部件时，向小缝隙内注入液体橡胶后就可以固化，在加工操作方面十分方便，液体胶的生产企业和加工企业充分利用这一优点，经过多年持续不断的开发研究，现在即将液体橡胶广泛用于多种领域。
但是现有技术中的二烯类液体橡胶的生产工艺中尤其是产业化工艺中，生产过程中引发剂的加入方式是采用单口加料方式，引发剂集中一处加入到聚合液中，无法分散均匀加入，导致聚合反应局部集中，温度和压力可控性差，得到的产品分子量大小不可控，分子量分布宽等缺点。因此，为了解决现有技术中存在的问题，提供一种能够使引发剂均匀加入到聚合釜内不同径向和周向处的二烯类液体橡胶的产业化聚合装置已经成为一项重要任务。
实用新型内容
为了解决现有技术中的引发剂不能均匀加入到聚合釜内不同径向和周向处的技术问题，本实用新型提供了一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置，包括通过管路相互连接的引发剂配制罐和聚合釜，聚合釜内设置搅拌器和引发剂加料管，引发剂加料管自聚合釜外引入到聚合釜内部，引发剂加料管上开设四个加料孔使引发剂喷射到聚合釜内不同的径向和周向处；引发剂加料管上四个加料孔的安装角度分别为α1，α2，α3，α4，所述α1，α2，α3，α4是四个加料孔的开孔中心线在水平面上的投影射线到水平面上X坐标轴正方向的角度，其中，329°≤α1≤350°，11°≤α2≤45°，180°≤α3≤315°，55°≤α4≤180°。
本实用新型提供的引发剂加料管上四个加料孔在引发剂加料管上的开孔角度分别为θ1、θ2、θ3、θ4，所述θ1、θ2、θ3、θ4为四个加料孔的开孔中心线与竖直方向的夹角，开孔角度按照tanθ＝X/H计算，X为引发剂加料管的开孔点到开孔点在聚合釜液面上的竖直投影点之间的距离，H为引发剂加料管的开孔点在聚合釜液面上的竖直投影点到聚合釜聚合液液面中心点之间的距离，所述开孔角度的大小与聚合釜的体积大小相关，聚合釜的体积可以根据具体生产需求来选择，当产业化生产的聚合釜体积为2立方米时，43°≤θ1≤55°，45°≤θ2≤60°，0°≤θ3≤59°，21°≤θ4≤62°。
本实用新型提供的二烯类液体橡胶的产业化聚合装置，其引发剂加料管的设置可以使引发剂均匀的喷射到聚合釜内不同的径向和周向处，并且恰好可以落到图2和图4的阴影①②③④区域内，使引发剂的喷射最大均匀化。引发剂分散多点进入聚合液中，缩短了引发剂在釜内的均匀分布的时间；物料混合速度快，聚合反应均匀，温度和压力可控性强，避免了聚合局部反应集中，产生凝胶，物料的快速混合，会有效的降低分子量分布指数，得到的产品分子量大小可控，分子量分布窄。
作为优选，本实用新型所提供的产业化聚合装置还包括引发剂计量泵，引发剂计量泵安装在引发剂配制罐和聚合釜的连接管路上。引发剂配制罐和聚合釜之间的连接管路上还安装氮气或乙烷冲洗装置，此冲洗功能能够提高引发剂的加入量的准确度，而且可以避免易挥发单体在引发剂加料孔发生反应，产生凝胶。
作为优选，所述搅拌器为多斜浆式和刮板式组合型搅拌器。多斜浆式搅拌器为上下两层，提供高强度搅拌，使物料快速混合，搅拌时控制物料搅拌雷诺数(Re)高于106，另外在聚合时，起到增加换热速度的作用；刮板式起到去除釜壁凝胶，防止凝胶在聚合釜内积存，提高产品合格率，同时凝胶会影响釜壁的换热，刮板可有效的更新釜壁介质，提高换热速度。
本实用新型提供的一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置。采用分散多点的方式加入引发剂，通过不同的加入点将引发剂喷射到聚合釜内不同的径向和周向处，缩短了引发剂在釜内的均匀分布的时间，物料混合速度快，聚合反应均匀，温度和压力可控性强，避免了聚合局部反应过量，产生凝胶，物料的快速混合，会有效的降低分子量分布指数，得到的产品分子量大小不可控，分子量分布窄；氮气或乙烷冲洗装置的冲洗功能能够提高引发剂的加入量的准确度，而且可以避免易挥发单体在引发剂加料孔发生反应，产生凝胶；多斜浆式和刮板式组合型搅拌器提供高强度搅拌，使物料快速混合，搅拌时控制物料搅拌雷诺数(Re)高于106，另外在聚合时，起到增加换热速度的作用；刮板式起到去除釜壁凝胶，防止凝胶在聚合釜内积存，提高产品合格率，同时凝胶会影响釜壁的换热，刮板可有效的更新釜壁介质，提高换热速度。
附图说明
图1为本实用新型所提供的二烯类液体橡胶的产业化聚合装置的结构示意图；
图2为本实用新型所提供的引发剂加料管的结构示意图；
图3为本实用新型所提供的引发剂加料管的放大示意图；
图4为本实用新型所提供的引发剂的加料孔在引发剂加料管上的安装角度示意图。
具体实施方式
本实用新型旨在提供一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置，以解决现有技术中引发剂不能均匀加入到聚合釜内不同径向和周向处的问题。
为了使本领域技术人员能够更好的理解本实用新型，下面结合具体实施方式和附图对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1-4所示，一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置，包括通过管路相互连接的引发剂配制罐1和聚合釜2，聚合釜内设置搅拌器6和引发剂加料管5，引发剂加料管5自聚合釜外引入到聚合釜内部，引发剂加料管上开设四个加料孔51使引发剂喷射到聚合釜内不同的径向和周向处；引发剂加料管上开设四个加料孔使引发剂喷射到聚合釜内不同的径向和周向处；引发剂加料管上四个加料孔的安装角度分别为α1，α2，α3，α4，所述α1，α2，α3，α4是四个加料孔的开孔中心线在水平面上的投影射线到水平面上X坐标轴正方向的角度，其中，329°≤α1≤350°，11°≤α2≤45°，180°≤α3≤315°，55°≤α4≤180°；引发剂加料管上四个加料孔在引发剂加料管上的开孔角度分别为θ1、θ2、θ3、θ4，所述θ1、θ2、θ3、θ4为四个加料孔的开孔中心线与竖直方向的夹角，开孔角度按照tanθ＝X/H计算，X为引发剂加料管的开孔点到开孔点在聚合釜液面上的竖直投影点之间的距离，H为引发剂加料管的开孔点在聚合釜液面上的竖直投影点到聚合釜聚合液液面中心点之间的距离，开孔角度的大小与聚合釜的体积大小相关，聚合釜的体积为2立方米时，43°≤θ1≤55°，45°≤θ2≤60°，0°≤θ3≤59°，21°≤θ4≤62°；如此设置可以使引发剂均匀的喷射到聚合釜内不同的径向和周向处，恰好可以落到图2和图4的阴影①②③④区域内，使引发剂的喷射最大均匀化。
在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的产业化聚合装置还包括引发剂计量泵4，引发剂计量泵4设置在引发剂配制罐1和聚合釜2的连接管路上。引发剂配制罐1和聚合釜2之间的连接管路上还设置氮气或乙烷冲洗装置3，此冲洗功能能够提高引发剂的加入量的准确度，而且可以避免易挥发单体在引发剂加料孔发生反应，产生凝胶。搅拌器6为多斜浆式和刮板式组合型搅拌器。
以上对本实用新型所提供的一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法和中心思想。应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种二烯类液体橡胶的产业化聚合装置，包括通过管路相互连接的引发剂配制罐和聚合釜，其特征在于：聚合釜内设置搅拌器和引发剂加料管，引发剂加料管自聚合釜外引入到聚合釜内部，所述引发剂加料管上至少开设四个加料孔使引发剂喷射到聚合釜内不同的径向和周向处；引发剂加料管上四个加料孔的安装角度分别为α1，α2，α3，α4，所述α1，α2，α3，α4是四个加料孔的开孔中心线在水平面上的投影射线到水平面上X坐标轴正方向的角度，其中，329゜≤α1≤350゜，11゜≤α2≤45゜，180゜≤α3≤315゜，55゜≤α4≤180゜。
2.如权利要求1所述的产业化聚合装置，其特征在于：引发剂加料管上四个加料孔在引发剂加料管上的开孔角度分别为θ1、θ2、θ3、θ4，所述θ1、θ2、θ3、θ4为四个加料孔的开孔中心线与竖直方向的夹角，开孔角度的大小与聚合釜的体积大小相关，当聚合釜的体积为2立方米时，43゜≤θ1≤55゜，45゜≤θ2≤60゜，0゜≤θ3≤59゜，21゜≤θ4≤62゜。
3.如权利要求1所述的产业化聚合装置，其特征在于：还包括引发剂计量泵，引发剂计量泵安装在引发剂配制罐和聚合釜的连接管路上。
4.如权利要求1所述的产业化聚合装置，其特征在于：引发剂配制罐和聚合釜之间的连接管路上安装氮气或乙烷冲洗装置。
5.如权利要求1所述的产业化聚合装置，其特征在于：搅拌器为多斜浆式和刮板式组合型搅拌器。
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