CN209451852U - 用于聚合物合成的管式反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于聚合物合成的管式反应釜，包括进料机构、与所述进料机构连接的反应机构、与所述反应机构连接的温度控制机构以及与所述温度控制机构通信连接的控制器；整个装置不仅能够实现聚合物合成过程中的无氧环境，而且可以实现连续进料反应及在线控温，而且操作简单，使用安全，便于拆卸和清洗，使用性能好。

Description

用于聚合物合成的管式反应釜

技术领域

本实用新型涉及高分子有机合成设备技术领域，具体涉及一种用于聚合物合成的管式反应釜。

背景技术

反应容器作为高分子有机合成的基本设备，它的性能影响着高分子聚合效果，部分聚合反应需要在无氧环境下进行，实验室的普通烧瓶或烧杯反应存在除氧困难的问题，而且部分高分子聚合反应需要严格控制反应时间、反应温度，而其本身会是放热反应，很难控制反应过程中的温度，导致合成效果差，合成效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于聚合物合成的管式反应釜，以解决现有反应容器对聚合物合成效效果差、效率低的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：用于聚合物合成的管式反应釜，包括进料机构、与所述进料机构连接的反应机构、与所述反应机构连接的温度控制机构以及与所述温度控制机构通信连接的控制器；

所述反应机构包括与所述进料机构连通的反应仓以及位于所述反应仓内的搅拌排料组件；

所述温度控制机构包括包裹于所述反应仓外壁上的隔热仓、位于所述隔热仓与所述反应仓之间的控温空腔以及分别连接在所述隔热仓上且与所述控温空腔连通的冷循环组件和热循环组件，所述隔热仓上设置有温度测量仪，所述温度测量仪、冷循环组件以及热循环组件均与所述控制器通信连接。

进一步，所述进料机构包括具有进料口和出料口的料斗、位于出料口处的卸料阀以及与所述料斗连接的供氮组件；所述料斗的出料口通过管道与所述反应仓连通。

进一步，所述搅拌排料组件包括位于反应仓外侧的驱动电机、位于所述反应仓内且与所述驱动电机连接的转轴、分布于所述转轴上的螺旋叶片以及设置在所述螺旋叶片上的搅拌凸片，所述驱动电机与所述控制器通信连接。

进一步，所述反应仓远离所述进料机构的端部设置有出口，所述出口处连接有储料仓。

进一步，所述隔热仓内壁涂覆有隔热层。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提供的一种用于聚合物合成的管式反应釜，其操作方便，使用安全，通过料斗与供氮组件之间的配合实现对混合原料的除氧操作，提高聚合物反应的效果；除氧后的混合原料通过反应机构进行聚合物合成，在合成过程中通过温度控制机构对反应温度进行有效的控制，使得聚合物合成处于最佳的反应温度，提高合成质量，合成效率高，且整个合成过程具有持续性，通过控制器对反应温度和反应机构的反应速度进行良好的把控，反应可靠性高；整个装置不仅能够实现聚合物合成过程中的无氧环境，而且可以实现连续进料反应及在线控温；且在清洗时只需要将清洗液倒入料斗，通过转轴带动螺旋叶片转动即可清洗，清洗方便快捷，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中温度控制机构侧视图；

图3为本实用新型中控制器控制框图；

图1至图3中所示附图标记分别表示为：1-进料机构，2-反应机构，20- 反应仓，30-隔热仓，31-控温空腔，32-冷循环组件，33-热循环组件，34- 温度测量仪，101-出料口，10-料斗，11-卸料阀，12-供氮组件，13-管道， 210-驱动电机，211-转轴，212-螺旋叶片，213-搅拌凸片，202-储料仓。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图3所示，用于聚合物合成的管式反应釜，包括进料机构1、与所述进料机构1连接的反应机构2、与反应机构2连接的温度控制机构以及与温度控制机构通信连接的控制器。混合原料通过进料机构1进入到反应机构2内，在反应机构2内进行合成，在合成过程中，通过温度控制机构在控制器的作用下对反应温度进行控制。控制器采用型号为STM32F103的单片机。

反应机构2包括与所述进料机构1连通的反应仓20以及位于反应仓20 内的搅拌排料组件；

温度控制机构包括包裹于反应仓20外壁上的隔热仓30、位于隔热仓30 与反应仓20之间的控温空腔31以及分别连接在隔热仓30上且与控温空腔 31连通的冷循环组件32和热循环组件33，隔热仓30上设置由温度测量仪 34，温度测量仪34、冷循环组件32以及热循环组件33均与控制器通信连接。冷循环组件32包括冷气管道以及冷气泵，通过冷循环组件32将冷空气排入至温控空腔内；热循环组件33包括热气管道以及热气泵，控制器与冷气泵和热气泵均通信连接，在控制器的作用下控制冷循环组件32和热循环组件 33的工作，从而达到最佳的反应温度。

为了保证混合原料在料斗10内处于的无氧环境，本实用新型中，进料机构1包括具有进料口和出料口101的料斗10、位于出料口101处的卸料阀 11以及与料斗10连接的供氮组件12；所述料斗10的出料口101通过管道 13与反应仓20连通。供氮组件12包括氮气瓶以及连接在氮气瓶上且与料斗 10连接的进气管道。进料口是一种单向阀设计，阀门只能向上开，可以确保加料时阀门手动打开，氮气除氧时，阀门在氮气压力的作用下打开，氮气从料斗10底部通入，将上部空气通过排气口单向阀排出，空气除尽后氮气压力调低，单向阀关闭，隔绝空气。在具体加料操作时，手动打开进料口，关闭卸料阀，将混合好的原料倒入料斗10，然后关闭进料口。除氧过程：打开氮气瓶阀门，将氮气通入料斗10，逐渐调大氮气阀压力，使排气口的单向阀打开，上部空气从排气口排出，排出一定时间后，调低氮气瓶阀门压力，使排气口的单向阀在重力作用下关闭。

为了保证连续进料过程，本实用新型中，搅拌排料组件包括位于反应仓 20外侧的驱动电机210、位于反应仓20内且与驱动电机210连接的转轴211、分布于所述转轴211上的螺旋叶片212以及设置在螺旋叶片212上的搅拌凸片213，驱动电机210与控制器通信连接。反应仓20远离所述进料机构1 的端部开设有出料口101，出料口101处连接有储料仓202。打开驱动电机 210，调节驱动电机210转速从而实现转轴211的转速调节，混合原料在螺旋叶片212的带动下向出料口101排出，且在排出过程中通过螺旋叶片212 上的搅拌凸片213对混合原料进行良好的搅拌，有助于提高合成效果。

为了提高隔热效果，本实用新型中，隔热仓30内壁涂覆有隔热层。隔热层为隔热涂料。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (4)

1.用于聚合物合成的管式反应釜，其特征在于，包括进料机构(1)、与所述进料机构(1)连接的反应机构(2)、与所述反应机构(2)连接的温度控制机构以及与所述温度控制机构通信连接的控制器；

所述反应机构(2)包括与所述进料机构(1)连通的反应仓(20)以及位于所述反应仓(20)内的搅拌排料组件；

所述温度控制机构包括包裹于所述反应仓(20)外壁上的隔热仓(30)、位于所述隔热仓(30)与所述反应仓(20)之间的控温空腔(31)以及分别连接在所述隔热仓(30)上且与所述控温空腔(31)连通的冷循环组件(32)和热循环组件(33)，所述隔热仓(30)上设置有温度测量仪(34)，所述温度测量仪(34)、冷循环组件(32)以及热循环组件(33)均与所述控制器通信连接

所述进料机构(1)包括具有进料口和出料口(101)的料斗(10)、位于出料口(101)处的卸料阀(11)以及与所述料斗(10)连接的供氮组件(12)；所述料斗(10)的出料口(101)通过管道(13)与所述反应仓(20)连通。

2.根据权利要求1所述的用于聚合物合成的管式反应釜，其特征在于，所述搅拌排料组件包括位于反应仓(20)外侧的驱动电机(210)、位于所述反应仓(20)内且与所述驱动电机(210)连接的转轴(211)、分布于所述转轴(211)上的螺旋叶片(212)以及设置在所述螺旋叶片(212)上的搅拌凸片(213)，所述驱动电机(210)与所述控制器通信连接。

3.根据权利要求2所述的用于聚合物合成的管式反应釜，其特征在于，所述反应仓(20)远离所述进料机构(1)的端部设置有出口，所述出口处连接有储料仓(202)。

4.根据权利要求3所述的用于聚合物合成的管式反应釜，其特征在于，所述隔热仓(30)内壁涂覆有隔热层。