CN210252236U - 一种扩链剂添加管及含有该添加管的有机聚合反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工设备领域，公开了一种扩链剂添加管及含有该添加管的有机聚合反应釜。一种扩链剂添加管，包括安装段和进料段，安装段上设有安装法兰，进料段呈直线型，设有若干个添加口，添加口沿管体长度方向均匀分布且位于同一直线上。一种含有上述的扩链剂添加管的有机聚合反应釜，包括釜体和搅拌器，釜体上设有进料口出料口、视镜和备用管口，进料口内设有扩链剂添加管，搅拌器包括搅拌轴和设置在搅拌轴一端的搅拌桨，搅拌轴位于釜体外的一端与减速机和传动电机连接，釜体外侧设有固定支架。本实用新型在扩链剂添加管上设置多个沿管体长度方向均匀分布的添加口，扩链剂添加均匀，制得的聚合物分子量大且分布集中，提高了产品的均一性。

Description

一种扩链剂添加管及含有该添加管的有机聚合反应釜

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，尤其是涉及一种扩链剂添加管及含有该添加管的有机聚合反应釜。

背景技术

聚合反应釜是聚合反应发生的容器，一般由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承装置等组成。

例如，在中国专利文献上公开的“一种聚合反应釜”，其公告号CN206492504U，包括聚合反应釜本体，聚合反应釜本体内设有多个竖直间隔排布的冷却水管，聚合反应釜本体的外围设有循环冷却水夹套，多个远传温度表自上而下间隔安装在聚合反应釜本体上，聚合反应釜本体内设有搅拌桨，搅拌桨安装在搅拌器上，搅拌器安装在聚合反应釜本体的底部，聚合反应釜本体的上端设有VCM加料口，VCM加料口连接VCM加料管。

但现有技术中聚合反应釜中的扩链剂添加管仅有一个添加口，且添加口一般位于靠近釜体内壁处，扩链剂沿添加口进入反应釜后，与预聚物溶液经搅拌器混合而反应。当聚合反应进行到中后期之后，由于聚合物溶液粘度快速上升，搅拌速度逐步下降，扩链剂在加入反应釜后，会长时间积聚在靠近釜体内壁的液面表面，受搅拌离心作用的影响，这些处于四周的扩链剂很难与聚合物很好混合，造成釜内物料反应非常不均匀，聚合物的分子量分布较宽，在数均分子量较小的情况下其表观粘度已经很高，因而制约了获得更高分子量高聚物的可能性，生产出的产品的均一性、耐高温性能、强度等指标受到影响。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中聚合反应釜中的扩链剂添加管仅有一个添加口，扩链剂沿添加口进入反应釜后，由于聚合物溶液粘度快速上升，搅拌速度逐步下降，扩链剂会长时间积聚在同一位置，很难与聚合物很好混合，造成反应釜内物料反应非常不均匀，聚合物的分子量分布较宽，制约了获得更高分子量高聚物的可能性，且生产出的产品的均一性、耐高温性能、强度等指标均不稳定的问题，提供一种扩链剂添加管及含有该添加管的有机聚合反应釜，扩链剂添加管上设有多个不同的添加口，使扩链剂从单点添加改为沿釜体内壁至釜体中心多点均匀添加，使添加进来的扩链剂可以与聚合物均匀混合充分反应，提高聚合物的分子量和产品的各项性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种扩链剂添加管，包括设有添加口的管体，管体包括安装段和进料段，安装段上设有安装法兰，进料段呈直线型，进料段上设有若干个添加口，添加口沿管体长度方向均匀分布且位于同一直线上。

在扩链剂添加管上设置多个沿管体长度方向均匀分布且位于同一直线上的添加口，添加扩链剂时，由传统的靠近釜体内壁的单点添加改为沿釜体内壁至釜体中心纵向多点添加，在总流量不变的情况下，不会长时间积聚在靠近釜体内壁处的液面表面，造成物料反应不均，扩链剂可以在反应釜内沿釜体内壁至釜体中心均匀添加，充分分散，与预聚物充分混合反应，制得的聚合物分子量大且分布集中，提高了产品的均一性、耐高温性和强度指标。

作为优选，添加口的开口大小从远离安装法兰一端到靠近安装法兰一端逐渐增大。搅拌时越靠近釜体中心，搅拌的线速度越慢，因此扩链剂的添加量需要从釜体中心向釜体内壁逐渐增大，以保证扩链剂在釜体内分布均匀，提高产物的均一性。

作为优选，添加口为圆形，直径为φ2-φ5。添加口在φ2-φ5范围内可以使扩链剂的添加量达到最佳条件，制得的聚合物的分子量、均一性等性能均达到最佳。

本发明还提供了一种含有上述的扩链剂添加管的有机聚合反应釜，包括釜体和搅拌器，釜体上设有位于釜体侧面上方的进料口、位于釜体底部的出料口、位于釜体顶部的视镜和备用管口，进料口内设有扩链剂添加管，扩链剂添加管的进料段位于釜体内，安装段位于釜体外侧，进料段设有添加口的一侧朝向釜体底部，搅拌器包括搅拌轴和设置在搅拌轴一端的搅拌桨，搅拌轴设有搅拌桨的一端位于釜体内，搅拌轴另一端位于釜体外侧，搅拌轴位于釜体外的一端与减速机连接，减速机与传动电机连接，釜体外侧设有固定支架。

在釜体上的进料口内设置上述扩链剂添加管，扩链剂添加管通过安装段上的安装法兰安装在进料口上，反应时扩链剂从扩链剂添加管流入，从添加管上的各添加口添加至釜体内，在搅拌器的搅拌作用下与釜体中的预聚物均匀混合并发生反应，反应结束后的产物可以从出料口中流出。使用此有机聚合反应釜，扩链剂可以沿釜体内壁至釜体中心均匀添加至釜体内，与预聚物充分混合反应，制得的聚合物分子量分布集中，分子量大，均一性、耐高温性和强度指标等性能良好。

搅拌器由传动电机驱动，因为在聚合反应中，随着反应的进行，釜体内聚合物的粘度会逐渐增长，搅拌速度逐步下降，因此在传动电机和搅拌器之间安装减速机起到匹配转速和传递转矩的作用（本实用新型中的传动电机和减速机为现有技术中的常规装置，不是本实用新型的重点）；在釜体顶部设置视镜，反应过程中工作人员可以随时从视镜中观察釜体内的情况，避免出现故障；釜体顶部还设置有备用管口，当进料口出现故障时可以临时用备用管口继续生产，避免影响生产进度；反应釜通过固定支架固定在地面上。

作为优选，搅拌桨为双螺带式搅拌桨，搅拌轴上设有固定轴套，固定轴套上设有固定杆，固定杆与双螺带式搅拌桨的中部固定连接，双螺带式搅拌桨的两端固定在搅拌轴上。采用双螺带式搅拌桨，搅拌时，通过螺带转动作用，可以使螺带周围的聚合物做向上和周向的运动，而釜体中间的聚合物做向下运动，从而使聚合物形成上、下、内、外的循环流动，达到均匀混合和传热的目的。双螺带式搅拌机桨中部通过固定杆与搅拌轴连接，一方面可以使双螺带式搅拌桨与搅拌轴之间的连接更加牢固，另一方面固定杆也可以对聚合物起到周向的搅拌作用，加强搅拌效果，使扩链剂与聚合物混合更加均匀，提高产品的均一性。

作为优选，釜体内的底部设有用于固定搅拌轴的搅拌轴固定架，搅拌轴的端部位于搅拌轴固定架内。将搅拌轴的端部通过搅拌轴固定架固定在釜体底部，保证搅拌轴在搅拌过程中不会发生晃动，影响搅拌效果。

作为优选，釜体外侧套设有夹套，夹套上部设有进水口，夹套底部设有出水口。在釜体外侧套设夹套，可以通过夹套上的进水口向夹套内通入冷媒或热媒，达到给釜体冷却或加热的目的，以适应聚合反应所需条件。

作为优选，夹套内设有导流板。在夹套内设置导流板，可以为夹套内的液体导流，增大夹套内的表面积，对釜体进行更好的冷却或加热。

作为优选，釜体顶部设有人孔，人孔上设有人孔法兰。在釜体顶部设置人孔，正常状态下人孔通过人孔法兰遮挡，当反应釜出现故障时工作人员可以打开人孔法兰通过人孔进入釜体内部进行检修，便于反应釜的维护。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

（1）在扩链剂添加管上设置多个沿管体长度方向均匀分布且位于同一直线上的添加口，添加扩链剂时，由传统的靠近釜体内壁的单点添加改为沿釜体内壁至釜体中心纵向多点添加，在总流量不变的情况下，扩链剂可以在反应釜内沿釜体内壁至釜体中心均匀添加，充分分散，与预聚物充分混合反应，制得的聚合物分子量大且分布集中，提高了产品的均一性、耐高温性和强度指标；

（2）釜体内采用双螺带式搅拌桨，搅拌时，通过螺带转动作用，可以使螺带周围的聚合物做向上和周向的运动，而釜体中间的聚合物做向下运动，从而使聚合物形成上、下、内、外的循环流动，达到均匀混合和传热的目的；双螺带式搅拌机桨中部通过固定杆与搅拌轴连接，一方面可以使双螺带式搅拌桨与搅拌轴之间的连接更加牢固，另一方面固定杆也可以对聚合物起到周向的搅拌作用，加强搅拌效果；

（3）釜体外套设有夹套，可以通过夹套上的进水口向夹套内通入冷媒或热媒，达到给釜体冷却或加热的目的，以适应聚合反应所需条件；夹套内设置导流板，可以为夹套内的液体导流，增大夹套内的表面积，对釜体进行更好的冷却或加热；

（4）釜体顶部设置人孔、视镜和备用管口，方便反应釜的监测和维护。

附图说明

图1是有机聚合反应釜的一种结构示意图；

图2是扩链剂添加管的一种结构示意图。

图中：1釜体、 2进料口、 3扩链剂添加管、 4出料口、 5搅拌轴、 6双螺带式搅拌桨、 7固定轴套、 8固定杆、 9传动电机、 10减速机、 11视镜、 12备用管口、 13固定支架、14搅拌轴固定架、 15夹套、 16进水口、 17出水口、 18导流板、 19人孔、 20人孔法兰、 301安装段、 302进料段、 303安装法兰、 304添加口。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例：

如图1所示，一种有机聚合反应釜，包括釜体1和搅拌器，釜体直径1.2m，高1.5m，釜体上设有位于釜体左侧上方的进料口2、位于釜体底部中间的出料口4、位于釜体顶部的视镜11、备用管口12和人孔19，人孔上设有人孔法兰20。

进料口内设有扩链剂添加管3，如图2所示，扩链剂添加管包括设有添加口304的管体，管体包括安装段301和进料段302，安装段上设有安装法兰303，进料段呈直线型，进料段上设有7个添加口，7个添加口沿管体长度方向均匀分布且位于同一直线上。添加口为圆形，从远离安装法兰一端到靠近安装法兰一端直径依次为φ2，φ2，φ2，φ3，φ4，φ5，φ5，φ5；从远离安装法兰一端到靠近安装法兰一端，添加口之间的间距分别为80mm，80mm，80mm，80mm，80mm，70mm。扩链剂添加管的进料段位于釜体内，安装段位于釜体外侧，进料段设有添加口的一侧朝向釜体底部。

搅拌器包括搅拌轴5和设置在搅拌轴一端的双螺带式搅拌桨6，搅拌轴上设有固定轴套7，固定轴套上设有固定杆8，固定杆与双螺带式搅拌桨的中部固定连接，双螺带式搅拌桨的两端固定在搅拌轴上。搅拌轴设有双螺带式搅拌桨的一端位于釜体内，釜体内的底部设有用于固定搅拌轴的搅拌轴固定架14，搅拌轴的端部位于搅拌轴固定架内，搅拌轴另一端位于釜体外侧，搅拌轴位于釜体外的一端与减速机10连接，减速机与传动电机9连接。

釜体外侧套设有夹套15，夹套上部设有进水口16，夹套底部设有出水口17，夹套内设有导流板18，夹套外侧设有固定支架13。

扩链剂添加管通过安装段上的安装法兰安装在进料口上，反应时扩链剂从扩链剂添加管流入，从添加管上的各添加口添加至釜体内，在搅拌器的搅拌作用下与釜体中的预聚物均匀混合并发生反应，反应结束后的产物可以从出料口中流出。搅拌器由传动电机驱动，传动电机和搅拌器之间安装减速机起到匹配转速和传递转矩的作用。

反应时从夹套上方的进水口向夹套内通入冷媒，给釜体降温，以满足反应条件，夹套内的导流板可以为进入夹套内的冷媒导流，增大夹套内的表面积，对釜体进行更好的冷却，升温后的冷媒从夹套底部的出水口排出。

反应釜运行时，工作人员可以从视镜中随时观察釜体中的情况，避免出现故障；当反应釜出现故障时，工作人员可以打开人孔上方的人孔法兰，从人孔中进入釜体内部进行维修。

Claims (9)

1.一种扩链剂添加管，包括设有添加口（304）的管体，其特征是，所述管体包括安装段（301）和进料段（302），所述安装段上设有安装法兰（303），所述进料段呈直线型，进料段上设有若干个添加口，所述添加口沿管体长度方向均匀分布且位于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种扩链剂添加管，其特征是，所述添加口的开口大小从远离安装法兰一端到靠近安装法兰一端逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的一种扩链剂添加管，其特征是，所述添加口为圆形，直径为φ2-φ5。

4.一种含有如权利要求1或2或3所述的扩链剂添加管的有机聚合反应釜，其特征是，包括釜体（1）和搅拌器，所述釜体上设有位于釜体侧面上方的进料口（2）、位于釜体底部的出料口（4）、位于釜体顶部的视镜（11）和备用管口（12），所述进料口内设有扩链剂添加管（3），所述扩链剂添加管的进料段位于釜体内，安装段位于釜体外侧，所述进料段设有添加口的一侧朝向釜体底部，所述搅拌器包括搅拌轴（5）和设置在搅拌轴一端的搅拌桨，所述搅拌轴设有搅拌桨的一端位于釜体内，搅拌轴另一端位于釜体外侧，搅拌轴位于釜体外的一端与减速机（10）连接，减速机与传动电机（9）连接，所述釜体外侧设有固定支架（13）。

5.根据权利要求4所述的一种有机聚合反应釜，其特征是，所述搅拌桨为双螺带式搅拌桨（6），所述搅拌轴上设有固定轴套（7），所述固定轴套上设有固定杆（8），所述固定杆与双螺带式搅拌桨的中部固定连接，所述双螺带式搅拌桨的两端固定在搅拌轴上。

6.根据权利要求4所述的一种有机聚合反应釜，其特征是，所述釜体内的底部设有用于固定搅拌轴的搅拌轴固定架（14），所述搅拌轴的端部位于搅拌轴固定架内。

7.根据权利要求4所述的一种有机聚合反应釜，其特征是，所述釜体外侧套设有夹套（15），所述夹套上部设有进水口（16），夹套底部设有出水口（17）。

8.根据权利要求7所述的一种有机聚合反应釜，其特征是，所述夹套内设有导流板（18）。

9.根据权利要求4所述的一种有机聚合反应釜，其特征是，所述釜体顶部设有人孔（19），所述人孔上设有人孔法兰（20）。

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