CN216756422U - 一种聚酰胺连续聚合反应器 - Google Patents

Abstract

一种聚酰胺连续聚合反应器，涉化工设备技术领域，解决现有反应器混合搅拌效果差、易在筒壁上积垢的技术不足，技术方案包括卧式设置的筒体、中心轴、搅拌叶和驱动机构，搅拌叶包括有沿中心轴长度方向呈90°角等间距十字错位交叉排列的直列刮刀叶片，外缘轮廓分别与筒体首尾两端的内壁轮廓相匹配的弧形刮刀叶片A和弧形刮刀叶片B，处于进料口前侧的正旋刮刀叶片和处于出料口后侧的反旋刮刀叶片，本实用新型的有益效果在于搅拌叶形成分段式的物料混合、搅拌通路，且混合时物料横向流动空间大，混合搅拌效果好，直段区滞留时间长，有利于聚合反应的充分进行。且两弧形刮刀叶片与直列刮刀叶片与筒壁间隙小，可实现筒体无死角混合搅拌，防止筒壁积垢。

Description

一种聚酰胺连续聚合反应器

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，更具体的涉及一种用于制造聚酰胺（简称PA，俗称尼龙）的连续聚合反应器。

背景技术

聚酰胺(即尼龙)是一种重要的高分子合成工程树脂，具有优良的机械强度、耐磨性、耐蚀性和自润滑性，广泛应用于机械、化工、化纤、汽车和医疗等行业，使用范围广，市场需求量大。而聚合反应器又是聚酰胺化工生产过程中最为重要的原料混合、搅拌与聚合反应设备，基本结构包括有筒体、中心轴、搅拌叶、驱动机构、气压调节机构、温控机构等，使用时通过驱动机构驱使中心轴在筒体内转动以通过搅拌叶将筒体内的粉状聚酰胺原料等充分混合、搅拌，并在气压调节机构和温控机构等的共同作用下对原料物进行调压、加热等以促进其聚合反应速率，从而合成聚合产物聚酰胺（即尼龙），因此聚合反应器的结构设计和各功能机构的配合将会直接影响由其产生的聚酰胺产品的品质。

然而，现有用于聚酰胺生产的聚合反应器为了提高其生产效率大多采用立式结构设计，其搅拌叶大多为桨式叶轮结构，且其桨式叶轮外缘与筒体的内壁间留有用于物料形成对流的较大的空间，生产过程中利用重力和叶轮向上或向下搅动筒体内的物料。这种结构设计的聚合反应器虽然能够显著提高其生产效率，但是其物料混合、搅拌的效果并不理想，搅拌不均匀、不充分，且在桨式叶轮及重力作用下混合物料会向出料口一端快速推进，难以保证筒体内的物料充分聚合，导致聚酰胺聚合产物的杂质含量较高，拉低了聚酰胺聚合产物的纯度和品质，得不偿失。而且，这种聚合反应器使用一段时间后就需要停机检修以对筒体内壁进行清理，防止物料在筒壁上板结，影响了设备进行聚酰胺连续聚合反应的连续性和效率，影响了企业生产效益。

因此，需要对现有用于聚酰胺生产的聚合反应器进行改进以克服上述问题。

实用新型内容

综上所述，本实用新型的目的在于解决现有用于聚酰胺生产的聚合反应器的结构设计不合理，物料混合、搅拌不均匀，导致聚合产物杂质含量高、产率低，且物料易在筒壁上板结而需要停机清理的技术不足，而提供一种新型的、能够充分混合搅拌物料且有效防止物料在筒壁上板结的聚酰胺连续聚合反应器。

为解决本实用新型所提出的技术不足，采用的技术方案为：

一种聚酰胺连续聚合反应器，包括有筒体，其轴线上转动连接有中心轴，所述中心轴上设有处于所述筒体内的搅拌叶，筒体外设有与中心轴传动连接的驱动机构；其特征在于：

筒体卧式设置，其首端一侧设有进料口，尾端一侧设有出料口；

所述的搅拌叶包括有：

若干组直列刮刀叶片，通过若干径向设置的连杆对应连接在中心轴上并与其轴线平行，各组所述的直列刮刀叶片间沿中心轴长度方向呈90°角等间距十字错位交叉排列；

弧形刮刀叶片A和弧形刮刀叶片B，分别对应连接在中心轴的两轴端内侧，二者外缘的轮廓分别与筒体首尾两端的内壁轮廓相匹配；

正旋刮刀叶片，处于所述进料口的前侧，通过若干径向设置的连杆以正旋方式对应连接在中心轴上；

反旋刮刀叶片，处于所述出料口的后侧，通过若干径向设置的连杆以反旋方式对应连接在中心轴上；

所述的反旋刮刀叶片、正旋刮刀叶片、弧形刮刀叶片A、弧形刮刀叶片B和直列刮刀叶片的外缘刀刃与筒体内壁的间距皆在2～3mm之间。

进一步的，所述的筒体包括有：

首段区，为外凸拱形结构，所述的弧形刮刀叶片A处于该区段内，其顶部圆心处设有轴端密封结构A；

尾段区，为外凸拱形结构，所述的弧形刮刀叶片B处于该区段内，其顶部圆心处设有与所述轴端密封结构A同轴对应的轴端密封结构B；

直段区，连接于所述的首段区与尾段区之间，为中空长圆筒状结构，所述的直列刮刀叶片处于该区段内；

所述的中心轴通过所述的轴端密封结构A和轴端密封结构B转动连接在筒体轴线上。

进一步的，所述的轴端密封结构A为密封液增压机械密封结构。

进一步的，所述的轴端密封结构B为滑动轴承静密封结构，包括有：

轴承座，固设于所述尾端区的端部圆心处；

轴套，采用硬质合金材料制作，套设在伸入所述轴承座内的所述中心轴的轴尾端上；

轴瓦，采用硬质合金材料制作，夹持于所述轴套与轴承座之间；

挡环，套设于轴套上并封堵于所述轴瓦的尾端，用于防止轴瓦在轴承座内轴向移动；

端盖，通过紧固件密封固定连接在轴承座尾端，用于将中心轴的轴尾端及所述的挡环、轴瓦和轴套封闭在轴承座内。

进一步的，所述的驱动机构包括有：

减速机，通过法兰止口固定连接在所述的轴端密封结构A上，其动力输出端与所述的中心轴连接；

驱动电机，固定连接在所述的减速机上，为变频电机，其转动轴与减速机的动力输入端连接，可通过减速机控制中心轴的转速以调控物料的推进速度和反应速率。

进一步的，所述的聚合反应器还包括有气压调节机构，所述的气压调节机构包括有设于所述筒体上的：

进气口，用于向筒体内注入氮气；

排气口，用于排出筒体内多余气体；

测压口，用于插入气压监测装置以检测筒体内的气压。

进一步的，所述的排气口内设有粉尘过滤器，用于防止筒体内的物料随气体排出。

进一步的，所述的聚合反应器还包括有温控机构，所述的温控机构包括有设于所述筒体上的：

电热式加热装置或者夹套式伴热装置，沿筒体长度方向分为下料段、中间段和出料段，通过温控装置进行温度分段控制，用于维持筒体内各区段的反应温度。

进一步的，所述的温控机构还包括有：

测温装置，设于所述的筒体上，与所述的温控装置电性连接，用于向其发送温度检测数据，包括有用于分别测量所述下料段、中间段和出料段所对应的筒体区段内温度的第一测温点、第二测温点和第三测温点。

本实用新型的有益效果为：

1、相较于现有设备，本实用新型的筒体采用卧式结构设计，且搅拌叶以多组直列刮刀叶片、弧形刮刀叶片A和弧形刮刀叶片B，以及正旋刮刀叶片和反旋刮刀叶片来取代传统的桨式叶轮结构，各组直列刮刀叶片间呈90°角等间距十字错位交叉排列，使得各组直列刮刀叶片与中心轴之间形成分段式的错位交叉的物料混合、搅拌通路。相较于现有的桨式叶轮结构，实际使用时，本实用新型筒体内的物料在正旋刮刀叶片的驱使下经进料口一侧被推入到多组直列刮刀叶片构成的物料混合、搅拌通路内，并在各组直列刮刀叶片的搅拌下在分段式的物料混合、搅拌通路内形成旋流并进行更为充分混合，相较于桨式叶轮对物料的混合及搅拌效果更好。而且，相较于桨式叶轮，本实用新型的刮刀叶片与中心轴之间留有连杆长度的空间，实际运行时混合物料可以在筒体内进行更充分的径向混合流动，降低其轴向流动速度，从而提高其在物料混合、搅拌通路内滞留的时间，保证其混合、搅拌的均匀程度，同时提高物料在筒体内缩合反应的时间，进而提高了聚合产物的纯度。

2、本实用新型的直列刮刀叶片，弧形刮刀叶片A和弧形刮刀叶片B，以及正旋刮刀叶片和反旋刮刀叶片的外缘刀刃与筒体内壁的间距皆在2～3mm之间，且弧形刮刀叶片A和弧形刮刀叶片B的外缘轮廓与筒体两端的内壁轮廓相匹配，实际使用时可以保证筒体内的物料被百分百无死角的充分混合、搅拌，物料混合及搅拌效果更好。且刮刀式的结构设计和与筒壁间较小的间隙也有效避免了长期使用过程中物料在筒壁上板结，免除或减少了停机清理筒壁的频率，保证了生产的连续进行，有利于提高企业的生产效益。

3、本实用新型通过正旋刮刀叶片将经进料口进入到筒体内的物料向筒体的尾端推送，可防止物料在进料口的前侧堆积，避免了出现因物料在进料口前侧堆积而造成的混合、搅拌不充分、反应不彻底、产物纯度低的问题。同时，本实用新型能够通过反旋刮刀叶片将通过物料混合、搅拌通路后聚合反应产生的聚酰胺聚合产物向出料口一侧推出，起到反向回推聚合产物的作用，可防止聚酰胺聚合产物在出料口的后侧堆积，避免了因聚合产物在出料口后侧堆积而影响筒体内混合物料反应效率、拉低聚合产物产率的问题。

附图说明

图1为本实用新型整体结构局部透视示意图；

图2为本实用新型中心轴和搅拌叶的轴侧结构示意图；

图3为本实用新型中心轴和直列刮刀叶片的轴端结构示意图；

图4为本实用新型轴端密封结构B整体的剖面结构示意图；

图5为本实用新型轴端密封结构B的轴承座和端盖的剖面结构示意图。

图中：1.筒体，11.首段区，12.直段区，13.尾端区，14.端坐，15.筒体端法兰，16.支腿，17.进料口，18.出料口，19.进气口，20.排气口，201.粉尘过滤器，21.测压口，22.平衡气口，23.安全阀口，24.第一测温口，25.第二测温口，26.第三测温口，2.轴端密封结构A，3.轴端密封结构B，31.轴承座，311.密封槽，312.轴腔，313.轴孔，32.轴套，321.固定螺栓，33.轴瓦，34.挡环，35.端盖，351.密封压边，352.限位压边，36.连接键，37.金属缠绕垫，38.紧固件，4.中心轴，5.搅拌叶，51.连杆，52.直列刮刀叶片，53.弧形刮刀叶片A，54.弧形刮刀叶片B，55.正旋刮刀叶片，56.反旋刮刀叶片，6.驱动机构，61.驱动电机，62.减速机，63.法兰止口。

具体实施方式

以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明。

参照图1所示，本实用新型：

一种聚酰胺连续聚合反应器，包括有采用卧式结构设计的筒体1，该筒体1包括有首段区11、直段区12和尾段区13。其中，首段区11和尾段区13呈对称式的外凸拱形结构，二者端部的圆形开口处皆设有端坐14。直段区12呈中空的长筒状结构，其直径与首段区11及尾段区13的端部圆形开口的口径相匹配，直段区12两端的圆形开口处皆通过一筒体端法兰15经所述的端坐14固定连接在首段区11和尾段区13之间。在直段区12底部的左右两端部还分别对应设有用于将筒体1水平纵向固定支撑在地面上的支腿16。

本实用新型的筒体1采用卧式结构设计，且主要包括三大部件，即首段区11、直段区12和尾段区13，安装时通过端坐14及筒体端法兰15固定连接，结构简单、便于拆装、利于维护及保养。

具体的，在筒体1首段区11的顶部圆心处设有轴端密封结构A2，在筒体1尾段区13的顶部圆心处设有轴端密封结构B3，所述的轴端密封结构A2和轴端密封结构B3之间同轴对应。

具体的，在筒体1直段区12靠近首段区11的一侧顶部设有一用于向筒体1内注入聚酰胺聚合反应物料（其基本反应介质为粉料状态）的进料口17，在筒体1直段区12靠近尾段区13的一侧底部设有一用于排出聚酰胺聚合产物的出料口18。

具体的，在筒体1的轴线上通过轴端密封结构A2和轴端密封结构B3贯穿地转动连接有一中心轴4，在该中心轴4上设有处于筒体1内部的、用于混合并搅拌聚酰胺聚合反应物料的搅拌叶5。

具体的，在筒体1的首段区11外侧还设有用于为中心轴4提供驱动力的驱动机构6，所述的驱动机构6包括有驱动电机61和减速机62。

具体的，减速机62通过法兰止口63固定连接在所述轴端密封结构A2上，其动力输出端与中心轴4同轴固定连接。

优选的，驱动电机61为防爆变频电机，通过变频控制器控制其转速。驱动电机61固定连接在减速机62上，其转动轴与减速机62的动力输入端同轴固定连接。

本实用新型的筒体1为卧式结构，其进料口17和出料口18分设于直段区12的两端内侧，聚酰胺聚合反应物料从进料口17一侧进入后被搅拌叶5混合、搅拌并推向出料口18，聚合反应物料在筒体1的直段区12内经进料区段、中间混合反应区段发生缩合反应，并最终形成聚合反应产物经出料区段内的出料口18排出，完成聚酰胺连续聚合反应过程。

具体的，参照图2至图3所示，本实用新型的搅拌叶5包括有多组通过若干径向设置的连杆51对应连接在中心轴4上并与中心轴4的轴线相平行直列刮刀叶片52，各组直列刮刀叶片52间沿中心轴4长度方向呈90°角等间距十字错位交叉排列，且多组直列刮刀叶片52对应处于筒体1的直段区12内。

本实用新型的搅拌叶5还包括有分别对应连接在中心轴4的两轴端内侧的弧形刮刀叶片A53和弧形刮刀叶片B54，弧形刮刀叶片A53和弧形刮刀叶片B54分别处于筒体1的首段区11和尾段区13内，且二者外缘的轮廓分别与首段区11和尾段区13的内壁轮廓相匹配。

本实用新型的搅拌叶5还包括有处于进料口17前侧的正旋刮刀叶片55，该正旋刮刀叶片55通过若干径向设置的连杆51以正旋方式对应连接在中心轴4上。

本实用新型的搅拌叶5还包括有处于出料口18后侧的反旋刮刀叶片56，该反旋刮刀叶片56通过若干径向设置的连杆51以反旋方式对应连接在中心轴4上。

本实用新型搅拌叶5的反旋刮刀叶片56、正旋刮刀叶片55、弧形刮刀叶片A53、弧形刮刀叶片B54和直列刮刀叶片52的外缘刀刃与筒体1内壁的间距皆在2～3mm之间。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

首先，相较于现有的聚酰胺聚合反应设备，本实用新型的筒体1采用卧式结构设计，进料口17和出料口18分设于其直段区12的两端，且搅拌叶5以多组直列刮刀叶片52、弧形刮刀叶片A53和弧形刮刀叶片B54，以及正旋刮刀叶片55和反旋刮刀叶片56来取代传统的桨式叶轮结构，各组直列刮刀叶片52间呈90°角等间距十字错位交叉排列，使得各组直列刮刀叶片52与中心轴4之间形成对应处于筒体1直段区12内的分段式错位交叉的物料混合、搅拌通路。相较于现有的桨式叶轮结构，实际使用时，本实用新型筒体1直段区12内的物料在一组正旋刮刀叶片55的驱使下经进料口17一侧的进料区段被推入到中间混合反应区段内，即进入到由多组直列刮刀叶片52所构成的物料混合、搅拌通路内，并在各组直列刮刀叶片52的搅拌下在直段区12内分段式的物料混合、搅拌通路内形成旋流并进行更为充分混合，相较于桨式叶轮对物料的混合及搅拌效果更好。

传统的桨式叶轮结构其搅拌速度与物料推进速度正相关，即搅拌速度越快，推料速度就越快，若为了提高生产速度而单纯地提高搅拌速度，则混合物料在其筒体内滞留的时间就短，因此物料聚合反应的时间就会受限，直接影响了其聚合反应的效率。而本实用新型的搅拌叶5相较于传统的桨式叶轮结构，通过正旋刮刀叶片55来推料，通过直列刮刀叶片52及弧形刮刀叶片来混合、搅拌物料，其推料速度相较于桨式叶轮结构稍慢，且物料混合、搅拌通路可以为物料混合留有更多的径向流动空间，即使显著提高中心轴4的转速来加快搅拌叶5的搅拌速度，也能够保证混合物料可在直段区12内滞留足够长的时间，从而保证混合物料可以进行更加充分的混合、搅拌与聚合。

而且，本实用新型中心轴4是通过防爆变频电机和减速机62驱动的，实际使用时可通过变频控制器调整驱动电机61的转速，从而经减速机62适当地调节中心轴4的转速以控制混合物料在筒体1内流动的速度和搅拌速率，继而实现根据物料混合反应程度调控聚合反应进度，达到人为调控生成速率、控制生产进度的目的。

同时，相较于现有设备的桨式叶轮结构，本实用新型的刮刀叶片与中心轴4之间留有连杆51长度的空间，实际运行时混合物料可以在筒体1的直段区12内进行更充分的径向混合流动，降低混合物料的轴向流动速度，从而提高混合物料在物料混合、搅拌通路内滞留的时间，保证其混合、搅拌的均匀程度，同时提高物料在筒体1内缩合反应的时间，进而提高了聚合产物的纯度。

同时，本实用新型的直列刮刀叶片52处于筒体1的直段区12内，弧形刮刀叶片A53和弧形刮刀叶片B54分别处于筒体1的首段区11和尾段区13内，同时弧形刮刀叶片A53和弧形刮刀叶片B54的外缘轮廓分别与首段区11和尾段区13的内壁轮廓相匹配，正旋刮刀叶片55和反旋刮刀叶片56分别处于进料口17前侧和出料口18的后侧，且各刮刀叶片的外缘刀刃与筒体1各区段内壁的间距皆在2～3mm之间，此种结构设计可以保证生产时筒体1内的物料会被百分百无死角的充分混合、搅拌，相较于现有聚合反应设备的桨式叶轮结构设计，本实用新型聚合反应器对物料混合及搅拌的效果更好。而且，本实用新型搅拌叶5的刮刀式结构设计和与筒壁间较小的间隙也有效避免了长期使用过程中物料在筒壁上板结，免除或减少了停机清理筒壁的频率，保证了生产的连续进行，有利于提高企业的生产效益。

另外，本实用新型通过正旋刮刀叶片55将经进料口17进入到筒体1内的聚合反应物料向筒体1的尾端推送，可防止物料在进料口17的前侧堆积，避免了出现因物料在进料口17前侧堆积而造成的混合、搅拌不充分、反应不彻底、产物纯度低的问题。同时，本实用新型通过反旋刮刀叶片56将通过直段区12内的物料混合、搅拌通路后聚合反应产生的聚酰胺聚合产物向出料口18一侧推出，起到反向回推聚合产物的作用，可防止聚酰胺聚合产物在出料口18的后侧堆积，避免了因聚合产物堆积而影响筒体1内混合物料反应效率、拉低聚合产物产率的问题。

进一步的，参照图1所示，本实用新型筒体1首段区11顶部圆心处设置的轴端密封结构A2优选的为密封液增压机械密封结构，是双轴承和机械密封的集成件，具有润滑系统和冷却系统（图中未画出）。该轴端密封结构A2的一端与筒体1首段区11顶部圆心处开设的端座止口（图中未画出）同轴线相连，另一端与减速机62上的法兰止口63相连，这种密封液增压机械密封结构具有极佳的机械密封性能，在起到密封防漏作用的同时还能够提高本实用新型筒体1和中心轴4的同轴度精度。

进一步的，参照图4至图5所示，本实用新型的轴端密封结构B3为滑动轴承静密封结构，包括有轴承座31、轴套32、轴瓦33、挡环34和端盖35。

具体的，轴承座31尾端同轴线固定连接在筒体1尾段区13顶部圆心处开设的端坐止口上（图中未标示），其伸出到筒体1尾段区13外的一侧设有沿其轴线方向呈阶梯状依次逐级内凹的密封槽311、轴腔312和轴孔313，其中，轴孔313的孔径略大于中心轴4的外径，轴腔312的内径大于轴孔313的内径，密封槽311的内径大于轴腔312的内径。实际安装时中心轴4的轴尾端经所述的轴孔313伸入到轴承座31内，且中心轴4的尾端处于轴腔312内。

具体的，轴套32为采用硬质合金材料制作的尾端封口的中空圆筒状结构，其内径与中心轴4的外径相匹配，其外径与轴孔313的内径相匹配，其长度不大于轴承座31的长度。实际安装时轴套32整体固定套接在伸入轴承座31内的中心轴4的轴尾端上，且其开口一端伸入轴孔313内使其夹持于轴承座31与中心轴4之间，并通过若干固定螺栓321进行固定以防止其相对于中心轴4转动或者轴向移动。

具体的，轴瓦33为采用硬质合金材料制作的两端开口的中空圆筒状结构，其内径与轴套32的外径相匹配，其外径与轴腔312的内径相匹配，其长度小于轴腔312的深度。实际安装时轴瓦33套接在轴套32上并嵌合在轴腔312内，并使轴瓦33首端抵触在轴腔312的底面上，使轴瓦33尾端与轴腔312的开口处留出用于卡嵌挡环34的空间。另外，为了防止使用过程中轴瓦33相对于中心轴4转动，轴瓦33与轴腔312之间通过连接键36进行定位连接。

具体的，挡环34的外径不大于轴腔312的内径，挡环34的内径不小于轴瓦33的内径，其厚度不大于轴瓦33触底后轴瓦33另一端与密封槽311间的间距。实际安装时挡环34套设于轴套32上并封堵于轴瓦33的尾端，使其卡嵌在轴腔312的开口端处。

具体的，端盖35朝向轴承座31尾端开口处的一面上设有与密封槽311对应的密封压边351，与轴腔312的开口处对应的限位压边352，密封槽311内设有起密封防漏料作用的金属缠绕垫37，实际安装时轴承座31通过紧固件38螺纹固定连接在轴承座31尾端的开口上，固定后其密封压边351将金属缠绕垫37紧压在密封槽311内封堵端盖35与轴承座31之间的缝隙，起到密封轴端的作用。同时，端盖35的限位压边352将挡环34定位卡嵌在轴腔312内并使其抵触在轴瓦33的尾端，起到防止轴瓦33在轴腔312内相对于中心轴4轴向移动的作用。端盖35封闭后可以将中心轴4的轴尾端及挡环34、轴瓦33和轴套32封闭在轴承座31内，保证本实用新型轴端密封结构B3的密封效果。

现有聚酰胺聚合反应设备大多采用普通的滑动轴承，这类滑动轴承其轴瓦与轴承座之间需要通过润滑脂进行轴端润滑，以此降低中心轴及轴瓦的磨损程度。而普通的滑动轴承为了向轴端及轴瓦之间导入润滑脂，通常需要在轴承座及轴瓦上加开注油孔，并且在其轴瓦上设置走油槽。这种润滑结构设计必然会对其轴承座及轴瓦的结构强度造成不可弥补的损害，且润滑脂不可避免的会通过轴承座与中心轴间的缝隙渗漏到其设备的筒体内，继而污染其筒体内的反应物料，从而导致聚合产物的污染。另外，现有普通滑动轴承还需要经常加注润滑脂，维护十分不便。

本实用新型的轴端密封结构B3虽然采用了滑动轴承静密封结构，但是其结构相较于现有普的通滑动轴承进行了极大的技术改进与优化。本实用新型的轴端密封结构B3不同于现有需要润滑脂润滑的结构，没有在轴承座31及轴瓦33上开设注油孔，也没有在轴瓦33上设置走油槽，且轴套32、轴瓦33皆采用硬质合金材料制作，因此，本实用新型轴承座31、轴套32及轴瓦33的结构强度更高、可靠性更好，提高了本实用新型轴端密封结构B3的使用寿命。而且，筒体1内的呈粉末状态的聚酰胺聚合反应物料本身具有较佳的自润性，混合搅拌过程中，粉末状的聚酰胺聚合反应物料会经中心轴4及轴承座31间的缝隙进入到轴腔312内，从而起到为轴瓦33、轴套32及轴腔312润滑的作用。因此，本实用新型轴端密封结构B3不需要加注润滑脂，无需设置专门的润滑结构且实现了免维护，结构简单、便于维护、成本较低，在保证了轴端密封结构B3的自润效果的同时，还提高了其使用寿命和可靠性。另外，本实用新型轴端密封结构B3还通过端盖35及金属缠绕垫37实现静密封，密封效防渗效果更好。

进一步的，参照图1所示，本实用新型聚合反应器还包括有气压调节机构，所述的气压调节机构包括有设于筒体1直段区12右侧上端的、用于向筒体1内注入氮气的进气口19，设于筒体1直段区12中部上端的、用于排出筒体1内多余气体以保证设备操作压力恒定的排气口20，以及设于排气口20前侧的测压口21。测压口21上安装有压力传感器（图中未画出），可以通过该压力传感器监测筒体1内的气压。当筒体1内压力超过设定安全压力值时，压力传感器会向气压调节机构的控制系统发送警报，从而将多余的气体从排气口20排出。

进一步的，本实用新型筒体1上还设有一平衡气口22，该平衡气口22设于进料口17的后侧，与上游加料设备相连，用于保证筒体1内的聚合反应在稳定的气压条件下。

进一步的，本实用新型筒体1上还设有一安全阀口23，该安全阀口23处于进气口19的后侧，其上设有安全阀（图中未画出），当筒体1内的压力超过一定数值时，安全阀会自动打开，从而通过安全阀口23将筒体1内多余的气体及时向外排出，防止筒体1内部压力超标而导致安全事故，安全性更高。

进一步的，参照图1所示，本实用新型的排气口20内设有粉尘过滤器201，用于防止筒体1内的物料随气体排出。由于混合物料中的原料基本是粉末状态，因此可随气体经排气口20向外排出。本实用新型通过粉尘过滤器201对排出的气体中的粉尘进行吸附、过滤，可避免粉尘排出后污染空气，也能减少聚合反应原料的流失。

进一步的，本实用新型聚合反应器还包括有温控机构（图中未画出），所述的温控机构可以是电热式加热装置，也可以是夹套式伴热装置，设于筒体1上，且沿筒体1直段区12的长度方向分为对应进料区段的下料段、对应中间混合反应区段的中间段和对应出料区段的出料段，通过温控装置进行温度分段控制，用于维持筒体1内各区段的反应温度。

优选的，本实施例中的温控机构采用夹套式伴热装置，包括设于筒体1的直段区12筒壁上的加热夹层。加热夹层按筒体1直段区12的长度方向分为相互间隔开的下料段腔体、中间段腔体和出料段腔体。加热夹层的各分段腔体皆通过输入管路和输出管路与供热设备连接。

具体的，本实用新型所述的供热设备既可以是蒸汽加热设备，也可以是油液加热设备，用于在所述温控装置的控制下向加热夹层的各分段腔体内泵入热蒸汽或者热油液，且热蒸汽或者热油液的温度与筒体1直段区12相应区段内物料聚合反应所需的最适反应温度相匹配。

由于聚酰胺聚合反应的不同阶段所需要的最适宜温度不同，因此，本实用新型将加热装置设计为分段加热结构，可以保证筒体1直段区12的各区段内的温度能够达到聚酰胺聚合反应不同阶段的最适温度，进而促进筒体1内反应物料的聚合反应进程，提高聚合反应速率及聚酰胺聚合产物的生产效率。

需要说明的是，在其他一些实施例中，温控机构也可以采用电热式加热装置为筒体1内部加热。例如，可以采用三组电热绳分别缠绕筒体1直段区12的三个区段，然后通过温控装置对三组电热绳进行不同程度的加热以达到筒体1内不同区段反应温度的需要。

进一步的，本实用新型的温控机构还包括有设于筒体1上的、用于检测筒体1不同区段内温度的测温装置（图中未画出），测温装置与温控装置电性连接，用于向温控装置发送筒体1各区段内的实时温度检测数据，从而便于温控装置分别针对性地调节电热式加热装置或者夹套式伴热装置的下料段、中间段和出料段的温度。

具体的，本实用新型的测温装置包括有用于分别测量与下料段、中间段和出料段相对应的筒体1直段区12各区段内温度的第一测温点、第二测温点和第三测温点。

优选的，参照图所示，第一测温点、第二测温点和第三测温点皆为温度传感器（图中未画出），皆通过信号线与温控装置电性连接，在筒体1直段区12的筒壁上分别开设有对应下料段、中间段和出料段的第一测温口24、第二测温口25和第三测温口26，实际安装时，第一测温点、第二测温点和第三测温点的温度传感器分别对应安装在第一测温口24、第二测温口25和第三测温口26上并伸入到筒体1内。

实际生产时，首先启动驱动机构6，通过防爆变频电机和减速机62驱使中心轴4转动，继而通过中心轴4带动搅拌叶5在筒体1内转动。然后开启温控机构，通过电热式加热装置或者夹套式伴热装置为筒体1预热，并通过安装在第一测温口24、第二测温口25和第三测温口26上的各温度传感器监测筒体1直段区12内各区段的温度。然后启动气压调节机构，通过进气口19向筒体1内注入适量的氮气，使筒体1内部压力达到反应操作压力。待以上操作使筒体1内部温度和压力达到聚酰胺反应操作条件时，将聚合反应物料从进料口17倒入筒体1内。聚合反应物料在搅拌叶5的混合及搅拌作用下由进料口17一端向出料口18一端移动并混合、搅拌，聚合反应物料在移动过程中被温控装置分区段加热，达到适当的反应温度后反应物料发生脱水缩合反应而生产聚合反应产物。反应过程中产生的水汽等气体会造成筒体1内部压力升高，为了维持筒体1内部压力的恒定，可以通过气压调节机构将产生的多余气体从排气口20处或者安全阀口23处排出，保证筒体1内气压的恒定。由于聚合反应物料中主要为粉末状的聚酰胺，因此气体经排气口20向外排出时可能会将部分聚酰胺粉末带出。而本实用新型排气口20处设置的粉尘过滤器201可以起到过滤聚酰胺粉料的作用，防止排出的气体对环境造成污染，也避免了反应物料的损失。反应物料在筒体1的直段区12内完成缩合反应产生聚合产物后从出料口18处排出进入下一级设备。

上述实施例仅仅为了表述清楚本实用新型的具体一种实施方式，并不是对本实用新型的实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，依据本实用新型可以推导总结出其他一些对筒体1、中心轴4、搅拌叶5、驱动机构6、直列刮刀叶片52、弧形刮刀叶片A53/B、正/反旋刮刀叶片56、轴端密封结构A2、轴端密封结构B3、气压调节机构、粉尘过滤器201、温控机构等的调整或改动，或者以本实用新型为基础推导总结出的一些其他使用方法在此就不进行一一列举。凡是依据本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims (9)

1.一种聚酰胺连续聚合反应器，包括有筒体，其轴线上转动连接有中心轴，所述中心轴上设有处于所述筒体内的搅拌叶，筒体外设有与中心轴传动连接的驱动机构；其特征在于：

筒体卧式设置，其首端一侧设有进料口，尾端一侧设有出料口；

所述的搅拌叶包括有：

若干组直列刮刀叶片，通过若干径向设置的连杆对应连接在中心轴上并与其轴线平行，各组所述的直列刮刀叶片间沿中心轴长度方向呈90°角等间距十字错位交叉排列；

弧形刮刀叶片A和弧形刮刀叶片B，分别对应连接在中心轴的两轴端内侧，二者外缘的轮廓分别与筒体首尾两端的内壁轮廓相匹配；

正旋刮刀叶片，处于所述进料口的前侧，通过若干径向设置的连杆以正旋方式对应连接在中心轴上；

反旋刮刀叶片，处于所述出料口的后侧，通过若干径向设置的连杆以反旋方式对应连接在中心轴上；

所述的反旋刮刀叶片、正旋刮刀叶片、弧形刮刀叶片A、弧形刮刀叶片B和直列刮刀叶片的外缘刀刃与筒体内壁的间距皆在2～3mm之间。

2.根据权利要求1所述的一种聚酰胺连续聚合反应器，其特征在于，所述的筒体包括有：

首段区，为外凸拱形结构，所述的弧形刮刀叶片A处于该区段内，其顶部圆心处设有轴端密封结构A；

尾段区，为外凸拱形结构，所述的弧形刮刀叶片B处于该区段内，其顶部圆心处设有与所述轴端密封结构A同轴对应的轴端密封结构B；

直段区，连接于所述的首段区与尾段区之间，为中空长圆筒状结构，所述的直列刮刀叶片处于该区段内；

所述的中心轴通过所述的轴端密封结构A和轴端密封结构B转动连接在筒体轴线上。

3.根据权利要求2所述的一种聚酰胺连续聚合反应器，其特征在于，所述的轴端密封结构A为密封液增压机械密封结构。

4.根据权利要求2所述的一种聚酰胺连续聚合反应器，其特征在于，所述的轴端密封结构B为滑动轴承静密封结构，包括有：

轴承座，固设于所述尾端区的端部圆心处；

轴套，采用硬质合金材料制作，套设在伸入所述轴承座内的所述中心轴的轴尾端上；

轴瓦，采用硬质合金材料制作，夹持于所述轴套与轴承座之间；

挡环，套设于轴套上并封堵于所述轴瓦的尾端，用于防止轴瓦在轴承座内轴向移动；

端盖，通过紧固件密封固定连接在轴承座尾端，用于将中心轴的轴尾端及所述的挡环、轴瓦和轴套封闭在轴承座内。

5.根据权利要求2所述的一种聚酰胺连续聚合反应器，其特征在于，所述的驱动机构包括有：

减速机，通过法兰止口固定连接在所述的轴端密封结构A上，其动力输出端与所述的中心轴连接；

驱动电机，固定连接在所述的减速机上，为变频电机，其转动轴与减速机的动力输入端连接，可通过减速机控制中心轴的转速以调控物料的推进速度和反应速率。

6.根据权利要求1所述的一种聚酰胺连续聚合反应器，其特征在于，所述的聚合反应器还包括有气压调节机构，所述的气压调节机构包括有设于所述筒体上的：

进气口，用于向筒体内注入氮气；

排气口，用于排出筒体内多余气体；

测压口，用于插入气压监测装置以检测筒体内的气压。

7.根据权利要求6所述的一种聚酰胺连续聚合反应器，其特征在于，所述的排气口内设有粉尘过滤器，用于防止筒体内的物料随气体排出。

8.根据权利要求1所述的一种聚酰胺连续聚合反应器，其特征在于，所述的聚合反应器还包括有温控机构，所述的温控机构包括有设于所述筒体上的：

电热式加热装置或者夹套式伴热装置，沿筒体长度方向分为下料段、中间段和出料段，通过温控装置进行温度分段控制，用于维持筒体内各区段的反应温度。

9.根据权利要求8所述的一种聚酰胺连续聚合反应器，其特征在于，所述的温控机构还包括有：

测温装置，设于所述的筒体上，与所述的温控装置电性连接，用于向其发送温度检测数据，包括有用于分别测量所述下料段、中间段和出料段所对应的筒体区段内温度的第一测温点、第二测温点和第三测温点。

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