CN217341359U - 一种evoh聚合反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种EVOH聚合反应釜,属于化工机械领域，包括反应釜釜体和搅拌轴，搅拌轴转动安装在反应釜釜体内，搅拌轴上安装有搅拌器，搅拌轴下端安装有搅拌桨叶，且反应釜釜体内壁固定安装有搅拌挡板，反应釜釜体外壁包覆有夹套，夹套内安装有呈螺旋排布的导流板；所述反应釜釜体的高径比为为1.3～2.5，搅拌器直径与反应釜本体直径之比为0.5～0.8。本实用新型不仅使反应釜的长径比更加合理，且提高了反应釜的传热能力和搅拌效率，使产品的质量得到保证，适合大规模生产。

Description

一种EVOH聚合反应釜

技术领域

本实用新型属于化工机械领域，具体而言，涉及一种EVOH聚合反应釜。

背景技术

目前，国外普遍采用连续皂化法生产EVOH，其反应设备是塔式反应器，依靠具有较长停留时间的塔盘进行混合反应，而国内开发的是间歇皂化法生产工艺，该间歇皂化法生产EVOH(乙烯-乙烯醇树脂)的关键生产设备为EVOH聚合反应釜，且EVOH聚合反应釜的技术性能直接影响到EVOH的产量和品质。

随着国内外EVOH需求的快速增长，EVOH的生产规模需要不断扩大，因此，现迫切需要大型化和高效化的EVOH聚合反应釜，以达到规模化生产；但目前国内聚合反应釜高径比不合理，当用于大规模生产时，物料的传热能力较差，搅拌效率较低，使生产的产品质量难以得到保证，从而难以实现EVOH的工业化生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种EVOH聚合反应釜，不仅使反应釜的长径比更加合理，且提高了反应釜的传热能力和搅拌效率，使产品的质量得到保证，适合大规模生产。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种EVOH聚合反应釜，包括反应釜釜体和搅拌轴，搅拌轴转动安装在反应釜釜体内，搅拌轴上安装有搅拌器，搅拌轴下端安装有搅拌桨叶，且反应釜釜体内壁固定安装有搅拌挡板，反应釜釜体外壁包覆有夹套，夹套内安装有呈螺旋排布的导流板；所述反应釜釜体的高径比为为1.3～2.5，搅拌器直径与反应釜本体直径之比为0.5～0.8。

进一步的，所述搅拌器为框式搅拌器，且搅拌桨叶与框式搅拌器为一体结构。

进一步的，所述搅拌器为螺带式搅拌器。

进一步的，所述搅拌挡板为多个，多个搅拌挡板沿反应釜釜体的圆周方向间隔排布。

进一步的，所述搅拌轴两端均通过机械密封结构转动支承在反应釜釜体上，且反应釜釜体上还安装有支架，支架上安装有电机、减速机，电机输出端与减速器输入端连接，减速机输出端与搅拌轴连接。

进一步的，所述反应釜釜体上还设置有进料管、出料管和温度计量管。

进一步的，所述反应釜釜体上还设有侧壁式吊耳和耳式支座。

进一步的，所述反应釜釜体包括筒体、上封头和下封头，夹套共同包覆在筒体和下封头上。

进一步的，所述上封头上设置有人孔，且下封头上设置有带芯人孔。

本实用新型的有益效果是,

本实用新型通过对反应釜釜体的高径比、搅拌器直径与反应釜本体直径之比进行调整，并配合反应釜外包覆的夹套、夹套内设置导流板和搅拌轴上的搅拌器、搅拌桨叶，不仅使反应釜的导热效率大大提高，且使搅拌效果大大提高，避免物料搅拌不均匀，有效提高了反应釜的生产能力，使产品颗粒形态好、纯度高、分子量分布匀称；同时，能满足间歇皂化法生产工艺要求，能够生产出优质的EVOH产品。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本实用新型提供的EVOH聚合反应釜的结构示意图；

图2是搅拌器的一结构示意图；

图3是搅拌器的另一结构示意图；

图4是带芯人孔的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1、反应釜釜体，2、搅拌器，3、温度计套管，4、下封头，5、筒体，6、夹套，7、导流板，8、耳式支座，9、上封头，10、侧壁式吊耳，11、进料管，12、凸缘，13、支架，14、减速机，15、电机，16、搅拌桨叶，17、机械密封，18、人孔，19、外框，20、横杆，21、搅拌轴，22、搅拌挡板，23、延伸杆，24、螺旋桨叶，25、带芯人孔，26、出料管。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的一种EVOH聚合反应釜，包括反应釜釜体1和搅拌轴21，搅拌轴21的中心轴线与反应釜釜体1的中心轴线在同一直线上，且搅拌轴21在反应釜釜体1内可充分的转动；所述搅拌轴21上还安装有搅拌器2，搅拌器2主要用于对位于反应釜中部和反应釜上部的物料进行搅拌混合，搅拌轴21转动时搅拌器2同步转动，同时，搅拌轴21的下端还安装有搅拌桨叶16，搅拌桨叶16下缘呈弧形，且搅拌桨叶16下缘的弧度与反应釜釜体1底部的弧度适配，搅拌桨叶16至少为两个，多个搅拌桨叶16沿搅拌轴21的圆周方向间隔排布，该搅拌桨叶16主要用于对反应釜底部的物料进行搅拌混合，避免沉积在反应釜底部的物料不能被搅拌混合。所述反应釜釜体1内壁固定安装有搅拌挡板22，搅拌挡板22的长度方向与反应釜釜体1的长度方向一致，且搅拌挡板22的高度不低于搅拌器2的高度，使搅拌器2在对物料进行搅拌时产生的旋流能完全被搅拌挡板22拦截，使物料在反应釜釜体1内进行紊流，从而有效改善了搅拌强度剪切力和循环次数，避免了物料搅拌不均匀。

所述反应釜釜体1外壁包覆有夹套6，夹套6的高度不低于反应釜釜体1内物料的料位高度，且夹套6内还设置有导流板7，导流板7呈螺旋状，导流板7将夹套6内部分隔形成螺旋通道，夹套6上还设置有分别与该螺旋通道两端连通的介质入口和介质出口，换热介质通过介质入口进入到螺旋通道内与反应釜釜体1内的物料进行热交换，并在热交换完毕后从介质出口排出，此处的热交换介质可直接采用水即可。

所述反应釜釜体1的高径比为为1.3～2.5，本实用新型中，反应釜釜体1的容积为50～200m³，反应釜釜体1的公称直径为2.5～6.0m，具体的，例如，反应釜釜体1的容积为133m³时，反应釜釜体1的高径比为1.55，反应釜釜体1的公称直径为4.35m。所述搅拌器2直径与反应釜本体直径之比为0.5～0.8，此处，搅拌器2的直径为搅拌器2的最大直径。

本实用新型通过对反应釜釜体1的高径比、搅拌器2直径与反应釜本体直径之比进行调整，并配合反应釜外包覆的夹套6、夹套6内设置导流板7和搅拌轴21上的搅拌器2、搅拌桨叶16，不仅使反应釜的导热效率大大提高，且使搅拌效果大大提高，避免物料搅拌不均匀，有效提高了反应釜的生产能力，使产品颗粒形态好、纯度高、分子量分布匀称。

在一些实施方式中，所述搅拌器2为框式搅拌器，如图2所示，具体的，框式搅拌器包括多边形外框19和设置在外框19内的多个横杆20，且多边形外框19和多个横杆20上均设置有供搅拌轴21穿过的轴套，为了进一步的提升搅拌器2的搅拌效果，还可在横杆20上设置垂直延伸的分支；为了使搅拌桨叶16的安装更加稳固，还可直接将搅拌桨叶16与框式搅拌器设置成一体结构，使本实用新型在组装时不需要单独对搅拌桨叶16进行安装。

在一些实施方式中，所述搅拌器2还可以为螺带式搅拌器，如图3所示，具体的，螺带式搅拌器包括多个在搅拌轴21上水平延伸的延伸杆23，多个延伸杆23分为两组，两组延伸杆23沿搅拌轴21的中心轴线对称排布，且多个延伸杆23上共同安装有螺旋状的螺旋桨叶24，此处，螺旋桨叶24可裁剪成多段，每段的两端分别通过螺钉固定在相邻两个延伸杆23上，同时，同一延伸杆23上固定的螺旋桨叶24可为多个，且为了使延伸杆23的安装更加方便，延伸杆23的安装端还可设置弧形轴套，使两个相对的延伸杆23在安装时可直接将两个延伸杆23上的弧形轴套通过螺钉锁紧抱合在搅拌轴21上即可，使延伸杆23的安装更加方便。

在一些实施方式中，所述搅拌挡板22为多个，多个搅拌挡板22沿反应釜釜体1的圆周方向间隔排布，使搅拌器2在对物料进行搅拌时，通过搅拌器2与多个搅拌挡板22的共同配合，使物料产生紊流效果更好，而搅拌挡板22的具体数量可根据实际情况进行调整。

在一些实施方式中，所述搅拌轴21两端均通过机械密封17结构转动支承在反应釜釜体1上，机械密封17结构的具体结构可直接采用现有反应釜上所使用的机械密封17结构，在保证搅拌轴21转动的同时使搅拌轴21的两端可实现密封，有效避免搅拌轴21与反应釜釜体1的配合处产生泄露。所述反应釜釜体1的顶部还具有一个凸缘12，凸缘12呈圆环状，搅拌轴21的上端贯穿该凸缘12向上延伸，位于搅拌轴21上端的机械密封17机构则可直接安装在凸缘12上；同时，该凸缘12上还可固定安装有支架13，并在该支架13上安装电机15和减速机14，减速机14的输入端与电机15的输出端通过联轴器连接，减速机14的输出端与搅拌轴21的输入端通过联轴器连接，使电机15在转动时，电机15可驱动减速机14转动，并通过减速机14带动搅拌轴21转动，使搅拌轴21上的搅拌器2同步转动，从而实现对物料的搅拌混合。

在一些实施方式中，所述反应釜釜体1上还设置有进料管11、出料管26和温度计量管3，进料管11用于将物料送入到反应釜釜体1内，出料管26用于将合成后的物料排出反应釜釜体1外，而温度计量管3则用于安装温度检测探头，为了保证安装后的温度检测探头所检测的温度为反应釜釜体1内物料的温度，温度计量管3在安装时优先安装在反应釜釜体1的中部，使物料在反应釜釜体1内合成时，物料的料位高度高于温度计量管3的安装高度。

在一些实施方式中，所述反应釜釜体1上还设有侧壁式吊耳10和耳式支座8，侧壁式吊耳10和耳式支座8均为多个，多个侧壁式吊耳10和多个耳式支座8均沿反应釜釜体1的圆周方向均匀间隔排布，侧壁式吊耳10可位于反应釜釜体1的上部，而耳式支座8可位于反应釜釜体1的中部，本实用新型在安装时，多个侧壁式吊耳10可共同挂设在基座上，而多个耳式支座8共同固定在基座上，从而使本实用新型的安装更加稳固。

在一些实施方式中，所述反应釜釜体1包括筒体5、上封头9和下封头4，上封头9和下封头4均为半球形，筒体5、上封头9、下封头4为一体结构，且夹套6共同包覆在筒体5和下封头4上，使物料在反应釜釜体1内聚合时，物料的料位高度不高于夹套6的高度，使物料能通过夹套6内的介质充分的进行热交换，使物料的加热或降温效果更好。

在一些实施方式中，所述上封头9上设置有人孔18，下封头4上设置有带芯人孔25，如图4所示，通过设置带芯人孔25，使反应釜釜体1内具有集料时可通过带芯人孔25进行清理，且使本实用新型在需要检修时可直接通过带芯人孔25进行检修，使检修更加方便。

当本实用新型用于对EVOH间歇式生产时，将反应物料乙烯和醋酸乙烯从进料管11送入到反应釜釜体1内，通过夹套6上的介质入口将热水送入到夹套6内，热水沿夹套6内的螺旋通道流动，并与反应釜釜体1内的物料进行热交换，而热交换后从介质出口排出，从而使反应釜釜体1内的温度达到反应温度。

当反应釜釜体1内的温度达到反应温度后，乙烯和醋酸乙烯产生共聚，反应过程中，通过夹套6上的介质入口将冷水送入到夹套6内，冷水沿夹套6内的螺旋通道流动，并与反应釜釜体1内的物料进行热交换，而热交换后从介质出口排出，从而使反应釜釜体1内的温度符合反应温度。

在物料送入到反应釜釜体1内的同时，启动电机15，电机15带动减速机14转动，减速机14带动搅拌轴21转动，搅拌轴21在转动的同时搅拌器2同步转动，使乙烯和醋酸乙烯均匀混合，并与夹套6内介质换热的过程中，通过进料管11加入甲醇和催化剂苛性钠，通过均相皂化法进行醇解，使EVOH的皂化度达到99％以上，待EVOH的皂化完成后，将反应釜釜体1内的产物通过出料管2626排出，使本实用新型开始下一轮的生产。

本实用新型仅对反应釜的结构进行保护，在实际使用过程中，反应釜釜体1内温度的监控可安装在温度计量管3内的温度检测探头进行监控，并在反应釜釜体1内的温度产生波动时，可控制进入到夹套6内的介质温度及介质流速，而介质温度及介质流速的控制并不是本实用新型的创新点，此处不再详细介绍。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种EVOH聚合反应釜，其特征在于，包括反应釜釜体(1)和搅拌轴(21)，搅拌轴(21)转动安装在反应釜釜体(1)内，搅拌轴(21)上安装有搅拌器(2)，搅拌轴(21)下端安装有搅拌桨叶(16)，且反应釜釜体(1)内壁固定安装有搅拌挡板(22)，反应釜釜体(1)外壁包覆有夹套(6)，夹套(6)内安装有呈螺旋排布的导流板(7)；所述反应釜釜体(1)的高径比为为1.3～2.5，搅拌器(2)直径与反应釜本体直径之比为0.5～0.8。

2.根据权利要求1所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述搅拌器(2)为框式搅拌器，且搅拌桨叶(16)与框式搅拌器(2)为一体结构。

3.根据权利要求1所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述搅拌器(2)为螺带式搅拌器。

4.根据权利要求1或2或3所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述搅拌挡板(22)为多个，多个搅拌挡板(22)沿反应釜釜体(1)的圆周方向间隔排布。

5.根据权利要求1或2或3所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述搅拌轴(21)两端均通过机械密封(17)结构转动支承在反应釜釜体(1)上，且反应釜釜体(1)上还安装有支架(13)，支架(13)上安装有电机(15)、减速机(14)，电机(15)输出端与减速器输入端连接，减速机(14)输出端与搅拌轴(21)连接。

6.根据权利要求5所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述反应釜釜体(1)上还设置有进料管(11)、出料管(26)和温度计量管(3)。

7.根据权利要求5所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述反应釜釜体(1)上还设有侧壁式吊耳(10)和耳式支座(8)。

8.根据权利要求5所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述反应釜釜体(1)包括筒体(5)、上封头(9)和下封头(4)，夹套(6)共同包覆在筒体(5)和下封头(4)上。

9.根据权利要求8所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述上封头(9)和下封头(4)均呈半球形。

10.根据权利要求8所述的EVOH聚合反应釜，其特征在于，所述上封头(9)上设置有人孔(18)，且下封头(4)上设置有带芯人孔(25)。

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