CN2661302Y

CN2661302Y - 四氟乙烯分散聚合釜

Info

Publication number: CN2661302Y
Application number: CN 200320107097
Authority: CN
Inventors: 张恒; 张希河; 王汉利; 韩淑丽
Original assignee: Shandong Dongyue Polymer Material Co Ltd
Current assignee: Shandong Dongyue Polymer Material Co Ltd
Priority date: 2003-11-15
Filing date: 2003-11-15
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2013-11-15

Abstract

四氟乙烯分散聚合釜，属于有机高分子化合物制备装置领域。其所述的聚合釜为卧式釜体，釜体内横向设置搅拌轴，在釜体上部设置单体进料管和进水管，在釜体下部设置放料口；釜体的一端设置驱动装置，驱动装置的主轴横穿釜体与搅拌轴的一端联接，搅拌轴另一端与釜体的另一端部经轴承支撑联接；搅拌轴上设置至少两对搅拌叶片，叶片经过夹壳与搅拌轴联接；夹套式调温装置至少设置有两个进水管口和两个出水管口。由于聚合釜体采用卧式结构，物料混合效果好，传质能力强，减少了爆聚现象发生的可能，乳液性能更加稳定，单釜聚合产量高，提高了原料利用率，各批次之间质量差异小，单位产品产量的各种能源消耗减少，设备利用率提高，产品制造成本降低。

Description

四氟乙烯分散聚合釜

技术领域

本实用新型属于有机高分子化合物的制备领域，尤其涉及一种用于生产聚四氟乙烯的聚合装置。

背景技术

聚四氟乙烯(Polyetrafluroethylene或Teflon，简称PTFE)，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有良好的耐油、耐溶剂，耐化学腐蚀、抗氧化性等性能，可制成棒、管、带、薄膜等，广泛用于国防、军事、航空、航天、汽车、石油化工、机械、化工等领域。其分散液可用做各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶瓷表面的防腐涂层等。

四氟乙烯分散聚合釜，是用于物料的聚合反应以生产聚四氟乙烯的生产设备。

在现有技术中，四氟乙烯分散聚合釜的釜体形式和搅拌轴的设置均为立式结构，其搅拌形式基本都采用底部搅拌，即通过浆叶旋转，使气相单体充分混入液相而发生反应；同时，通过浆叶的旋转使聚合后的聚四氟乙烯树脂充分分散，并使反应中放出的热量被液相及时传递到釜壁，经夹套冷却水带走。

由于制备工艺的需要和物料的特性所致，在聚四氟乙烯分散聚合工艺中需严格控制聚合物的乳化分散状态，防止其发生凝聚。但由于考虑聚合过程中单体的传质及聚合传热效果，现有技术中往往只能通过提高搅拌装置的转速来达到这一目的。

但是，因搅拌装置的高速旋转，会产生较大的剪切力，提高转速提高传热传质的同时，又带来了因高转速引发高剪切进而导致破乳现象的发生；同时因为搅拌结构存在剪切力大、有死角等缺点，使釜内流体存在死区或易发生结团现象，从而引发过热聚合，极易导致爆聚现象的发生，严重影响生产的安全、正常进行。

为了避免上述问题的出现，现有技术中对聚合釜的容积有一定限制，通常在不超过1～2m³的范围内，由此又带来了单批产品产量小、能耗高和各批次之间存在质量差异不均衡等诸多问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可最大限度避免物料破乳、爆聚现象发生，传质、传热能力更高，在搅拌速度较慢的情况下，搅拌混合效果更好，乳液性能稳定，单釜聚合产量高，综合能耗低的四氟乙烯分散聚合釜。

本实用新型的技术方案是：提供一种四氟乙烯分散聚合釜，包括聚合釜釜体、设置于釜体外部的夹套式调温装置和位于釜内的搅拌轴，其特征是所述的聚合釜为卧式釜体，釜体内横向设置搅拌轴，在釜体上部设置单体进料管和进水管，在釜体下部设置放料口；所述釜体的一端设置驱动装置，驱动装置的主轴横穿釜体与搅拌轴的一端联接，搅拌轴另一端与釜体的另一端部经轴承支撑联接；所述的搅拌轴上设置至少两对搅拌叶片，叶片经过夹壳与搅拌轴联接；所述的夹套式调温装置至少设置有两个进水管口和两个出水管口。

其中，在所述釜体的顶部设置检修人孔、单体进料管、进水管、防爆装置接口、测温管接口，在釜体的底部中央设置放料管。

所述的驱动装置包括电机、与之相连的减速机和经第一联轴器与减速机输出轴连接的主轴，主轴横向穿过釜体经第二联轴器与搅拌轴联接。

在所述夹套式调温装置的底部至少设置两个进水管口，夹套式调温装置的顶部至少设置两个出水管口。

在所述夹套式调温装置内的聚合釜釜体外壁设置导流板，所述的导流板沿聚合釜釜体外壁横向或纵向设置；同时，导流板沿聚合釜釜体外壁螺旋或往复式设置。

所述搅拌叶片为板式叶片，叶片以搅拌轴为中心对称设置。

在所述主轴穿过釜体之处和所述搅拌轴与釜体的轴承支撑联接处设置机械密封。

与现有技术比较，本实用新型的优点是：

1.聚合釜体和搅拌轴的设置均采用卧式结构，搅拌装置的转速低，可避免因搅拌装置的高速旋转而导致物料破乳现象的发生，提高了设备运转的安全性，有助于生产的安全、稳定进行；

2.搅拌装置选用板式叶片结构，混合效果好，传质能力强，减少了爆聚现象发生的可能，乳液性能更加稳定；

3.单釜容积大，单釜聚合产量高，提高了四氟乙烯原料的利用率，各批次之间的质量差异不均衡度小，有利于提高产品的整体质量；

4.设置机械密封结构，避免了设备运行过程中因机械研磨而对物料造成污染，影响产品质量；

5.在夹套式调温装置内的聚合釜釜体外壁设置导流板，提高了其换热效率；

6.由于搅拌装置转速的降低和单釜产量的增大，使得单位产品产量的各种能源消耗减少，设备利用率提高，产品制造成本降低，进而提高了企业的综合经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中1为电机，2为减速机，3为第一联轴节，4为主轴，5为机械密封，6为搅拌轴，7为搅拌叶片，8和13为调温水出水管，9为单体进料管，10为进水管，11为检修人孔，12为防爆装置接口，14和23为聚合釜的两端，15为支架，16为联接叶片和搅拌轴的夹壳，17和20为调温水进水管，18为夹套外壳，19为放料管，21为导流片，22为聚合釜釜壁，24为第二联轴节。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述。

图1中，聚合釜22为卧式釜体，釜体内水平设置搅拌轴6，在釜体顶部设置有单体进料管9、进水管10、检修人孔11、防爆装置接口12和测温管接口(图中未示出)，在釜体的底部中央设置放料管口19。

釜体的一端23设置由电机1、与之相连的减速机2和经第一联轴器3与减速机输出轴连接的主轴4构成的驱动装置，主轴4横向穿过釜体，经第二联轴器24与搅拌轴6的一端联接，搅拌轴另一端与釜体的另一端14经轴承支撑联接。

搅拌轴6上设置至少两对搅拌叶片7，叶片经过夹壳16与搅拌轴联接，叶片以搅拌轴为中心对称设置。

夹套式调温装置的底部设置有两个进水管口17和20，其顶部设置有两个出水管口8和13。

在夹套式调温装置内的聚合釜釜体外壁设置有导流板21，导流板沿聚合釜釜体外壁横向或纵向设置，同时，导流板沿聚合釜釜体外壁螺旋或往复式设置。

在主轴穿过釜体之处设置机械密封4；在搅拌轴与釜体的支撑联接处同样设置有机械密封(图中未示出)。

由于聚合釜体和搅拌轴的设置均采用卧式结构，搅拌装置的转速低，可避免因搅拌装置的高速旋转而导致物料破乳现象的发生，提高了设备运转的安全性。

同时，夹套式调温装置设置了多个进水口和多个出水口，在夹套式调温装置内的聚合釜釜体外壁设置导流板，使得夹套式调温装置的热交换量大大增加，确保了反应热量的及时交换，有助于防止爆聚现象的发生。

搅拌叶片采用板式叶片结构，叶片的边缘采用圆滑过渡结构形式，既减少了搅拌装置转动时对物料的剪切力，又使得物料的混合效果更好，传质能力增强。实际应用时，可通过控制桨叶的长、宽比来改善其传质性能，提高气、液、固三相的混合能力，进而获得一定的反应速度，加快热量的及时交换。

传动主轴和驱动轴与釜体之间设置机械密封，防止了设备运行过程中机械研磨碎屑对聚合物料造成的污染，既保证了设备的稳定运行，又有助于提高产品相关的质量指标(如色度、杂质含量等等)。

此外，釜体上还设置了防爆装置和反应温度检测装置，提高了设备的使用安全性，增大了对突发事件的及时应对处理环节，使不安全隐患降到最低，确保了安全生产的顺利进行。

通过采取上述结构形式，使得本实用新型突破了现有技术的限制，单釜容积大大增加，已经顺利实现了8m³四氟乙烯分散聚合釜的正常连续工业化生产，产品原料中的第一单体消耗可大大降低，提高了产品原料的利用率。同时，通过单釜产量的增大，装置生产能力的提高，使得能源(水、电、气、冷等)的单位产品消耗量大大降低，进而降低了产品生产成本和企业的综合制造成本。

Claims

1.一种四氟乙烯分散聚合釜，包括聚合釜釜体、设置于釜体外部的夹套式调温装置和位于釜内的搅拌轴，其特征是：

所述的聚合釜为卧式釜体，釜体内横向设置搅拌轴，在釜体上部设置单体进料管和进水管，在釜体下部设置放料口；

所述釜体的一端设置驱动装置，驱动装置的主轴横穿釜体与搅拌轴的一端联接，搅拌轴另一端与釜体的另一端部经轴承支撑联接；

所述的搅拌轴上设置至少两对搅拌叶片，叶片经过夹壳与搅拌轴联接；

所述的夹套式调温装置至少设置有两个进水管口和两个出水管口。

2.按照权利要求1所述的四氟乙烯分散聚合釜，其特征是在所述釜体的顶部设置检修人孔、单体进料管、进水管、防爆装置接口、测温管接口，在釜体的底部中央设置放料管。

3.按照权利要求1所述的四氟乙烯分散聚合釜，其特征是所述的驱动装置包括电机、与之相连的减速机和经第一联轴器与减速机输出轴连接的主轴，主轴横向穿过釜体经第二联轴器与搅拌轴联接。

4.按照权利要求1所述的四氟乙烯分散聚合釜，其特征是在所述夹套式调温装置的底部至少设置两个进水管口，夹套式调温装置的顶部至少设置两个出水管口。

5.按照权利要求1所述的四氟乙烯分散聚合釜，其特征是在所述夹套式调温装置内的聚合釜釜体外壁设置导流板，所述的导流板沿聚合釜釜体外壁横向或纵向设置。

6.按照权利要求1所述的四氟乙烯分散聚合釜，其特征是在所述夹套式调温装置内的聚合釜釜体外壁设置导流板，所述的导流板沿聚合釜釜体外壁螺旋或往复式设置。

7.按照权利要求1所述的四氟乙烯分散聚合釜，其特征是所述搅拌叶片为板式叶片，叶片以搅拌轴为中心对称设置。

8.按照权利要求1所述的四氟乙烯分散聚合釜，其特征是在所述主轴穿过釜体之处和所述搅拌轴与釜体的轴承支撑联接处设置机械密封。