[發(fā)明專利]一種高效聚合反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910086374.9
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101920182A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁文有;王子宗;肖雪軍;胡畔;陳茂春;夏少青;段瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團公司;中國石化工程建設(shè)公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;C08F210/12;C08F14/26
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 韋慶文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種高效聚合反應(yīng)器。

背景技術(shù)

丁基橡膠是一種高附加值的化工產(chǎn)品，但其工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)為聚合物生產(chǎn)中最復(fù)雜的品種之一，用于工業(yè)化生產(chǎn)的核心設(shè)備——反應(yīng)器的設(shè)計和制造技術(shù)目前僅為少數(shù)國外公司所擁有。

丁基橡膠聚合反應(yīng)具有反應(yīng)速度快、溫度低、產(chǎn)物極易粘結(jié)的特點，因此，用于該聚合反應(yīng)的反應(yīng)器需要具有換熱面積大、撤熱能力強、沒有死角等特點。現(xiàn)有用于丁基橡膠生產(chǎn)的聚合反應(yīng)器多采用換熱管束(管內(nèi)是冷劑和外是物料)或者列管式(管內(nèi)是物料和外是冷劑)布置的換熱形式，由于換熱面積有限，換熱效率低，同時存在易堵的問題，使得反映連續(xù)性差，連續(xù)反應(yīng)時間不長就要停釜清膠，因此反應(yīng)器的生產(chǎn)效率受到很大制約。

現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為CN2670360專利號為200320107099.2的專利為四氟乙烯懸浮聚合釜的實用新型專利，該專利所要解決的問題是：提供一種攪拌效果好，傳質(zhì)換熱效率高，易于清理，使用壽命長的聚合釜。其特征在于在聚合釜上設(shè)清理手孔，便于及時清理和清洗內(nèi)壁；在聚合釜體內(nèi)設(shè)置混料擋板，同時采用多組吸入式攪拌裝置，使物料混合均勻，提高換熱效率；通過設(shè)置導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)和在冷卻水進口處設(shè)置擾流噴嘴，改善冷卻裝置的換熱效果，最大限度防止物料結(jié)團、爆聚，此專利技術(shù)與本發(fā)明技術(shù)特征相同點少。現(xiàn)有公開的技術(shù)中，聚合釜內(nèi)換熱管為管束布置，物料在聚合釜內(nèi)流動不均勻(管束中心流速低，管束邊緣流速高)，換熱效率低，管束加工難度大，聚合釜殼體加工難度大。現(xiàn)有技術(shù)聚合釜體積大(容積為14立方米)，投資浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的物料在聚合釜內(nèi)流動不均勻、換熱效率低，管束加工難度大，聚合釜殼體加工難度大以及投資浪費的難題，提供一種高效聚合反應(yīng)器，消除現(xiàn)有反應(yīng)器撤熱效率低、體積大的缺點。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的高效聚合反應(yīng)器，包括反應(yīng)器筒體[1]、換熱管[3]、軸流泵[4]、催化劑入口[6]、原料入口[7]、反應(yīng)產(chǎn)物出口[8]、冷熱劑入口[9]和冷熱劑出口[10]，其特征在于：

所述軸流泵[4]設(shè)置在所述高效聚合反應(yīng)器的底部，其作用是加大反應(yīng)器內(nèi)的物料在換熱管外側(cè)的流速提高傳熱效率；

在所述高效聚合反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有一組環(huán)形的折流擋板[2]，其作用是提高反應(yīng)器內(nèi)物料的湍流，提高傳熱效率；

在所述高效聚合反應(yīng)器內(nèi)環(huán)形布置有所述的換熱管[3]和導(dǎo)流筒[5]，其作用是反應(yīng)器內(nèi)物料分布均勻，傳熱效率高；

所述導(dǎo)流筒[5]的直徑與所述反應(yīng)器筒體[1]的直徑比為0.4-0.7，其作用是反應(yīng)器內(nèi)物料在合適的流速下，減少反應(yīng)器的體積。

在具體實施中，

所述高效聚合反應(yīng)器的上下封頭可以為平板或者凸環(huán)，其作用是設(shè)備加工、安裝和檢修方便。

所述反應(yīng)器筒體[1]的直徑可以為1200mm-2000mm，高度為3000mm-6000mm，其用是設(shè)備加工容易。

所述折流擋板[2]設(shè)置在所述導(dǎo)流筒[5]外部，所述導(dǎo)流筒[5]和折流擋板[2]之間的間隙可以為5mm-20mm；所述折流擋板[2]與所述反應(yīng)器筒體[1]之間的間隙可以為5mm-20mm；相鄰兩個所述折流擋板[2]之間的間距可以為400mm-1500mm，其作用是防止反應(yīng)器內(nèi)物料在局部的結(jié)垢，堵塞反應(yīng)器，提高反應(yīng)器的運行時間。

所述催化劑入口[6]和原料入口[7]與所述反應(yīng)器的軸中心線成30-60度切線角度為佳，其作用是增加反應(yīng)器內(nèi)物料分布均勻性，提高反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量。

所述的相鄰兩個換熱管[3]的中心距離可以為25mm-45mm；所述換熱管[3]可以通過管板固定在所述反應(yīng)器內(nèi)，所述管板與換熱管的連接可以是通過管孔內(nèi)開雙槽先焊接后脹接。這里管孔是換熱管穿過管板的孔，在管孔內(nèi)開兩個1-2mm的槽，換熱管穿過管板后換熱管的端頭與管板平齊，在平齊處換熱管與管板焊接，焊接后再用脹管器將換熱管與管板脹緊。

在所述切線角度的條件下所述催化劑入口[6]的最高點、原料入口[7]的最高點與軸流泵[4]的葉片之間的距離可以為50mm-200mm。

所述冷熱劑入口[9]、冷熱劑出口[10]與所述封頭之間的距離可以為150mm-200mm。

所述軸流泵[4]的轉(zhuǎn)速可以為400rpm-800rpm。