[發(fā)明專利]一種新型結(jié)構(gòu)的聚合反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010164538.8
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN101829533A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張賢安;梁愛民;王健良;王健;李洪泊;胡興苗;孟偉娟;李軍杰
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)海石化建安工程有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 姚娟英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化工行業(yè)使用的聚合反應(yīng)器，特別涉及一種適用于各種高分子聚合物的聚合反應(yīng)，尤其是溶液聚合反應(yīng)和本體聚合反應(yīng)的聚合反應(yīng)器。

背景技術(shù)

聚合反應(yīng)器按聚合方法可分為懸浮聚合(含淤漿聚合)反應(yīng)器、乳液聚合反應(yīng)器、溶液聚合反應(yīng)器和本體聚合(含縮聚)反應(yīng)器。而按聚合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)型式，則又分為攪拌釜式反應(yīng)器、管式或塔式反應(yīng)器以及流化床反應(yīng)器。聚合反應(yīng)器的不同結(jié)構(gòu)型式和不同的聚合反應(yīng)方法決定著聚合反應(yīng)器的整組特性，最終決定著化工行業(yè)中的聚合生產(chǎn)。

當(dāng)前，懸浮聚合反應(yīng)器、乳液聚合反應(yīng)器、溶液聚合反應(yīng)器和本體聚合反應(yīng)器大都采用攪拌釜式反應(yīng)器，如中國專利公告號為CN100341905C的《一種生產(chǎn)懸浮法聚氯乙烯的聚合反應(yīng)器》和中國專利公告號為CN2865843Y的《一種新型的聚合反應(yīng)器》均披露了這樣的結(jié)構(gòu)。攪拌釜式反應(yīng)器一般配有強(qiáng)勁的攪拌器，以保證對各種粘度的物料都能提供充分、均勻的混合，也正因?yàn)榇?，它能處理一定粘度的物料。但這種聚合反應(yīng)器存著在以下的不足：功率消耗較大；中心部位物料與邊緣部位物料流速不一，物料各質(zhì)點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間不一；聚合反應(yīng)過程中撤熱不均，中心與邊緣差異較大；聚合反應(yīng)加熱與冷卻不暢，同時(shí)還存在一定的返混缺陷。

另，如中國專利公開號為CN1787876的《管式聚合反應(yīng)器和使用它的聚合方法》中公開了管式反應(yīng)器的其中一種結(jié)構(gòu)；中國專利公告號為CN2607192的《流化床聚合反應(yīng)器》則描述了流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。這些聚合反應(yīng)器雖然在一定程度上能滿足聚合反應(yīng)的要求。但仍存在著各種各樣的問題，如，靜態(tài)混合效果與撤熱、加熱效果未能充分結(jié)合、物料不均、聚合物粘壁堵塞等等，

同時(shí)，目前的聚合反應(yīng)器均無法實(shí)現(xiàn)溫度區(qū)域的分割。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種能耗小、換熱充分、均勻，并能避免物料在流動方向上返混且能實(shí)現(xiàn)溫度區(qū)域分割的新型結(jié)構(gòu)的聚合反應(yīng)器。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該新型結(jié)構(gòu)的聚合反應(yīng)器包括一端設(shè)有換熱介質(zhì)出口、另一端設(shè)有換熱介質(zhì)入口的筒體，其特征在于：所述的筒體內(nèi)安裝有第一管板、第二管板以及位于第一管板和第二管板之間的芯體，該芯體的兩端分別支承于前述的第一管板和第二管板上，且該芯體的兩端分別設(shè)計(jì)成管口結(jié)構(gòu)，在所述管口的側(cè)壁上開有通孔，該芯體外則套有多個(gè)內(nèi)外套置的用中空管子繞制而成的螺旋管，內(nèi)外相鄰的螺旋管的中空管子旋轉(zhuǎn)方向相反，各螺旋管的中空管子的一端穿越第一管板后與所述的換熱介質(zhì)出口相連通，各螺旋管的中空管子的另一端穿越所述第二管板后與所述的換熱介質(zhì)入口相連通；同時(shí)，第一接管內(nèi)端穿過上述筒體的壁后與所述芯體的一端管口相連通，該第一接管的外端成為物料入口端；第二接管的內(nèi)端也穿過所述筒體的壁后與所述芯體的另一端管口相連通，該第二接管的外端成為物料出口端。

在上述方案中，所述的螺旋管按技術(shù)要求可以設(shè)計(jì)成2～10個(gè)，這樣的結(jié)構(gòu)不但能滿足不同聚合反應(yīng)的要求，而且整體結(jié)構(gòu)相對較簡單，裝配方便，成本也低。

所述的通孔可以設(shè)計(jì)成各種形式的結(jié)構(gòu)，可以是軸向長孔，也可以設(shè)計(jì)成沿周向分布的長圓孔，以滿足聚合物料的順利通過。

所述各螺旋管可以以單個(gè)中空管子繞制而成。但為了滿足在相同時(shí)間段內(nèi)有更多的換熱介質(zhì)通過，各螺旋管中的中空管子可以設(shè)計(jì)有多個(gè)，依次同向排列繞制成所述的螺旋管，以滿足聚合反應(yīng)的換熱需要。

所述各螺旋管中的各中空管子兩端部分別設(shè)計(jì)成平直段，且各螺旋管的中空管子的平直段沿周向均勻排列，以方便制作和裝配。