[實用新型]常溫制備聚羧酸超塑化劑的反應裝置

無效

• 申請號: 201020571694.1
• 申請日: 2010-10-21
• 公開（公告）號: CN201850235U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 黃玉華;汪志勇;黃海;丁新亮;陳錢寶;周春娥;李龍
• 申請（專利權）人: 安徽中鐵工程材料科技有限公司
• 主分類號: C08F2/01
• 分類號: C08F2/01
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型屬于化工產品生產領域，主要是一種常溫制備聚羧酸超塑化劑的反應裝置。

背景技術

在聚合反應中，自由基聚合反應具有高分子瞬間形成，并產品的相對分子量不隨時間變化；反應連鎖進行，轉化率隨時間的延長而增加等特點。然而在自由基聚合中，溫度的控制對產物的影響是巨大的，尤其是有效地釋放出鏈增長階段的聚合熱是自由基聚合成功的關鍵。因此設計并制造溫控性好的聚合反應裝置成為實現這類反應常溫下工業化的重中之重。

熱管是一種新型、高效的導熱元件，它依靠自身內部工質相變進行導熱，主要由金屬密封管、吸液芯及蒸汽通道3部分組成。熱管技術是1963年美國LosAlamos國家實驗室的G.M.Grover發明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與致冷介質的快速熱傳遞性質，透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。

將熱管技術應用到反應釜的制造中也是近年來研究的熱點領域之一。而將這一技術應用到自由基聚合反應中，能夠有效地解決此類反應放熱量大，反應溫度不易控制的缺點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種常溫制備聚羧酸超塑化劑的反應裝置，其利用熱管技術有效地控制自由基聚合反應溫度，實現此類反應的常溫工業化生產。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種常溫制備聚羧酸超塑化劑的反應裝置，包括有聚合反應釜，聚合反應釜頂部有投料口，底部有出料口，所述聚合反應釜內轉動安裝有熱管式攪拌軸，熱管式攪拌軸上端伸出聚合反應釜，下端有攪拌槳，所述攪拌軸伸出的部分上有散熱翅片，聚合反應釜內的攪拌軸上有吸熱翅片和散熱翅片；所述聚合反應釜的外壁上有循環液冷卻槽，冷卻槽上分別開有進水口、出水口，有吸液芯式熱管從冷卻槽內彎曲延伸到聚合反應釜內，所述吸液芯式熱管的管壁上有吸熱翅片和散熱翅片；所述聚合反應釜底部有電熱體輔助加熱裝置；所述聚合反應釜的側壁上有多個溢流管。

所述熱管式攪拌軸采用重力式熱管；所述熱管式攪拌軸傳動連接有電機。

本實用新型中熱工質為水，管殼為鈦鋼復合材料。

本實用新型有效地結合了重力式熱管和吸液芯式熱管的優點，實現了反應中內外同時加熱同時冷卻的效果，達到了反應的均勻加熱及冷卻的目的。同時，由于吸液芯式熱管的工作性是可逆的，因而，可以利用聚合反應中被加熱的冷卻液，在繼續加熱至一定的溫度時，作為反應的加熱液來引發反應。

在進行自由基聚合反應時，首先，反應物料通過進料裝置進入反應釜內，在攪拌條件下將預熱的循環液從上端口通入循環液冷卻槽中，由下端口出液，同時，開啟反應釜底端的輔助加熱裝置，加熱聚合反應，帶測試器測出反應已開始進行時，立即更換循環液，即將低溫循環液從下端口通過循環液冷卻槽中，從上端口流出，從而起到整體控溫的作用。

其中重力式熱管工作方式為：當需要加熱時，夾套內通過吸液芯式熱管及加熱體加熱，經過攪拌，熱量傳給熱管加熱段，沿軸向在冷凝段釋放，實現整體加熱的目的；在鏈增長階段，物料放出劇烈的反應熱，熱管冷凝段管內冷凝加劇，使得管內蒸汽溫度下降，加熱段的溫度也隨之下降，由此快速將反應熱帶走，調節反應溫度，均勻軸向溫度場，使之控制在最佳反應曲線溫度上，保證聚合反應的成功進行。

吸液芯式熱管工作方式為：當需要加熱時，在冷凝段的的環形水槽中換成熱水，此時作為“加熱段”使用，熱量傳給了加熱段，達到反應加熱的目的，同時反應釜底部加熱，同時攪拌，使反應整體受熱均勻。通過跟蹤反應，一旦鏈引發成功，立即更換水槽中的水，將其換為低溫冷卻水，此時反應釜內，由于鏈增長開始，物料釋放大量的熱，熱管冷凝段冷凝加劇，在毛細力的作用下，工質返回冷凝段，使得管內蒸汽溫度下降，加熱段的溫度也隨之下降，由此快速的將反應熱帶走，調節反應溫度，均勻徑向溫度場，使之控制在最佳反應曲線溫度上，進一步保證了聚合反應的成功進行。

本實用新型利用熱管技術作為自由基聚合反應的控溫裝置，與現有技術相比具有如下優點：

傳熱效率高，利用工質的相變起傳熱介質，單位質量的物質吸收的熱量可達很大的值；極大量的降低了冷卻水的使用量，降低成本的同時，達到了環保的目的；利用反應釋放的熱量，加熱下一批反應，成功了降低了反應的成本；實現了自由基聚合的常溫下工業化生產。由于熱管具有優良的等溫性及恒溫特性，因此在聚合反應溫度控制上更具有優異性由于是組裝元件，并且每個組裝元件相互獨立，因而易于拆卸、清洗等操作。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式