[實(shí)用新型]一種有機(jī)硅無(wú)機(jī)械攪拌連續(xù)化聚合反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220449241.0
• 申請(qǐng)日: 2012-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202860505U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊成勇;陳明;朱劍華;代升華;王昌堯;伍華勝;高永寶;王衛(wèi)國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇梅蘭化工有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/22
• 分類號(hào): B01J8/22;C08G77/06;C08G77/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種有機(jī)硅無(wú)機(jī)械攪拌連續(xù)化聚合反應(yīng)器，尤其是一種適用于有機(jī)硅聚合物合成中的固液相反應(yīng)的連續(xù)化反應(yīng)器。

背景技術(shù)

有機(jī)硅材料是化工新材料的重要組成部分，其是由不同官能度的單體或中間體、改性有機(jī)基團(tuán)組合，經(jīng)縮聚反應(yīng)制成的聚合物。其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)異、獨(dú)特的性能。隨著人類生活空間的擴(kuò)大對(duì)高性能材料需求的增長(zhǎng)，有機(jī)硅材料與人們?nèi)粘Ｉ睢⒐まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)系愈加密切，已廣泛應(yīng)用于航空航天、電力電氣、建筑工程、紡織服裝、石油化工、生物醫(yī)藥、光伏產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車、機(jī)械、食品、家裝、日化和個(gè)人護(hù)理品等幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域和高新技術(shù)領(lǐng)域，成為現(xiàn)代工業(yè)及日常生活不可或缺的高性能材料。目前，國(guó)內(nèi)有機(jī)聚硅氧烷的生產(chǎn)大多數(shù)采用間歇法工藝，生產(chǎn)過(guò)程中的反應(yīng)階段通常在間接釜式反應(yīng)器內(nèi)。間接釜式反應(yīng)器主要由帶夾套的反應(yīng)器釜體和槳式或者框式攪拌器組成。但是采用此種類型的攪拌器的直徑都較大，所以獲得的轉(zhuǎn)速都不太高，一般在100r/min以內(nèi)，物料通常處于層流狀態(tài)，尤其是生產(chǎn)硅油類高黏度產(chǎn)品時(shí)，所以固液相間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不夠劇烈，造成產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低。當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品黏度較高，攪拌器的槳葉不能作用的區(qū)域，在黏滯力的作用下，容易在反應(yīng)器內(nèi)形成死角，如果攪拌器轉(zhuǎn)速過(guò)高更易形成溝流。由于間接釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)限制，且有機(jī)硅聚合物不是熱的良導(dǎo)體，而反應(yīng)器內(nèi)物料熱量是由反應(yīng)器壁夾套的高溫介質(zhì)提供，因此存在徑向溫度差大，導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)溫度不均勻，靠近釜壁溫度過(guò)高，局部反應(yīng)加劇，使產(chǎn)品的分子量分布過(guò)寬。同時(shí)，在間接釜式反應(yīng)器中，物料在徑向上無(wú)相對(duì)速率，較難發(fā)生能量和物料的交換，就導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)傳熱、傳質(zhì)不均勻。攪拌過(guò)程會(huì)產(chǎn)生物料與反應(yīng)器壁之間產(chǎn)生的摩擦，降低能量的利用率。并且因?yàn)椴捎瞄g接釜式反應(yīng)器，所以國(guó)內(nèi)有機(jī)聚硅氧烷產(chǎn)品，尤其是硅油類產(chǎn)品存在產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等現(xiàn)象。另外，在有機(jī)聚硅氧烷合成時(shí)，尤其在硅油合成通常使用的催化劑是樹(shù)脂型催化劑。在間接釜式反應(yīng)器中生產(chǎn)時(shí)，攪拌過(guò)程還會(huì)增加催化劑顆粒與攪拌器之間的相互摩擦，產(chǎn)生難于從產(chǎn)品中分離的細(xì)小催化劑顆粒，而此部分細(xì)小催化劑顆粒不但增加催化劑的消耗，使生產(chǎn)成本增加，還給產(chǎn)品質(zhì)量如外觀、粘度、介電性能等方面帶來(lái)較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種有機(jī)硅無(wú)機(jī)械攪拌連續(xù)化聚合反應(yīng)器，它不但安裝方便，操作容易的有機(jī)硅無(wú)機(jī)械攪拌聚合反應(yīng)器。而且利用自身特殊結(jié)構(gòu)，無(wú)需機(jī)械攪拌可實(shí)現(xiàn)液-液、固-液相組份均勻混合，能減少對(duì)固態(tài)組份的磨損，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，另外在攪拌混合的過(guò)程中通過(guò)壓縮氣體對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的物料進(jìn)行鼓泡混合，形成類似物料的沸騰狀態(tài)，完成物料混合，達(dá)到反應(yīng)器內(nèi)物料穩(wěn)定傳熱、傳質(zhì)過(guò)程。

本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：一種有機(jī)硅無(wú)機(jī)械攪拌連續(xù)化聚合反應(yīng)器，它包括反應(yīng)器本體、壓縮氣體分布器、氣液分離器和導(dǎo)流筒，所述的反應(yīng)器本體由上之下依次包括上筒體和下筒體，所述的上筒體的頂部的中間位置設(shè)有氣相出口，在氣相出口的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有液相物料入口和固相物料入口，在上筒體內(nèi)設(shè)有氣液分離器，氣液分離器與氣相出口相對(duì)，在上筒體的側(cè)面設(shè)有溢流口，在下筒體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒的頂部伸入到上筒體內(nèi)與上筒體相連通，導(dǎo)流筒的下部與下筒體內(nèi)相通，在下筒體的底部中間位置設(shè)有壓縮氣體入口，壓縮氣體入口與下筒體在同一軸線上，下筒體的底部側(cè)面設(shè)有排渣口，在壓縮氣體入口與下筒體結(jié)合處設(shè)有壓縮氣體分布器。

所述的上筒體的直徑寬于下筒體的直徑，上筒體的長(zhǎng)度小于下筒體的長(zhǎng)度。所述的上筒體的直徑是下筒體直徑的1.5～2.3倍，上筒體的長(zhǎng)度與下筒體的長(zhǎng)度比0.4～0.7倍。所述的上筒體與下筒體之間通過(guò)倒錐臺(tái)過(guò)渡連接，倒錐臺(tái)的頂角為70°～100°。所述的壓縮氣體分布器設(shè)置為球冠形分布板，球冠形分布板為下筒體半徑的0.35～0.45倍，在球冠形分布板上均勻分布有通孔，球冠形分布板的開(kāi)孔率為0.15～0.3。氣液分離器安裝在反應(yīng)器頂部氣相出口正下方，氣液分離器設(shè)置為圓錐形，圓錐頂角為75°～110°，圓錐底面半徑為上筒體半徑的0.5～0.8倍。所述的導(dǎo)流筒半徑為下筒體半徑的0.55～0.8倍，導(dǎo)流筒的長(zhǎng)度為下筒體長(zhǎng)度的1.1～1.3倍。