[發明專利]適用于超高粘度流體的臥式反應器

有效

• 申請號: 201310645965.1
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103623764A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 王一帆;黃寶琛;胡小春;王適之
• 申請（專利權）人: 浙江長江攪拌設備有限公司
• 主分類號: B01J19/20
• 分類號: B01J19/20;B01F7/08;B01F3/10
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙) 33237
• 代理人: 黃肇平

技術領域

本發明涉及一種混合器，具體涉及一種適用于超高粘度流體的臥式反應器。

背景技術

目前國內外合成橡膠或聚脂等制備，一般均采用溶液或乳液聚合反應工藝，這兩種聚合反應在反應過程中需添加各種溶劑和助劑，而這些將產生反應副產物，后期必須用各種工藝手段以予處理，其過程復雜、難度大、成本高。隨著工業技術水平的提高和人們對低耗環保的要求，國內外科研人員正在努力用本體聚合反應方法去完成象聚合物熔體或高濃度聚合物溶液等超高粘度聚合物的制備，但由于本體聚合終點反應的物料粘度遠遠高于溶液或乳液聚合反應，而且是一種非牛頓流體（非牛頓流體，是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體，即其剪應力與剪切應變率之間不是線性關系的流體），粘度高時可達u=1000?pa.s以上，因此給本體聚合反應工業化帶來極大的困難。

現有高粘度聚合反應設備通常用真空脫揮技術或螺桿擠出技術，這兩種技術均難以解決本體聚合的分子量轉變、溶解、傳質等工藝過程中的問題。真空脫揮技術一般是通過螺桿功能、螺桿間留有間隙，物料進入螺桿時，從螺桿的隙縫之間經過形成膜狀，在真空和高于揮發性成分沸點的狀態下降解、氣化、脫揮，這種設備雖多次重復工作，能使聚合物中副產物脫揮，但聚合過程中產生的熱量不易控制，在不能及時有效降低聚合過程中產生的大量熱量，會導致聚合物產品品質的降低，甚至出現爆聚。螺桿擠出技術在螺桿嚙合的作用下，由于同向或異向旋轉，能完成中、高粘度物料的摻混均化、脫揮等工藝過程，但螺桿擠出機用于超高粘度物料時，由于物料粘度大，易容堆積堵塞，輸送效果差、耗能高、生產力小，特別是超高粘度物料的反應需要一個緩慢的過程，而螺桿擠出機物料停留時間較短，無法滿足超高粘度物料化學反應，。

發明內容

為解決背景技術中現有設備不能很好的采用本體聚合方法制備合成橡膠或聚脂等制備的問題，本發明提供一種適用于超高粘度流體的臥式反應器。

本發明的技術方案是：一種適用于超高粘度流體的臥式反應器，包括殼體、驅動裝置，所述的殼體內設有攪拌軸，所述攪拌軸的一端與驅動裝置相連接，所述殼體的一端設有用于與進料閥連通的進料孔，另一端上設有與攪拌軸垂直設置的擠出裝置，所述的攪拌軸上設有螺旋葉片帶，所述螺旋葉片帶上設有多個回流孔，所述回流孔的數量從靠近驅動裝置端依次向擠出裝置端遞減且回流孔的孔徑依次增大。

作為本發明的一種改進，相隔一個螺距的回流孔在其與攪拌軸軸線平行的直線位置上相對錯位設置。

作為本發明的進一步改進，所述殼體上設有供冷、熱介質流通的流體通道。

作為本發明的進一步改進，所述的驅動裝置通過減速機、聯軸器與攪拌軸相連。

作為本發明的進一步改進，所述攪拌軸的兩端均設有液封動環和液封靜環座，所述的液封靜環座上設有流體進出口，所述的液封動環上固定有密封件，所述的液封靜環座與攪拌軸之間形成環形供冷、熱介質流通的流體空腔，所述的流體空腔通過密封件密封，所述的攪拌軸為空心體，所述空心體攪拌軸上設有通孔，所述液封靜環座上的流體進出口通過流體空腔與空心體攪拌軸上的通孔相連通。

作為本發明的進一步改進，所述的液封動環包括第一滑塊和第二滑塊，所述第二滑塊通緊定螺釘固定在攪拌軸上，所述的第一滑塊和第二滑塊通過傳動螺栓連接，所述的第一滑塊和第二滑塊沿傳動螺栓軸向方向滑移配合。

作為本發明的進一步改進，所述的第一滑塊和第二滑塊之間形成滑槽，所述的滑槽內設有復位彈簧

作為本發明的進一步改進，所述的擠出裝置包括擠出螺桿和控制擠出螺桿速度的變頻電機。

作為本發明的進一步改進，所述的驅動裝置為驅動減速電機。

本發明的有益效果是，按超高粘度本體聚合工藝的特點，在一定壓力和溫度控制下完成較低粘度到超高粘度分子量的轉變、調節，降解等工藝過程。在低粘度時，螺旋葉片上多個回流孔能使物料充分的混合、流體，隨著混合中物料的粘度的增加，螺旋葉片上的回流孔數量減少且回流孔的孔徑依次增大，使物料不斷錯位摻和，聚合反應將近結束，聚合物無法自行流動，螺旋片上不再有回流孔，完全靠螺旋葉片的推進和擠出螺桿出料，同時殼體上的流體通道和空心體的攪拌軸中的冷卻水帶走聚合產生的大量熱量。本發明能避免殼體內堵塞，輸送效果差、耗能高、生產力小、反應時間短等缺陷。本發明中隨著聚合反應的作用，物料粘度逐步升高，螺旋葉片帶上的回流孔減少，孔徑增大，實現聚合物在每節螺旋葉片間再混合、摻和，更適應按本體聚合工藝的特點，使本體聚合技術逐步實現工業化，而且本發明還具有高效、低耗、環保、能連續作業等優點。

附圖說明