[實用新型]一種用于生產水溶性聚合物膠體產品的反應裝置

有效

• 申請號: 201320774463.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN203663842U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 李瀟瀟;寧俊錕;陳林;王化;田興友
• 申請（專利權）人: 安徽循環經濟技術工程院
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01J13/00
• 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

本實用新型涉及一種可使水溶液聚合反應中熱交換充分，聚合反應穩定進行的聚合裝置，尤其涉及一種適用于生產高相對分子質量的水溶性聚合物膠體的聚合反應裝置。

背景技術

水溶性聚合物是一類重要的功能性高分子，在水處理、采油、造紙、紡織等諸多領域有著廣泛的應用。作為線狀高分子，高相對分子質量的聚合產物的獲得意味著更寬泛的應用領域，在水處理、污泥脫水領域作為絮凝劑使用時高相對分子質量還意味著更好的應用性能。因此，高相對分子質量的水溶性聚合產物一直是產品研發和生產者所追求的目標。而高相對分子質量水溶性聚合物產品的獲得，除了與聚合工藝，單體質量相關外，還與聚合裝置的設計有關。

目前，大多數廠家的水溶性聚合物的生產過程一般為先進行水溶液聚合為聚合物膠體，然后膠體經造粒、干燥、粉碎、篩分等步驟產出干燥粉狀產品，聚合反應過程是決定聚合物產品的關鍵步驟。一般來說，用于水溶性聚合物聚合反應過程的裝置有釜式聚合框式反應器和錐形框式反應器，在聚合反應過程中均存在物料與外部熱交換不暢，局部聚合反應溫度不足，而局部聚合熱不易散發導致反應溫度過熱，聚合反應不均勻的問題，導致聚合物相對分子質量降低或出現交聯，產品質量不穩定。

實用新型內容

本實用新型主要針對釜式和錐形聚合框式反應器的在水溶性聚合物聚合反應過程中熱交換不充分的問題，提供一種可促使聚合反應熱交換充分，使聚合反應穩定進行適用于高相對分子質量的水溶性聚合物膠體中試和規模化生產的聚合反應裝置。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

一種用于生產水溶性聚合物膠體產品的反應裝置，包括有恒溫槽、恒溫夾層、恒溫槽上蓋、溫度控制裝置以及框式反應器，其特征在于：所述恒溫槽外設有恒溫槽夾層，恒溫槽內的兩側壁上分布有插槽，框式反應器裝入物料并插接入插槽中，加熱環處于恒溫槽下部，恒溫槽中的水由其上端部的浮球進水器進入，需排水時由其下端部的出水管排出，恒溫槽內側壁的一端安裝有溫度控制器，恒溫槽上蓋上設有溫度計插孔。

所述的恒溫槽夾層及恒溫槽上蓋內部均采用保溫材料填充。

所述的框式反應器的反應框為長方體容器，厚度在10cm以下，反應框上蓋合有反應框上蓋，且反應框與反應框上蓋之間通過角鏈連接。

所述的反應框上蓋通過上蓋鎖扣鎖定，反應框上蓋與反應框接觸部分設有防止反應液流出的密封圈，框式反應器內部設有均勻分布的反應框插槽，所述反應框插槽中配合安裝有帶均勻分布直縫的反應框隔板，反應框隔板厚度在1mm以下。

本實用新型的優點是：

本實用新型的恒溫槽與框式反應器組合方便，能保證聚合反應過程物料與水浴的充分熱交換，使得聚合反應可穩定進行，易于得到高相對分子質量的水溶性聚合產物，聚合反應后框式反應器從恒溫槽中取出，打開框式反應器即可取出膠體產物，膠體產物為條狀，可直接進入造粒機造粒，操作方便。而且結構簡單緊湊，制造成本低，適用于高相對分子質量的水溶性聚合物膠體中試和規模化生產的聚合反應用。

附圖說明

圖1為恒溫槽結構示意圖。

圖2為框式反應器結構示意圖。

具體實施方式

由圖1可知，一種用于生產水溶性聚合物膠體產品的反應裝置，包括有恒溫槽1、恒溫夾層2、恒溫槽上蓋8、溫度控制裝置3以及框式反應器，其中恒溫槽主體1兩壁均勻設有插槽6，加熱環5處于恒溫槽1下部，恒溫槽1中的水由浮球進水器9進入，需排水時由出水管4排出；恒溫槽上蓋8設有溫度計插孔7，方便插入溫度計以監測水浴實際溫度。

由圖2可知，框式反應器的反應框10為長方體容器，厚度在10cm以下以利于聚合反應熱交換，反應框上蓋11與反應框通過角鏈12連接，通過一側的把手14可自由開合，聚合反應時反應框上蓋11通過上蓋鎖扣13鎖定，反應框上蓋11與反應框10?接觸部分設有密封圈以防止反應液流出，反應框10內部設有均勻分布的反應框插槽15，帶均勻分布的直縫的反應框隔板16可自由插拔于其中。

在生產水溶性聚合物時，將反應框隔板16插入反應框插槽15中，反應液充分攪拌并通氮后，將反應液轉入反應框10中，蓋上反應框上蓋11，并鎖上上蓋鎖扣13。

恒溫槽通過浮球進水器9注入水，根據聚合工藝要求，通過數顯溫度控制裝置3控制反應溫度，此時加熱環5開始工作對水進行加熱，到設定溫度后數顯溫度控制裝置3通過開閉加熱環5控制水浴溫度。將已裝入反應液的反應框10一一插入恒溫槽1的插槽6中，蓋上恒溫槽上蓋8進行聚合反應，通過插入溫度計插孔7中的長柄溫度計監測水浴實際溫度。聚合反應前，由于反應框具有較大面積的框壁，水浴溫度可通過反應框壁導入反應液引發反應，而聚合反應開始后，不斷產生的反應熱也可通過框壁導入恒溫槽的水中，促使反應熱從反應體系中釋放出來。通過聚合反應，反應框10中的反應液變為膠體狀，并隨反應框及隔板形狀形成長方膠體塊。反應結束后，將反應框10從恒溫槽1中取出，打開反應框上蓋11，取出反應框中的隔板16，然后即可傾倒出膠體塊。膠體塊呈長方條狀，可直接進入造粒機中進行造粒，非常有利于后續處理操作。