[實用新型]一種用于生產中間相炭微球的連續聚合反應器

有效

• 申請號: 201520818564.6
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN205042478U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 朱興建;王永志;王瑩;張力
• 申請（專利權）人: 鞍山興德材料科技股份有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J19/14;C01B31/02
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

技術領域

本實用新型屬于煤化工生產設備技術領域，特別設計一種用于生產中間相炭微球的連續聚合反應器。

背景技術

目前，國內外以中溫煤瀝青為原料，制備中間相炭微球過程中，均采用間歇式生產工藝；生產過程中的關鍵設備——聚合反應釜采用的是外部高溫廢氣間接加熱，將聚合反應釜內的物料升溫到450℃的反應溫度時需要6小時，加之聚合反應釜內的物料反應時間5小時、物料降溫4小時，每一釜生產周期在17~19小時左右。

該種加熱方式，釜內物料受熱均勻性較差，生產過程中釜內壁極易發生結焦掛壁現象。同時，攪拌裝置為普通的單一攪拌器，物料向同一方向運動，對物料形成不了剪切，在聚合反應過程中無法快速更新反應界面，導致使聚合成球反應速度慢，中間相炭微球的粒度尺寸不均勻。此種聚合反應釜由于無法長時間連續運轉，導致裝置生產效率低、造成產品成本高、質量不穩定等諸多問題。

發明內容

本實用新型提供一種用于生產中間相炭微球的連續聚合反應器，通過設置攪拌器的結構，實現中間相炭微球的聚合反應長時間連續運轉，進而實現降低能耗、提高產品收率及穩定產品質量。

本實用新型的用于生產中間相炭微球的連續聚合反應器包括殼體及設置在殼體頂部的快速提溫器、雙攪拌傳動裝置；殼體頂部設有氮氣口，底部設有放料口，外部設置夾套，殼體內部設有框式攪拌器和分流式主攪拌器與所述的雙攪拌傳動裝置裝配在一起；所述的快速提溫器為列管式換熱器，底部設有物料進口和物料出口，物料出口與殼體內部連通；所述的框式攪拌器的外側固定有刮板組與殼體內壁接觸，內側固定有多層水平擋板；框式攪拌器內部的分流式主攪拌器的槳葉組位于相鄰兩層水平擋板之間，每層水平擋板位于相鄰兩層槳葉之間。

上述裝置中，雙攪拌傳動裝置與其上方的減速機和電動機裝配在一起。

上述裝置中，框式攪拌器有A框、B框和C框三個框，各框之間的水平夾角為120o，分流式主攪拌器的每層槳葉組有四個槳葉，各槳葉之間的水平夾角為90o。

上述裝置中，分流式主攪拌器上半部的槳葉為斜槳葉，其寬度方向與水平面有25°夾角，下半部的槳葉為平槳葉，水平設置，各槳葉的長度為殼體內徑的1/4。

上述裝置中，框式攪拌器底部設有套筒，套筒與外攪拌支撐座通過滑動軸承連接，外攪拌支撐座通過外攪拌支撐架固定在外殼內壁上；分流式主攪拌器底端穿過套筒與內攪拌支撐座通過滑動軸承連接，內攪拌支撐座通過內攪拌支撐架固定在外殼內壁上。

上述的水平擋板的長度為殼體內徑的1/3。

上述的列管式換熱器的列管外徑為19mm，列管數量為30~80根。

上述裝置中，框式攪拌器的各框上固定的刮板組由位于同一立面的多個刮板構成，各刮板規格為150mm×50mm，縱向安裝，每個框上的從上到下相鄰的兩個刮板的間距為240mm；其中A框上固定的最高處的刮板與A框頂部位于同一高度，B框上固定的最高處的刮板低于B框的頂部130mm，C框上固定的最高處的刮板低于B框的頂部260mm。

上述裝置中，殼體的頂部為橢圓式封頭，中部為筒式結構，底部為錐形結構。

本實用新型的用于生產中間相炭微球的連續聚合反應器的使用方法為：

1、通過氮氣口向殼體內部通入氮氣，將殼體內及快速提溫器的列管內部的空氣排出；然后封閉氮氣口；

2、將溫度為350~380℃的待聚合物料通入快速提溫器的物料進口，從快速提溫器底部進入列管，與進入快速提溫器中的熔鹽換熱，在1~5秒鐘的時間內將待聚合物料預熱至420~460℃，再從物料出口進入殼體內；所述的待聚合物料為中溫煤瀝青；

3、開啟雙攪拌傳動裝置，使框式攪拌器和分流式主攪拌器逆向旋轉，旋轉速度分別為分流式主攪拌器50~70r/min，框式攪拌器10r/min使待聚合物料進行聚合反應；同時向夾套內通入熔鹽介質進行保溫，或采用紅外電加熱進行保溫；

4、反應穩定后，通過放料口連續放料，并且物料進口連續進料，聚合反應過程中新生成的中間相炭微球與中溫瀝青之間的界面不斷更新，經充分反應后生成的中間相炭微球被排出。

上述的待聚合物料為中溫煤瀝青與穩定劑的混合物料。