[發(fā)明專利]一種氨綸纖維專用噴射霧化擴(kuò)鏈反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610172289.4
• 申請(qǐng)日: 2016-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN105664832B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張所俊;楊從登;徐寧;吳慶治;沈輝煌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江華峰氨綸股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/26
• 分類號(hào): B01J19/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用高壓噴射霧化混合方式的擴(kuò)鏈反應(yīng)裝置，屬于氨綸彈性纖維擴(kuò)鏈反應(yīng)裝置的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氨綸彈性纖維擴(kuò)鏈反應(yīng)瞬間完成，擴(kuò)鏈反應(yīng)的物料混合不均，局部配置則不均，造成反應(yīng)粘度也相應(yīng)不均，特要求用于擴(kuò)鏈反應(yīng)的物料需瞬間混合均一，方可保證反應(yīng)均一，而現(xiàn)有氨綸彈性纖維擴(kuò)鏈反應(yīng)都采用機(jī)械攪拌方式混合，難以實(shí)現(xiàn)瞬間混合均一。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中螺帶式攪拌擴(kuò)鏈反應(yīng)釜的示意圖，該螺帶式攪拌反應(yīng)釜主要由反應(yīng)釜本體101、電機(jī)102、旋轉(zhuǎn)主軸103、機(jī)架104、螺帶漿葉105、反應(yīng)釜夾套106、反應(yīng)釜出料口107組成。反應(yīng)釜101內(nèi)預(yù)先分批投放有不同物料，然后，電機(jī)102驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸103，旋轉(zhuǎn)主軸103帶動(dòng)螺帶漿葉105旋轉(zhuǎn)，螺帶漿葉105帶動(dòng)物料混合和擴(kuò)鏈反應(yīng)，反應(yīng)釜夾套106控制物料反應(yīng)溫度，最終實(shí)現(xiàn)不同物料在反應(yīng)釜101中混合、擴(kuò)鏈反應(yīng)并從反應(yīng)釜出料口107輸出。上述螺帶式攪拌反應(yīng)釜的缺點(diǎn)包括：

⑴處理物料為批次生產(chǎn)，不能實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)，屬間歇式反應(yīng)；

⑵每批物料在反應(yīng)釜中擴(kuò)鏈反應(yīng)的速度、溫度、粘度都存在控制差異，易造成產(chǎn)品品質(zhì)批次差異；

⑶螺帶攪拌，不同直徑下線速度不同、對(duì)應(yīng)物料混合程度不一、反應(yīng)不一；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中國專利號(hào)ZL201120058010.2公開的中聚氨酯彈性纖維葉輪機(jī)械式攪拌擴(kuò)鏈反應(yīng)器的示意圖，該葉輪機(jī)械式攪拌擴(kuò)鏈反應(yīng)器主要由本體進(jìn)料口201、旋轉(zhuǎn)主軸202、第一葉輪203、第二葉輪204、第三葉輪205、雙端面機(jī)械密封206、本體出料口207、本體夾套208組成。用于擴(kuò)鏈反應(yīng)的多種物料通過各自計(jì)量泵同時(shí)連續(xù)注入聚氨酯彈性纖維擴(kuò)鏈反應(yīng)器入口201，由旋轉(zhuǎn)主軸202帶動(dòng)第一葉輪203、第二葉輪204、第三葉輪205旋轉(zhuǎn)，物料經(jīng)過第一葉輪203第二葉輪204旋轉(zhuǎn)、切割混合、液層摩擦后反應(yīng)基本結(jié)束，進(jìn)入第三葉輪205工作腔，通過第三葉輪205輔助攪拌再次混合均勻，經(jīng)本體出料口207輸出；通過調(diào)整工作腔內(nèi)部容積，控制反應(yīng)時(shí)間；通過本體內(nèi)夾套208，控制反應(yīng)溫度；通過在線粘度檢測(cè)，控制反應(yīng)器轉(zhuǎn)速確保實(shí)際粘度趨于工藝目標(biāo)值，最終從本體出料口207輸出物料。上述葉輪機(jī)械式攪拌混合擴(kuò)鏈反應(yīng)器的缺點(diǎn)包括：

⑴混合由機(jī)械攪拌方式實(shí)現(xiàn)，瞬間混合不均一、造成反應(yīng)不均一；

⑵物料經(jīng)葉輪旋轉(zhuǎn)、切割、液層摩擦、造成物料整體溫度偏高、易形成副反應(yīng)；

⑶通過調(diào)整工作腔內(nèi)部容積，控制反應(yīng)時(shí)間，但生產(chǎn)過程中無法在線調(diào)整工作腔容積、無法適應(yīng)產(chǎn)量在線調(diào)整；

⑷反應(yīng)粘度通過在線粘度檢測(cè)、調(diào)整反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)速度、屬事后控制、粘度均一性從整體上看，存在波動(dòng)；

⑸反應(yīng)器軸封采用雙端面機(jī)封、故障率高、維護(hù)成本高；

⑹反應(yīng)器底部進(jìn)料、頂部出料、存在死角。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種氨綸纖維專用噴射霧化方式的擴(kuò)鏈反應(yīng)裝置，是一種將兩種或兩種以上物料計(jì)量連續(xù)經(jīng)各自輸送系統(tǒng)，進(jìn)入各自噴嘴在同一釜內(nèi)高壓噴射霧化、對(duì)沖、瞬間混合均一、從而使擴(kuò)鏈反應(yīng)均一的一種裝置。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，打破原有機(jī)械方式攪拌混合原理，采用高壓噴射霧化，確保混合瞬間均一、反應(yīng)均一。通過將多種用于擴(kuò)鏈的物料通過各自計(jì)量泵同時(shí)連續(xù)高壓注入各自噴嘴、在同一釜內(nèi)霧化、對(duì)沖、瞬間均勻混合、實(shí)現(xiàn)反應(yīng)均一、進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)輔助攪拌區(qū)、通過變頻器控制輔助攪拌裝置轉(zhuǎn)速和冷卻流量調(diào)節(jié)裝置控制的反應(yīng)釜夾套流量進(jìn)一步精確控制物料溫度均一性。同時(shí)，通過液位變送器控制反應(yīng)釜內(nèi)液位高度。通過噴嘴移動(dòng)裝置可確保在線生產(chǎn)產(chǎn)量調(diào)整時(shí)的混合均一、反應(yīng)均一性。克服了原圖1螺帶攪拌擴(kuò)鏈反應(yīng)釜批次速度、溫度、粘度存在控制差異，反應(yīng)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、無法在線連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)等缺陷；也克服了圖2葉輪攪拌混合擴(kuò)鏈反應(yīng)器瞬間混合不均一、反應(yīng)不均一，以及液層摩擦溫度高形成副反應(yīng)，同時(shí)也無法適應(yīng)產(chǎn)量在線調(diào)整等缺陷。

本發(fā)明提供了一種氨綸纖維專用噴射霧化擴(kuò)鏈反應(yīng)裝置，該裝置包括攪拌器驅(qū)動(dòng)單元、攪拌軸、輔助框式攪拌器、液位變送器、反應(yīng)釜夾套、反應(yīng)釜、噴嘴移動(dòng)裝置、第一物料噴嘴、第二物料噴嘴、冷卻流量調(diào)節(jié)裝置、反應(yīng)釜出口、變頻器組成，在反應(yīng)釜內(nèi)的上部，相對(duì)于反應(yīng)釜的軸線對(duì)稱的設(shè)有第一物料噴嘴、第二物料噴嘴；在該反應(yīng)釜內(nèi)的中部，設(shè)有輔助框式攪拌器和液位變送器，輔助框式攪拌器固定在攪拌軸的上半部，攪拌軸的下部穿過反應(yīng)釜的底部與攪拌器驅(qū)動(dòng)單元相連接；在反應(yīng)釜的底部還設(shè)有反應(yīng)釜出口，在反應(yīng)釜中部的外側(cè)設(shè)有反應(yīng)釜夾套及冷卻流量調(diào)節(jié)裝置。