[發(fā)明專利]一種攪拌裝置和一種臥式雙軸自清潔反應器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810098685.6
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108236910B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 葉陽;王嘉駿;成文凱;顧雪萍;馮連芳
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01F7/10;B01F15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 黃歡娣;邱啟旺

本發(fā)明涉及一種攪拌裝置，包括兩個轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上沿軸向固定有多個相同的攪拌盤，所述攪拌盤由多個相同的沿徑向布置的攪拌桿和連接兩個相鄰攪拌桿的固定桿組成，所述攪拌桿包括沿徑向布置的支撐桿和垂直設置在支撐桿上的兩個或多個攪拌槳葉，其中一個攪拌槳葉位于所述支撐桿末端，兩個轉(zhuǎn)軸上的攪拌盤交錯布置。本發(fā)明還提供了一種基于上述攪拌裝置的臥式雙軸自清潔反應器，相比于傳統(tǒng)臥式雙軸反應器，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，具有更大的反應空間，物料在釜體內(nèi)做剪切拉伸流，可適應不同粘度的流體；停留時間可控；與傳統(tǒng)的臥式雙軸反應器相比，可實現(xiàn)釜體內(nèi)全反應區(qū)域的相互刮擦，自清潔效果強；反應能耗低，混合效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種攪拌裝置和一種臥式雙軸自清潔反應器。

背景技術(shù)

對于高粘聚合反應過程而言，反應后期體系的粘度隨著反應的進行而不斷增大，有數(shù)十毫帕秒最終甚至可達到數(shù)十萬毫帕秒，此時物料的流動變得極為困難，對于高沸點物料，尤其是同時具有高粘度、高凝固點、高熱敏性特點的重質(zhì)焦油或酚焦油、煤焦油、高分子等類似物料，通常會出現(xiàn)在高溫下發(fā)泡或膨化，有的還甚至會出現(xiàn)流變固化的現(xiàn)象。對于常規(guī)的攪拌反應器，由于物料的粘度較大，溫度很高，流動性差，容易在反應器釜體內(nèi)結(jié)塊，形成死區(qū)，造成碳化或者膨脹導致局部反應溫度過高，聚合物分子量失控，使操作無法正常進行。所以常規(guī)的攪拌反應器已經(jīng)不能適用于縮聚反應的終縮聚過程，需要設計一種能夠適應寬粘度變化，具備自清潔功能的攪拌反應器，以達到提到縮聚反應混合效率的的目的。

利用臥式雙軸自清潔反應器，不僅可以對產(chǎn)物進行高效混合，而且停留時間可控，雙軸上的攪拌桿在轉(zhuǎn)動過程中相互嚙合，互相刮擦，使得粘附在軸上和壁上的高粘流體能快速被清理。中國專利(CN201210186362.5,2012；CN201110215103.6,2011)等對攪拌器進行了改進，能夠很好的避免高粘物料粘附在反應器與釜體上，提高了混合效率，一定程度上避免了死區(qū)的出現(xiàn)，同時，反應空間也大大提高。但是，其缺陷在于，由于在攪拌桿上只設置有一層攪拌槳葉，混合效率隨著釜體直徑的增大而減小，如果應用于工業(yè)大裝置上，由于攪拌槳葉體積過于龐大，裝置正常運行時會導致消耗的功率劇增而使成本攀升。同樣的，雙螺桿擠出機常用于高粘聚合物加工。在其中，產(chǎn)物會被壓向容器壁并在該處產(chǎn)生摩擦。此時，螺桿側(cè)面沿螺桿的傳送方向推動由于壁摩擦而受到阻礙的產(chǎn)物。但是其缺陷在于停留時間短，不適用于反應速度較慢的反應，同時輸送率隨著螺桿直徑的增大而呈平方遞增。倘若構(gòu)建較大的料筒，為設定較高的填充度則要求螺紋距極小。因此導致軸體積龐大且沉重，這會嚴重限制雙螺桿擠出機的實際工業(yè)應用。

為了解決這類問題，提出了帶有沿徑向分布的多層攪拌槳葉的臥式雙軸自清潔反應器，由于在轉(zhuǎn)軸支撐桿上設置有多層的攪拌槳葉，利用每層槳葉之間的互相清潔可以大大降低攪拌槳葉的質(zhì)量與體積。與傳統(tǒng)的臥式雙軸反應器與雙螺桿擠出機相比，能夠做到釜體內(nèi)部全反應區(qū)域刮掃，無死區(qū)，而且剪切分布更加均勻，混合效率更高，反應能耗低，尤其適用于工業(yè)大型裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為克服以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種攪拌裝置，基于該攪拌裝置，本發(fā)明還提供一種能夠增強物料軸向流動，且具有很強自清潔效果，減少熱敏損失，提高傳熱效率和混合效率，降低能耗，減少廢物排放，保證系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)定安全運行的臥式雙軸自清潔反應器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種攪拌裝置，包括第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸上，沿軸向固定有多個相同的第一攪拌盤，所述第一攪拌盤由多個相同的沿徑向布置的第一攪拌桿和連接兩個相鄰第一攪拌桿的第一固定桿組成，所述第一攪拌桿包括沿徑向布置的第一支撐桿和垂直設置在支撐桿上的兩個或多個第一攪拌槳葉，其中一個第一攪拌槳葉位于所述第一支撐桿末端；

在第二轉(zhuǎn)軸上，沿軸向固定有多個相同的第二攪拌盤，所述第二攪拌盤由多個相同的沿徑向布置的第二攪拌桿和連接兩個相鄰第二攪拌桿的第二固定桿組成，所述第二攪拌桿包括沿徑向布置的第二支撐桿和垂直設置在二支撐桿上的兩個或多個第二攪拌槳葉，其中一個第二攪拌槳葉位于所述第二支撐桿末端；