一種高效氯化反應(yīng)釜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高效氯化反應(yīng)釜，包括耐腐蝕封閉式罐體、攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、攪拌葉片，攪拌電機(jī)設(shè)在罐體上端外部，轉(zhuǎn)軸連接攪拌電機(jī)與罐體內(nèi)的攪拌葉片，其特點(diǎn)在于罐體外壁豎直部分和底部還設(shè)有加熱冷卻夾套，夾套為雙層結(jié)構(gòu)中間設(shè)有螺旋型流體槽，罐體內(nèi)設(shè)有與豎直內(nèi)壁平行的擋板，罐體內(nèi)轉(zhuǎn)軸上的攪拌葉片分為三層，上層為窄葉漿式葉片，中層為寬葉漿式葉片，底層為寬葉翼型軸流葉片。該反應(yīng)釜使釜中固相、液相、氣相三項(xiàng)混合分散性得到顯著改善，反應(yīng)物料HDPE、氯氣能夠有效分散，顆粒分布均勻，使得反應(yīng)熱能夠及時(shí)移出避免局部反應(yīng)溫度過高造成物料粘結(jié)，使得HDPE氯化取代反應(yīng)能夠有效進(jìn)行，提高了氯化聚乙烯的品質(zhì)。
【專利說明】一種高效氯化反應(yīng)釜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高效氯化反應(yīng)釜。
【背景技術(shù)】
[0002]氯化聚乙烯一丙烯酸烷基酯互穿網(wǎng)絡(luò)共聚物(即ACM)是由氯化聚乙烯(即CPE)與丙烯酸烷基酯共聚而成的，而水相法氯化聚乙烯(CPE)的產(chǎn)品性質(zhì)主要取決于下列三個(gè)因素:一是原料聚乙烯的分子量、分子量分布、結(jié)晶度、密度、顆粒形狀、粒徑大小等，直接影響著氯化聚乙烯的熱穩(wěn)定性、強(qiáng)度和伸長率。二是氯化程度(氯化率)，氯化聚乙烯的含氯量(32%±2、35%±2、40%±2)決定了它的物理性能，如難燃性、耐油性、耐熱老化和耐寒性等。三是氯化反應(yīng)的技術(shù)、氯化深度，即氯化反應(yīng)過程中溫度、壓力、通氯量三者的關(guān)系決定了CPE產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(殘留結(jié)晶度)和物理性能。
[0003]氯化聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)與原料聚乙烯具有相同的主鏈結(jié)構(gòu)，只是主鏈碳原子上的部分氫原子被氯原子取代，氯化聚乙烯分子的聚集態(tài)隨氯化程度的提高逐漸變化，極性氯原子的引入破壞了聚乙烯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，聚乙烯由高度結(jié)晶的塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樗缮o定形的橡膠。按照氯原子在主鏈上的分布狀況，氯化聚乙烯有兩種典型結(jié)構(gòu):一種是氯原子在分子鏈上無規(guī)則均勻分布為無定形彈性體(殘留結(jié)晶度近似為O);另一種是氯原子呈無規(guī)則不均勻的嵌段分布為硬質(zhì)塑料(保留一定的殘留結(jié)晶度)。
[0004]但是實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中氯化反應(yīng)所用高密度聚乙烯(HDPE)都是是由一定分子量分布范圍高分子聚合物，而且顆粒直徑并不完全一致，而是存在一定范圍之內(nèi)，要想達(dá)到上述理想的氯化效果除了合理的控制工藝外，混合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)形式也是非常重要的一個(gè)方面。目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用的氯化反應(yīng)釜普遍存在HDPE、氯氣物料混合不夠均勻，反應(yīng)釜中固相、液相、氣相三項(xiàng)混合分散性不好，顆粒分布均勻，氯化反應(yīng)熱移出不夠迅速，較容易導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)局部反應(yīng)溫度過高造成物料粘結(jié)等缺陷，影響氯化反應(yīng)得到的氯化乙烯的品質(zhì)，進(jìn)而影響氯化聚乙烯一丙烯酸烷基酯互穿網(wǎng)絡(luò)共聚物(即ACM)的產(chǎn)品品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提出了一種高效氯化反應(yīng)釜，該氯化反應(yīng)釜全面調(diào)整了內(nèi)、外結(jié)構(gòu)，增加了加熱冷卻夾套循環(huán)系統(tǒng)、攪拌裝置、擋板等裝置，使反應(yīng)釜中固相、液相、氣相三項(xiàng)混合分散性得到顯著改善，反應(yīng)物料HDPE、氯氣能夠有效分散，顆粒分布均勻，使得反應(yīng)熱能夠及時(shí)移出避免局部反應(yīng)溫度過高造成物料粘結(jié)，使得HDPE氯化取代反應(yīng)能夠有效進(jìn)行，提高了氯化聚乙烯的品質(zhì)。
[0006]本實(shí)用新型方案是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種高效氯化反應(yīng)釜，包括耐腐蝕封閉式罐體、攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、攪拌葉片，攪拌電機(jī)設(shè)在罐體上端外部，轉(zhuǎn)軸連接攪拌電機(jī)與罐體內(nèi)的攪拌葉片，其特點(diǎn)在于罐體外壁豎直部分和底部還設(shè)有加熱冷卻夾套，罐體內(nèi)設(shè)有與豎直內(nèi)壁平行的擋板，罐體內(nèi)轉(zhuǎn)軸上的攪拌葉片分為三層，上層為窄葉漿式葉片，中層為寬葉漿式葉片，底層為覽葉翼型軸流葉片。
[0008]以上所述的加熱冷卻夾套為雙層結(jié)構(gòu)，間距80_120mm，夾套中間設(shè)有螺旋型流體槽。
[0009]以上所述螺旋型流體槽的槽距為20-30cm，槽寬度為夾層間距的0.8倍，槽上升段與水平成30-45°。
[0010]以上所述的罐體內(nèi)轉(zhuǎn)軸上的攪拌葉片通過輪轂固定套裝在轉(zhuǎn)軸上。
[0011]以上所述的上層的窄葉漿式葉片安裝在轉(zhuǎn)軸上段，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35倍。
[0012]以上所述的中層的寬葉漿式葉片安裝在轉(zhuǎn)軸中段，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35倍。
[0013]以上所述的底層的寬葉翼型軸流葉片安裝在轉(zhuǎn)軸底部末端，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35倍。
[0014]以上所述擋板通過螺栓與焊接在反應(yīng)釜內(nèi)壁上的支座固定連接，擋板數(shù)量為4-8個(gè)，每個(gè)擋板的寬度為反應(yīng)釜內(nèi)橫向直徑的0.05-1.0倍，長度為反應(yīng)釜罐體豎直段高度的70-85%，距反應(yīng)釜內(nèi)壁的距離為5-15cm。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果為:反應(yīng)釜夾套螺旋導(dǎo)流板的設(shè)計(jì)可以極大改善反應(yīng)釜加熱和冷卻效率，使得HDPE氯化反應(yīng)熱能夠及時(shí)移出，避免了反應(yīng)釜內(nèi)局部溫度過高造成產(chǎn)品物料粘結(jié)的現(xiàn)象；三種不同類型的攪拌葉片組合各自發(fā)其獨(dú)特的性能，使反應(yīng)釜中固相、液相、氣相三項(xiàng)混合分散性得到顯著改善，反應(yīng)物料HDPE、氯氣能夠有效分散，顆粒分布均勻，使得HDPE氯化取代反應(yīng)能夠有效進(jìn)行；擋板寬度和與氯化反應(yīng)釜內(nèi)壁距離適當(dāng)調(diào)整，既減少了反應(yīng)釜內(nèi)物料和水的混合液流動(dòng)阻力，節(jié)約能耗，又避免了反應(yīng)釜中心產(chǎn)生過大漩渦，使HDPE與氯氣混合不均勻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型所述一種高效氯化反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型所述一種高效氯化反應(yīng)釜的剖視圖；
[0018]其中圖中I為罐體，2為轉(zhuǎn)軸,3為加熱冷卻夾套,4為擋板,5為螺旋型流體槽,6為輪轂，7為窄葉漿式葉片，8為寬葉漿式葉片，9為寬葉翼型軸流葉片，10為攪拌電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的技術(shù)方案更加清楚明白，下面結(jié)合附圖用實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0020]由圖1、2可知，一種高效氯化反應(yīng)釜，包括耐腐蝕封閉式罐體、攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌電機(jī)10、轉(zhuǎn)軸2、攪拌葉片，攪拌電機(jī)10設(shè)在罐體I上端外部，轉(zhuǎn)軸2連接攪拌電機(jī)10與罐體I內(nèi)的攪拌葉片，其特點(diǎn)在于罐體I外壁豎直部分和底部還設(shè)有加熱冷卻夾套3，罐體I內(nèi)設(shè)有與豎直內(nèi)壁平行的擋板4，罐體I內(nèi)轉(zhuǎn)軸2上的攪拌葉片分為三層，上層為窄葉漿式葉片7，中層為寬葉漿式葉片8，底層為寬葉翼型軸流葉片9。
[0021]以上所述的加熱冷卻夾套3為雙層結(jié)構(gòu)，間距80_120mm，夾套中間設(shè)有螺旋型流體槽5。[0022]以上所述螺旋型流體槽5的槽距為20-30cm，槽寬度為夾層間距的0.8倍，槽上升段與水平成30-45°。
[0023]以上所述的罐體I內(nèi)轉(zhuǎn)軸2上的攪拌葉片通過輪轂6固定套裝在轉(zhuǎn)軸2上。
[0024]以上所述的上層的窄葉漿式葉片7安裝在轉(zhuǎn)軸2上段，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35倍。
[0025]以上所述的中層的寬葉漿式葉片8安裝在轉(zhuǎn)軸2中段，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35倍。
[0026]以上所述的底層的寬葉翼型軸流葉片9安裝在轉(zhuǎn)軸2底部末端，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35倍。
[0027]以上所述擋板4通過螺栓與焊接在反應(yīng)釜內(nèi)壁上的支座固定連接，擋板4數(shù)量為4-8個(gè)，每個(gè)擋板4的寬度為反應(yīng)釜內(nèi)橫向直徑的0.05-1.0倍，長度為反應(yīng)釜罐體豎直段高度的70-85%，距反應(yīng)釜內(nèi)壁的距離為5-15cm。
【權(quán)利要求】
1.一種高效氯化反應(yīng)釜，包括耐腐蝕封閉式罐體、攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、攪拌葉片，攪拌電機(jī)設(shè)在罐體上端外部，轉(zhuǎn)軸連接攪拌電機(jī)與罐體內(nèi)的攪拌葉片，其特征在于:罐體外壁豎直部分和底部還設(shè)有加熱冷卻夾套，罐體內(nèi)設(shè)有與豎直內(nèi)壁平行的擋板，罐體內(nèi)轉(zhuǎn)軸上的攪拌葉片分為三層，上層為窄葉漿式葉片，中層為寬葉漿式葉片，底層為覽葉翼型軸流葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氯化反應(yīng)釜，其特征在于:所述的加熱冷卻夾套為雙層結(jié)構(gòu)，間距80— 120mm，夾套中間設(shè)有螺旋型流體槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效氯化反應(yīng)釜，其特征在于:所述螺旋型流體槽的槽距為20-30cm，槽寬度為夾層間距的0.8倍，槽上升段與水平成30-45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氯化反應(yīng)釜，其特征在于:罐體內(nèi)轉(zhuǎn)軸上的攪拌葉片通過輪轂固定套裝在轉(zhuǎn)軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氯化反應(yīng)釜，其特征在于:所述的上層的窄葉漿式葉片安裝在轉(zhuǎn)軸上段，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氯化反應(yīng)釜，其特征在于:所述的中層的寬葉漿式葉片安裝在轉(zhuǎn)軸中段，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氯化反應(yīng)釜，其特征在于:所述的底層的寬葉翼型軸流葉片安裝在轉(zhuǎn)軸底部末端，數(shù)量為2-4片，葉片長度為反應(yīng)釜橫向內(nèi)至直徑的0.2-0.35 倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氯化反應(yīng)釜，其特征在于:所述擋板通過螺栓與焊接在反應(yīng)釜內(nèi)壁上的支座固定連接，擋板數(shù)量為4-8個(gè)，每個(gè)擋板的寬度為反應(yīng)釜內(nèi)橫向直徑的0.05-1.0倍，長度為反應(yīng)釜罐體豎直段高度的70-85%，距反應(yīng)釜內(nèi)壁的距離為5_15cm。
【文檔編號(hào)】B01J19/18GK203591808SQ201320805844
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】路恩斌, 李明泉, 孫愛光 申請(qǐng)人:山東日科橡塑科技有限公司