本發(fā)明屬于煤化工生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)計一種用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器。

背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)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(chǎn)工藝；生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備——聚合反應(yīng)釜采用的是外部高溫廢氣間接加熱，將聚合反應(yīng)釜內(nèi)的物料升溫到450℃的反應(yīng)溫度時需要6小時，加之聚合反應(yīng)釜內(nèi)的物料反應(yīng)時間5小時、物料降溫4小時，每一釜生產(chǎn)周期在17~19小時左右。該種加熱方式，釜內(nèi)物料受熱均勻性較差，生產(chǎn)過程中釜內(nèi)壁極易發(fā)生結(jié)焦掛壁現(xiàn)象。同時，攪拌裝置為普通的單一攪拌器，物料向同一方向運(yùn)動，對物料形成不了剪切，在聚合反應(yīng)過程中無法快速更新反應(yīng)界面，導(dǎo)致使聚合成球反應(yīng)速度慢，中間相炭微球的粒度尺寸不均勻。此種聚合反應(yīng)釜由于無法長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致裝置生產(chǎn)效率低、造成產(chǎn)品成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器，通過設(shè)置攪拌器的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)中間相炭微球的聚合反應(yīng)長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而實現(xiàn)降低能耗、提高產(chǎn)品收率及穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器包括殼體及設(shè)置在殼體頂部的快速提溫器、雙攪拌傳動裝置；殼體頂部設(shè)有氮氣口，底部設(shè)有放料口，外部設(shè)置夾套，殼體內(nèi)部設(shè)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(shè)有物料進(jìn)口和物料出口，物料出口與殼體內(nèi)部連通；所述的框式攪拌器的外側(cè)固定有刮板組與殼體內(nèi)壁接觸，內(nèi)側(cè)固定有多層水平擋板；框式攪拌器內(nèi)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(jī)和電動機(jī)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(shè)置，各槳葉的長度為殼體內(nèi)徑的1/4。上述裝置中，框式攪拌器底部設(shè)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(nèi)壁上；分流式主攪拌器底端穿過套筒與內(nèi)攪拌支撐座通過滑動軸承連接，內(nèi)攪拌支撐座通過內(nèi)攪拌支撐架固定在外殼內(nèi)壁上。上述的水平擋板的長度為殼體內(nèi)徑的1/3。上述的列管式換熱器的列管外徑為19mm，列管數(shù)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(gòu)成，各刮板規(guī)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(jié)構(gòu)，底部為錐形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器的使用方法為：1、通過氮氣口向殼體內(nèi)部通入氮氣，將殼體內(nèi)及快速提溫器的列管內(nèi)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(jìn)口，從快速提溫器底部進(jìn)入列管，與進(jìn)入快速提溫器中的熔鹽換熱，在1~5秒鐘的時間內(nèi)將待聚合物料預(yù)熱至420~460℃，再從物料出口進(jìn)入殼體內(nèi)；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(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)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(jìn)行聚合反應(yīng)；同時向夾套內(nèi)通入熔鹽介質(zhì)進(jìn)行保溫，或采用紅外電加熱進(jìn)行保溫；4、反應(yīng)穩(wěn)定后，通過放料口連續(xù)放料，并且物料進(jìn)口連續(xù)進(jìn)料，聚合反應(yīng)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(jīng)充分反應(yīng)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(wěn)定劑的混合物料。本發(fā)明的原理是：用熔鹽與瀝青進(jìn)行間接換熱，瀝青加熱速度快，避免瀝青結(jié)焦；通過逆向旋轉(zhuǎn)的框式攪拌器和分流式主攪拌器，使槳葉與水平擋板對物料進(jìn)行剪切，并使部分物料向殼體上部運(yùn)動，反應(yīng)聚合效果隨反應(yīng)時間的延長而更加均勻，使中間相炭微球均勻快速長大，其中上方的槳葉帶有25°角，能夠充分保證上部的物料向上運(yùn)動，達(dá)到最佳回流效果；刮板將殼體側(cè)壁的物料刮削，避免物料掛壁、結(jié)焦；瀝青在反應(yīng)器上部不斷向上運(yùn)動的同時，又受到不同方向的三框式攪拌器的剪切，聚合反應(yīng)過程中新生成的中間相炭微球與瀝青之間的界面不斷更新，進(jìn)一步促進(jìn)了中間相炭微球均勻快速長大，達(dá)到高效、節(jié)能、低成本、連續(xù)生產(chǎn)中間相炭微球的目的。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例中的用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中的結(jié)構(gòu)用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器的各框刮板結(jié)構(gòu)示意圖；其中（a）為A框的刮板，（b）為B框的刮板，（c）為C框的刮板；圖3為圖1的F-F面剖視圖；圖4為圖1的D-D面剖視圖；圖中，1、快速提溫器，2、殼體，3、夾套，4、內(nèi)攪拌支撐架，5、外攪拌支撐架，6、平槳葉，7、斜槳葉，8、框式攪拌器，9、機(jī)械密封冷卻水套，10、內(nèi)攪拌密封，11、外攪拌密封，12、雙攪拌傳動裝置，13、減速機(jī)，14、電動機(jī)，15、刮板，16、水平擋板，17、分流式主攪拌器，18、列管，19、快速提溫器外殼，a、夾套進(jìn)口，b、放料口，c、夾套出口，d、氮氣口，e、冷卻水進(jìn)口，f、冷卻水出口，g、物料出口，h、物料進(jìn)口，i、快速提溫器外殼熱媒進(jìn)口，j、快速提溫器外殼熱媒出口，A、A框，B、B框，C、C框。具體實施方式本發(fā)明實施例中采用的雙攪拌傳動裝置為齒輪減速機(jī)。實施例1用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如圖1、2和4所示，包括殼體2及設(shè)置在殼體頂部的快速提溫器1、雙攪拌傳動裝置12；殼體2頂部設(shè)有氮氣口d，底部設(shè)有放料口b，外部設(shè)置夾套3，殼體2內(nèi)部設(shè)有框式攪拌器8和分流式主攪拌器與所述的雙攪拌傳動裝置12裝配在一起；所述的快速提溫器1為列管式換熱器，底部設(shè)有物料進(jìn)口h和物料出口g，物料出口g與殼體1內(nèi)部連通；所述的框式攪拌器8的外側(cè)固定有刮板組與殼體2內(nèi)壁接觸，內(nèi)側(cè)固定有多層水平擋板16；框式攪拌器8內(nèi)部的分流式主攪拌器的槳葉組位于相鄰兩層水平擋板16之間，每層水平擋板16位于相鄰兩層槳葉之間；雙攪拌傳動裝置12與其上方的減速機(jī)13和電動機(jī)14裝配在一起；框式攪拌器8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；分流式主攪拌器上半部的槳葉為斜槳葉7，其寬度方向與水平面有25°夾角，下半部的槳葉為平槳葉6，水平設(shè)置，各槳葉的長度為殼體2內(nèi)徑的1/4；框式攪拌器8底部設(shè)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5固定在外殼2內(nèi)壁上；分流式主攪拌器底端穿過套筒與內(nèi)攪拌支撐座通過滑動軸承連接，內(nèi)攪拌支撐座通過內(nèi)攪拌支撐架4固定在外殼2內(nèi)壁上；水平擋板16的長度為殼體2內(nèi)徑的1/3；列管式換熱器的列管外徑為19mm，列管數(shù)量為50根；框式攪拌器8的各框上固定的刮板組由位于同一立面的多個刮板15構(gòu)成，結(jié)構(gòu)如圖2所示，各刮板規(guī)格為150mm×50mm，縱向安裝，每個框上的從上到下相鄰的兩個刮板15的間距為240mm；其中A框上固定的最高處的刮板15與A框頂部位于同一高度，B框上固定的最高處的刮板15低于B框的頂部130mm，C框上固定的最高處的刮板15低于B框的頂部260mm；殼體2的頂部為橢圓式封頭，中部為筒式結(jié)構(gòu)，底部為錐形結(jié)構(gòu)；使用方法為：通過氮氣口向殼體內(nèi)部通入氮氣，將殼體內(nèi)及快速提溫器的列管內(nèi)部的空氣排出；然后封閉氮氣口；將溫度為360℃的待聚合物料通入快速提溫器的物料進(jìn)口，從快速提溫器底部進(jìn)入列管，與進(jìn)入快速提溫器中的熔鹽換熱，在3秒鐘的時間內(nèi)將待聚合物料預(yù)熱至440℃，再從物料出口進(jìn)入殼體內(nèi)；所述的待聚合物料為中溫煤瀝青；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(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度分別為分流式主攪拌器60r/min，框式攪拌器10r/min使待聚合物料進(jìn)行聚合反應(yīng)；同時向夾套內(nèi)通入熔鹽介質(zhì)進(jìn)行保溫，或采用紅外電加熱進(jìn)行保溫；控制殼體內(nèi)溫度在420~460℃；反應(yīng)穩(wěn)定后，通過放料口連續(xù)放料，并且物料進(jìn)口連續(xù)進(jìn)料，聚合反應(yīng)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(jīng)充分反應(yīng)后生成的中間相炭微球被排出。實施例2用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)同實施例1，不同點在于：列管式換熱器的列管外徑為19mm，列管數(shù)量為30根；方法同實施例1，不同點在于：將溫度為350℃的待聚合物料通入快速提溫器的物料進(jìn)口，從快速提溫器底部進(jìn)入列管，與進(jìn)入快速提溫器中的熔鹽換熱，在5秒鐘的時間內(nèi)將待聚合物料預(yù)熱至420℃，再從物料出口進(jìn)入殼體內(nèi)；所述的待聚合物料為中溫煤瀝青；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(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度分別為分流式主攪拌器50r/min。實施例3用于生產(chǎn)中間相炭微球的連續(xù)聚合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)同實施例1，不同點在于：列管式換熱器的列管外徑為19mm，列管數(shù)量為80根；方法同實施例1，不同點在于：將溫度為380℃的待聚合物料通入快速提溫器的物料進(jìn)口，從快速提溫器底部進(jìn)入列管，與進(jìn)入快速提溫器中的熔鹽換熱，在1秒鐘的時間內(nèi)將待聚合物料預(yù)熱至460℃，再從物料出口進(jìn)入殼體內(nèi)；所述的待聚合物料為中溫煤瀝青；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(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度分別為分流式主攪拌器70r/min。