專利名稱：大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通過懸浮法聚合工藝生產(chǎn)聚氯乙烯的大型氯乙烯聚 合反應(yīng)釜，屬于化工機械領(lǐng)域。
技術(shù)背景氯乙烯聚合反應(yīng)釜是聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的設(shè)備。隨著技術(shù) 的不斷進步、聚氯乙烯的生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大、節(jié)約生產(chǎn)成本、降低勞動強 度、減少能耗的意識的加強，采用大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜生產(chǎn)裝置已成為近 年來的發(fā)展趨勢。隨著反應(yīng)釜釜型增大，傳熱能力、攪拌強度和傳動的平穩(wěn)可靠以及如何 保證產(chǎn)品質(zhì)量成為必須要解決的問題。目前國內(nèi)現(xiàn)有中小型反應(yīng)釜的傳熱大多依靠殼體外表面進行，多采用螺 旋導(dǎo)流板整體夾套和間隙半管夾套旋導(dǎo)流板整體夾套流道面積大且導(dǎo)流板 與夾套之間有間隙，水流速度低、換熱效果差；間隙半管夾套由于每圈半管 與相鄰半管之間留有一定的間隙用于焊接，使得傳熱面積不能得到有效充分 利用，傳熱能力明顯受限。在目前常用的上傳動結(jié)構(gòu)中，隨著釜型增大攪拌傳動機構(gòu)相應(yīng)增大，使 得用于支承攪拌傳動機構(gòu)的支架過于龐大，且占用釜頂大部分空間，使得釜 頂部分換熱面積不能充分利用且上部管口布置困難，另外大型釜的軸比較長， 上傳動結(jié)構(gòu)中為縮小軸徑及保證傳動的穩(wěn)定性常設(shè)置底軸承，極易產(chǎn)生塑化 片而影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且底軸承的維修更換不方便，增加了維修難度和時間。目前常用的下傳動結(jié)構(gòu)中，攪拌軸通常采用懸臂軸，只適用于高徑比較
小的矮胖型釜，大型聚合反應(yīng)釜采用這種結(jié)構(gòu)，就存在攪拌軸增大，消耗功 率增加，配用機封、減速機和電機加大，或者軸端攪拌器的擺動加大，攪拌 軸跳動而容易對機械密封造成損壞。由亍目前使用的聚合反應(yīng)釜的機械密封外殼材質(zhì)為碳鋼，為了避免銹蝕， 都是采用油封，缺點是密封油漏入釜內(nèi)對聚氯乙烯質(zhì)量會產(chǎn)生一定的影響。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提供一種傳熱效率高、生產(chǎn)強度大、傳動平穩(wěn)可靠、 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜。本實用新型釆用的技術(shù)方案是大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，包括殼體和傳 動裝置，殼體上部固定有釜頂回流冷凝器；殼體外壁設(shè)置有半管夾套；殼體 內(nèi)裝設(shè)有一根或兩根內(nèi)冷擋板，殼體下端設(shè)置短錐裙座支撐整個釜體，其特 征是地面安裝的傳動裝置通過機架連接與殼體下部，傳動裝置后連接有攪 拌軸，攪拌軸為通軸，攪拌軸上端與殼體之間有釜頂軸承，攪拌軸下端與殼 體之間有機械密封，攪拌軸上固定有攪拌器；半管夾套之間為無間隙的搭接 式結(jié)構(gòu)；內(nèi)冷擋板為套管結(jié)構(gòu)，其外管采用碳鋼鍍鉻或不銹鋼三維內(nèi)肋管。所述的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是攪拌器為三層兩葉平槳或三層二葉后掠槳，槳葉直徑與殼體內(nèi)徑之比為0. 45-0. 58。所述的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是機械密封材質(zhì)是不銹鋼，其 內(nèi)的密封介質(zhì)是水。所述的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是殼體內(nèi)壁采用機械拋光加電解拋光處理，表面粗糙度Ra小亍0.08um。所述的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是殼體容積為120-200nf，高徑 比1.6-2.4，直徑4.(H5.2米。 積極效果采用本實用新型提供的無間隙搭接式半管夾套，換熱面積比 傳統(tǒng)間隙式半管夾套增加22%;內(nèi)冷擋板外管采用碳鋼鍍鉻或不銹鋼三維內(nèi)肋 管比采用不銹鋼光管傳熱效率提高3-5倍，再加上采用較大換熱面積的釜頂回流冷凝器，充分滿足了聚合反應(yīng)的換熱要求，使聚合溫度變化控制在土O. 1 °C，保證聚氯乙烯達到預(yù)定的聚合度；根據(jù)工藝要求攪拌器采用三葉后掠槳 或兩葉平槳，配套一根或兩根內(nèi)冷擋板，形成最佳的攪拌體系，進一步提高 了攪拌效率和傳熱效果，保證產(chǎn)品顆粒形態(tài)好、分子量分布均勻；機械密封 采用水封，避免產(chǎn)品受到密封油污染而影響產(chǎn)品質(zhì)量；殼體內(nèi)壁采用機械拋 光加電解拋光處理，表面粗糙度Ra小于0. 08 u m，有效防止聚合反應(yīng)過程中 物料粘釜，使生產(chǎn)連續(xù)進行而不用清釜；短錐裙座結(jié)構(gòu)，方便傳動裝置的安 裝、檢修和下封頭布管、配管；傳動裝置下置，其龐大的重量由地面基礎(chǔ)支 承，傳動平穩(wěn)可靠，方便安裝，易于維護。綜上優(yōu)勢，再配以相應(yīng)的聚合工 藝，本實用新型的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜生產(chǎn)強度可達480t/m3.a，是大型聚 氯乙烯裝置的理想配置。

下面通過實施例，并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為攪拌器三葉后掠式槳結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為攪拌器兩葉平槳結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為無間隙式搭接半管夾套結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為不銹鋼三維內(nèi)肋管的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中1為傳動裝置，2機械密封，3為攪拌軸，4為攪拌器，5為釜頂軸承，6
為釜頂回流冷凝器，7為內(nèi)冷擋板，8為半管夾套，9為殼體，IO為裙座，11 為底座，12為防爆電機，13為液力變矩器，14是減速機，15是機架，16是 短軸。
具體實施方式
實施例h傳動裝置1釆用下置式傳動結(jié)構(gòu)，由底座ll、防爆電機12、液力變矩器13、減速機14、機架15、短軸16組成。防爆電機12、液力變矩器13和減速 機14安裝在底座11上，底座ll安裝在地面基礎(chǔ)上，增加了傳動的平穩(wěn)性。 液力變矩器13能夠消除沖擊和震動，具有過載保護和良好的啟動性能。減速 機14通過機架15與釜體下端聯(lián)結(jié)，構(gòu)成軸系支撐，減速機14輸出軸通過短 軸16與攪拌軸下端連接，由于設(shè)置了短軸16，不需拆下減速機14和機架15 就可以進行機械密封組件的維護和更換，操作簡便，極大地縮短了維修時間。上述的傳動裝置1驅(qū)動攪拌軸3，攪拌軸3帶動平槳攪拌器4轉(zhuǎn)動，攪拌 器4攪動物料，完成聚合過程。半管夾套8 —個側(cè)面焊接在殼體9上，另--個側(cè)面焊接在另一個半管夾 套8上，所以無需留有焊縫空隙，這種無間隙式搭接結(jié)構(gòu)的半管夾套8，更好 地增加了換熱面積，提高了傳熱系數(shù)；釜頂回流冷凝器6設(shè)置在殼體9上， 安裝方式為偏心垂直，有利于氣相上升和液相回流，使回流液體與釜內(nèi)介質(zhì) 迅速混合均勻；內(nèi)冷擋板7下端固定在殼體下部，上端固定在殼體內(nèi)側(cè)壁， 為可拆結(jié)構(gòu)，既防止了攪拌過程中產(chǎn)生晃動，又方便維護；上述結(jié)構(gòu)在聚合 過程中起到充分換熱的作用，維持了恒定的聚合反應(yīng)溫度。聚合反應(yīng)完成后，就可以從釜內(nèi)下料，完成工序。
主要結(jié)構(gòu)同實施例1 一致，不同之處是攪拌器4為三葉后掠式槳結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1、大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，包括殼體和傳動裝置，殼體上部固定有釜頂回流冷凝器；殼體外壁設(shè)置有半管夾套；殼體內(nèi)裝設(shè)有一根或兩根內(nèi)冷擋板，殼體下端設(shè)置短錐裙座支撐整個釜體，其特征是地面安裝的傳動裝置通過機架連接與殼體下部，傳動裝置后連接有攪拌軸，攪拌軸為通軸，攪拌軸上端與殼體之間有釜頂軸承，攪拌軸下端與殼體之間有機械密封，攪拌軸上固定有攪拌器；半管夾套之間為無間隙的搭接式結(jié)構(gòu)；內(nèi)冷擋板為套管結(jié)構(gòu)，其外管采用碳鋼鍍鉻或不銹鋼三維內(nèi)肋管。
2、 如權(quán)利要求l所述的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是攪拌器為三層兩葉 平槳或三層三葉后掠漿，槳葉直徑與殼體內(nèi)徑之比為0. 45-0. 58。
3、 如權(quán)利要求1所述的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是機械密封材質(zhì)是不 銹鋼，其內(nèi)的密封介質(zhì)是水。
4、如權(quán)利要求l所述的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是殼體內(nèi)壁采用機械 拋光加電解拋光處理，表面粗糙度Ra小于().08 p m。
5、如權(quán)利要求1所述的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是殼體容積為 120-200m''，高徑比1.6-2. 4，直徑4. 0-5. 2米。
專利摘要本實用新型涉及大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是地面安裝的傳動裝置通過機架連接與殼體下部，傳動裝置后連接有攪拌軸，攪拌軸為通軸，攪拌軸上端與殼體之間有釜頂軸承，攪拌軸下端與殼體之間有機械密封，攪拌軸上固定有攪拌器；半管夾套之間為無間隙的搭接式結(jié)構(gòu)；內(nèi)冷擋板為套管結(jié)構(gòu)，其外管采用碳鋼鍍鉻或不銹鋼三維內(nèi)肋管。無間隙搭接式半管夾套，換熱面積比傳統(tǒng)間隙式半管夾套增加22％；碳鋼鍍鉻或不銹鋼三維內(nèi)肋管傳熱效率提高3-5倍，而且產(chǎn)品顆粒形態(tài)好、分子量分布均勻，傳動平穩(wěn)可靠，方便安裝，易于維護。綜上優(yōu)勢，再配以相應(yīng)的聚合工藝，本實用新型的大型氯乙烯聚合反應(yīng)釜生產(chǎn)強度可達480t/m³.a，是大型聚氯乙烯裝置的理想配置。
文檔編號C08F2/01GK201040741SQ20072007932
公開日2008年3月26日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者劉清勝, 榮 李, 楊克儉, 楊映暉, 賓 袁, 黃顯忠 申請人:中國天辰化學(xué)工程公司;四川宜賓江源化工機械制造有限責(zé)任公司