專利名稱：中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通過(guò)懸浮法聚合工藝生產(chǎn)聚氯乙烯的中型氯乙烯聚 合反應(yīng)釜，屬于化工機(jī)械領(lǐng)域。
技術(shù)背景氯乙烯聚合反應(yīng)釜是聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中最關(guān)鍵的設(shè)備，隨著目前 國(guó)內(nèi)外聚氯乙烯需求的增長(zhǎng)，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，氯 乙烯聚合反應(yīng)釜一方面向著大型化方向發(fā)展，另一方面需要不斷運(yùn)用新技術(shù) 對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高設(shè) 備產(chǎn)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。傳統(tǒng)的聚合反應(yīng)釜終止劑口均設(shè)置在釜體上部，終止劑進(jìn)入釜內(nèi)不容易快速分散均勻，影響終止聚合反應(yīng)的速度，延長(zhǎng)了聚合周期，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也 有影響。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的傳熱大多依靠釜體外表面進(jìn)行，多采用螺旋導(dǎo)流板整體 夾套和間隙半管夾套螺旋導(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。另外釜底部由亍結(jié)構(gòu)限制，半管夾套結(jié)構(gòu)不能取得很好的換 熱效果。目前常用的中小型反應(yīng)釜均未設(shè)置釜頂回流冷凝器,有的明顯反映出傳 能力不足,特別是夏季冷卻水溫度較高或生產(chǎn)高牌號(hào)樹(shù)脂的情況下，會(huì)出現(xiàn)反 應(yīng)熱不容易帶走，使反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，影響反應(yīng)釜的生產(chǎn)能力。由于目前使用的聚合反應(yīng)釜的機(jī)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(diǎn)是密封油漏入釜內(nèi)對(duì)聚氯乙烯質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生一定的影響。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種傳熱效率高、生產(chǎn)強(qiáng)度大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的 中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，包括傳動(dòng)裝置、 機(jī)架、擾流噴嘴、攪拌軸、攪拌器、釜體、半管夾套、內(nèi)冷擋板，傳動(dòng)裝置 通過(guò)機(jī)架連接于釜體下部，傳動(dòng)裝置后連接有攪拌軸，攪拌軸為懸臂軸，攪 拌軸下端與釜體之間有機(jī)械密封，攪拌軸上固定有攪拌器，其特征是釜體 上設(shè)置有終止劑口，釜體下部設(shè)置有夾套封頭。所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是終止劑口設(shè)在釜體下部，夾 套封頭上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口和出口，進(jìn)水口裝設(shè)擾流噴嘴；釜體內(nèi)上部設(shè)置 內(nèi)噴環(huán)。所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是內(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；釜頂設(shè)回流冷凝器。所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是攪拌器為兩層三葉后掠槳或 單層四葉平槳，槳葉直徑與釜體內(nèi)徑之比為0. 40 0. 70。所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是機(jī)械密封材質(zhì)是不銹鋼，其 內(nèi)的密封介質(zhì)是水。所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜釜體內(nèi)壁采用機(jī)械拋光加電解拋光處理，表面粗糙度Ra小于0. 08 u m。所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是釜體內(nèi)頂部設(shè)置內(nèi)噴環(huán)，內(nèi)噴環(huán)為開(kāi)設(shè)小孔的環(huán)管。所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是釜體容積為7()~120m3，高徑
比為1. 2 1. 8，直徑為3. 5 4. 5米。所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是釜體容積為71.5m3，高徑比 為1.55，直徑為3. 81米。本實(shí)用新型的有益效果采用本實(shí)用新型提供的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，有效地提高了釜的傳熱能力，采用有直段的半管夾套搭接結(jié)構(gòu)，以及釜體下 部的夾套封頭結(jié)構(gòu)，不僅換熱面積比傳統(tǒng)間隙式半管夾套增加，而且?jiàn)A套內(nèi)沒(méi)有流動(dòng)死區(qū)，流阻小；半管夾套分為6 12段有效地減小了進(jìn)出口溫差，提 高了換熱效率；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.rc，保證聚氯乙烯達(dá)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四葉平槳， 配套四根或兩根內(nèi)冷擋板，形成最佳的攪拌體系，進(jìn)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(jī)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；釜體內(nèi)壁采用機(jī)械拋光加電解拋光 處理，表面粗糙度Ra小于0. 08u m，再加上釜體內(nèi)設(shè)置的內(nèi)噴環(huán)，使防粘釜 劑的噴涂更加均勻，有效防止聚合反應(yīng)過(guò)程中物料粘釜，使生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行而 不用清釜。終止劑口設(shè)在釜體下部，使聚合反應(yīng)能夠迅速終止，保證了產(chǎn)品 質(zhì)量和釜的安全。綜上優(yōu)勢(shì)，再配以相應(yīng)的聚合工藝，本實(shí)用新型的氯乙烯 聚合反應(yīng)釜生產(chǎn)強(qiáng)度可達(dá)420t/m3. a，為聚氯乙烯生產(chǎn)提供了理想配置。

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為內(nèi)噴環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為擾流噴嘴示意圖；圖4為攪拌器三葉后掠式槳結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為攪拌器四葉平槳結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為有直段的半管夾套搭接結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為釜頂回流冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為不銹鋼三維內(nèi)肋管的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中l(wèi)為傳動(dòng)裝置，2為機(jī)架，3為機(jī)械密封，4為擾流噴嘴，5為終止劑口 6為夾套封頭，7為攪拌軸，8為攪拌器，9為釜體，IO為半管夾套，11為內(nèi) 冷擋板，12為內(nèi)噴環(huán)，13為回流冷凝器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步描述。中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜包括傳動(dòng)裝置1、釜體9、機(jī)械密封3、攪拌軸7 和攪拌器8。釜體9高徑比為1.55，容積為71.5m3公稱直徑為3. 81m;釜體 9的筒體和上封頭設(shè)置有直段的半管夾套10，直段6mm《L《10mm，半管夾套 10為無(wú)間隙的搭接結(jié)構(gòu)(如圖6)，半管夾套10在筒體上分為7段；釜體9 的下封頭上設(shè)置終止劑口 5，下封頭外設(shè)夾套封頭6，夾套封頭6上設(shè)置兩組 冷卻水進(jìn)出口，進(jìn)水口裝設(shè)擾流噴嘴4;釜體9內(nèi)設(shè)置內(nèi)冷擋板11，內(nèi)冷擋 板ll為套管結(jié)構(gòu)，其外管采用不銹鋼三維內(nèi)肋管；釜體9內(nèi)上部設(shè)置內(nèi)噴環(huán) 12;釜體9上部設(shè)置釜頂回流冷凝器13。傳動(dòng)裝置1通過(guò)機(jī)架2連接于釜體 9下部，傳動(dòng)裝置1后連接有攪拌軸7，攪拌軸7為懸臂軸，攪拌軸7下端與 釜體9之間有機(jī)械密封3，攪拌軸7上固定有攪拌器8，攪拌器為兩層三葉后 掠槳，上層槳葉直徑與釜體內(nèi)徑之比為0.46，下層槳葉直徑與釜體內(nèi)徑之比
為0.5。加料前通過(guò)內(nèi)噴環(huán)12進(jìn)行防粘釜?jiǎng)┩勘?，加料時(shí)啟傳動(dòng)裝置1，通過(guò)攪 拌器8的攪拌，使加入的物料混合均勻，加料完成的同時(shí)達(dá)到反應(yīng)溫度，反 應(yīng)過(guò)程中通過(guò)夾套封頭6、內(nèi)冷擋板ll、半管夾套IO、回流冷凝器13把大量 的聚合反應(yīng)熱帶走，維持聚合溫差士O. rC，當(dāng)聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%左右 時(shí)，從釜底終止劑口加入終止劑，終止劑通過(guò)攪拌器8的攪拌迅速與物料混 合并終止反應(yīng)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。反應(yīng)后的物料通過(guò)釜底排出。
權(quán)利要求1. 中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，包括傳動(dòng)裝置、機(jī)架、擾流噴嘴、半管夾套、攪拌軸、攪拌器、釜體、半管夾套、內(nèi)冷擋板，傳動(dòng)裝置通過(guò)機(jī)架連接于釜體下部，傳動(dòng)裝置后連接有攪拌軸，攪拌軸為懸臂軸，攪拌軸下端與釜體之間有機(jī)械密封，攪拌軸上固定有攪拌器，其特征是釜體上設(shè)置有終止劑口，釜體下部設(shè)置有夾套封頭。
2、 如權(quán)利要求1所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是終止劑口設(shè)在釜體 下部；夾套封頭上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口和出口，進(jìn)水口裝設(shè)擾流噴嘴，釜體內(nèi)上部設(shè) 置內(nèi)噴環(huán)。
3、 如權(quán)利要求l所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是內(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；釜頂設(shè)回流冷凝器。
4、 如權(quán)利要求l所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是攪拌器為兩層三葉 后掠槳或單層四葉平槳，槳葉直徑與釜體內(nèi)徑之比為0. 40 0. 70。
5、 如權(quán)利要求l所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是機(jī)械密封材質(zhì)是不 銹鋼，其內(nèi)的密封介質(zhì)是水。
6、 如權(quán)利要求1所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜釜體內(nèi)壁采用機(jī)械拋光加電解拋 光處理，表面粗糙度Ra小于0.08ixm。
7、 如權(quán)利要求l所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是釜體內(nèi)頂部設(shè)置內(nèi) 噴環(huán)，內(nèi)噴環(huán)為開(kāi)設(shè)小孔的環(huán)管。
8、 如權(quán)利要求1所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是釜體容積為 70 120m3，高徑比為1.2 1,8，直徑為3. 5 4. 5米。
9、 如權(quán)利要求1所述的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，其特征是釜體容積為71. 5m3， 高徑比為1.55，直徑為3.81米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，包括傳動(dòng)裝置、機(jī)架、擾流噴嘴、半管夾套、攪拌軸、攪拌器、釜體、半管夾套、內(nèi)冷擋板，傳動(dòng)裝置通過(guò)機(jī)架連接于釜體下部，傳動(dòng)裝置后連接有攪拌軸，攪拌軸為懸臂軸，攪拌軸下端與釜體之間有機(jī)械密封，攪拌軸上固定有攪拌器，釜體上設(shè)置有終止劑口，釜體下部設(shè)置有夾套封頭。采用本實(shí)用新型提供的中型氯乙烯聚合反應(yīng)釜，有效地提高了釜的傳熱能力，提高了換熱效率；保證產(chǎn)品顆粒形態(tài)好、分子量分布均勻；終止劑口設(shè)在釜體下部，使聚合反應(yīng)能夠迅速終止，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和釜的安全。綜上優(yōu)勢(shì)，再配以相應(yīng)的聚合工藝，本實(shí)用新型的氯乙烯聚合反應(yīng)釜生產(chǎn)強(qiáng)度可達(dá)420t/m³.a，為聚氯乙烯生產(chǎn)提供了理想配置。
文檔編號(hào)C08F2/12GK201080469SQ20072008035
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者李培華, 楊映暉, 賓 袁, 黃顯忠 申請(qǐng)人:四川宜賓江源化工機(jī)械制造有限責(zé)任公司