一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器，可解決聚羧酸反應(yīng)過程中物料均化度不高和擴散慢等問題。本發(fā)明由反應(yīng)釜、電動攪拌器、旁路系統(tǒng)、擋板和保溫層等組成，其中電動攪拌器和旁路系統(tǒng)使物料在垂直和水平兩個方向雙向循環(huán)流動。本發(fā)明可提高100%的物料擴散速度和增加物料的分散性，從而減少副反應(yīng)和提高反應(yīng)速度。與一般反應(yīng)釜比較，總反應(yīng)時間縮短22.86%，并更好地保證物質(zhì)充分反應(yīng)和物質(zhì)反應(yīng)的準確性，從而確保產(chǎn)品的綜合性能。
【專利說明】一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)業(yè)、染料、醫(yī)藥、食品行業(yè)。聚羧酸系減水劑共聚合成反應(yīng)大致可分為以下3種:①可聚合單體直接共聚.此法一般先制備具有聚合活性大單體(通常為甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)，然后將一定配比的單體混合在一起直接采用溶液聚合而制得；②聚合后功能化法.該方法主要利用現(xiàn)有的聚合物改性，采用已知分子量的聚羧酸，在催化劑作用下與聚醚在較高溫度下通過酯化進行接枝；③原位聚合與接枝.該法是為彌補聚合后功能化法的缺陷而開發(fā)的，以聚醚為羧酸類不飽和單體的反應(yīng)介質(zhì)進行聚合反應(yīng)。在聚羧酸系減水劑的生產(chǎn)中必須使用反應(yīng)釜作為容器。反應(yīng)釜的作用是將反應(yīng)釜中的各種液體通過電動攪拌器攪拌，使物料分散均勻，從而充分反應(yīng)。但聚羧酸反應(yīng)過程中釜的上部反應(yīng)液粘度較大，影響后面反應(yīng)液的滴加；因為重力的關(guān)系，物質(zhì)會出現(xiàn)分層情況，從而使需要反應(yīng)的物質(zhì)無法得到充分的反應(yīng)而影響質(zhì)量；同時，當反應(yīng)釜中的物料較多時，一般攪拌器并不能充分攪拌物料，使得分子間不能充分碰撞，反應(yīng)產(chǎn)率較低。為了解決這一問題，國內(nèi)某些專利做出了一些研究，如中國專利CN 201930789 U公開了的反應(yīng)釜的裝置一定程度的解決了這一問題。本發(fā)明在這些公開專利的基礎(chǔ)上加入了釜內(nèi)壁擋板，改進了電動攪拌器，設(shè)定釜外循環(huán)系統(tǒng)抽取管的上部與水平面最佳夾角，研制出來一種適用于生產(chǎn)聚羧酸系減水劑的超高均化性能反應(yīng)器；同時，傳統(tǒng)的聚羧酸系減水劑的生產(chǎn)過程中攪拌不均勻，釜內(nèi)殘留較多反應(yīng)物，反應(yīng)物附著在釜的內(nèi)壁上，從而腐蝕了反應(yīng)釜，而本研究會大大提高物料的均勻度，進而提高反應(yīng)釜使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器，可提高100%的物料擴散速度和增加物料的分散性，從而減少副反應(yīng)和提高反應(yīng)速度，大大提聞物料的均勻度，進而提聞反應(yīng)爸使用壽命。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明的一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器由反應(yīng)釜、電動攪拌器、旁路系統(tǒng)、擋板和保溫層組成。
[0005]所述電動攪拌器垂直置入反應(yīng)釜內(nèi)，所述旁路系統(tǒng)安裝在反應(yīng)釜外壁上，所述擋板對稱地焊接在反應(yīng)釜內(nèi)壁，所述保溫層噴涂于反應(yīng)釜外壁。
[0006]所述反應(yīng)釜材質(zhì)為聚丙烯。
[0007]所述電動攪拌器為框式電動攪拌器，其高徑比在1.6:1至2.2:1之間，電動攪拌器上部焊接有帶不銹鋼條的不銹鋼圓板，圓板與電動攪拌器垂直。
[0008]所述旁路系統(tǒng)由計量泵、抽取管組成，旁路系統(tǒng)數(shù)目為I或2個，其中抽取管的上部與水平面夾角為15°至75°，泵的流量為每小時可抽取反應(yīng)釜容積的2至8倍。[0009]所述擋板的數(shù)目為2至6個。
[0010]所述保溫層材質(zhì)為硬質(zhì)聚氨酯,厚度為50mm至200mm。
[0011]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、本反應(yīng)器可以加快物料的擴散速度，與一般反應(yīng)釜相比，提高物料100%的擴散速度。能使物相按照設(shè)定摩爾比反應(yīng)，減少了副反應(yīng)，能夠更好的保障物質(zhì)反應(yīng)的準確性；
2、本反應(yīng)器相較于一般的反應(yīng)釜，能夠更好地溶解和均化大單體，并將反應(yīng)時間縮短，縮短了整體的生產(chǎn)時間；
3、在生產(chǎn)時間縮短的基礎(chǔ)上，用本反應(yīng)器生產(chǎn)的聚羧酸減水劑相比較一般反應(yīng)釜生產(chǎn)的聚羧酸減水劑的綜合性能更優(yōu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1聞效能反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2聞效能反應(yīng)器內(nèi)物料流動方向不意圖；
圖3框式電動攪拌器的主、俯視示意圖；
附圖標記說明=1-PVC抽取管；2-擋板；3_聚氨酯保溫層；4_電動攪拌器；5_反應(yīng)釜；6-計量泵；7-電動機；8_不銹鋼圓板；9_物料轉(zhuǎn)動方向；10-PVC管中物料流動方向。
【具體實施方式】
[0013]制作一個符合本發(fā)明特征的5000L反應(yīng)器，將反應(yīng)釜5作為聚羧酸系減水劑的容器。本實施例中的聚羧酸系減水劑的合成使用的大單體為TPEG，下面表格中時間起始均為TPEG溶解完成時刻。其中，反應(yīng)釜5材質(zhì)為聚丙烯，電動攪拌器4為框式電動攪拌器，其高徑比在2:1，電動攪拌器4上部焊上帶不銹鋼條的不銹鋼圓板8，不銹鋼圓板8與電動攪拌器4垂直，旁路系統(tǒng)數(shù)目為2個，并且PVC抽取管I的上部與水平面夾角為60?！嬃勘?的流量為500L/h，反應(yīng)釜5內(nèi)壁設(shè)有對稱的擋板2數(shù)目為4個，反應(yīng)釜5外壁上設(shè)置硬質(zhì)聚氨酯保溫層3，其厚度為100mm。使用本發(fā)明反應(yīng)器和一般反應(yīng)釜,容積均為5000L。將兩種反應(yīng)釜用于聚羧酸系減水劑的生產(chǎn)，在生產(chǎn)中比較釜內(nèi)反應(yīng)液的擴散速度、均化程度、反應(yīng)速率和產(chǎn)品性能。
[0014]表1傳統(tǒng)反應(yīng)釜與本發(fā)明反應(yīng)器上下部pH值。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器，該反應(yīng)器由反應(yīng)釜、電動攪拌器、旁路系統(tǒng)、擋板和保溫層組成。
2.其特征在于:所述電動攪拌器垂直置入反應(yīng)釜內(nèi)，所述旁路系統(tǒng)安裝在反應(yīng)釜外壁上，所述擋板對稱地焊接在反應(yīng)釜內(nèi)壁，所述保溫層噴涂于反應(yīng)釜外壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器，其特征在于:所述的反應(yīng)釜材質(zhì)為聚丙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器，其特征在于:所述的電動攪拌器為框式電動攪拌器，其高徑比在1.6:1至2.2:1之間，電動攪拌器上部焊接有帶不銹鋼條的不銹鋼圓板，圓板與電動攪拌器垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器，其特征在于:所述旁路系統(tǒng)由計量泵、抽取管組成，旁路系統(tǒng)數(shù)目為I或2個，其中抽取管的上部與水平面夾角為15°至75°，泵的流量為每小時可抽取反應(yīng)釜容積的2至8倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器，其特征在于:所述擋板的數(shù)目為2至6個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于聚羧酸系減水劑生產(chǎn)的高效能反應(yīng)器，其特征在于:所述保溫層材質(zhì)為硬質(zhì)聚氨酯，厚度為50mm至200mm。
【文檔編號】B01F7/32GK103977753SQ201410217805
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】馬保國, 戚長亞, 肖佳, 馬玲, 代柱端 申請人:武漢華軒高新技術(shù)有限公司