本實用新型涉及化工機械領域，具體涉及一種金屬氯化反應釜。

背景技術：

目前國內(nèi)氯化聚乙烯生產(chǎn)廠家大多使用搪瓷反應釜，搪瓷反應釜是將含高二氧化硅的玻璃，襯在鋼制容器的內(nèi)表面，經(jīng)高溫灼燒而牢固地密著于金屬表面上成為復合材料制品。所以，它具有玻璃的穩(wěn)定性和金屬強度的雙重優(yōu)點，是一種優(yōu)良的耐腐蝕設備。但搪瓷反應釜的缺點也很明顯。第一，搪瓷反應釜經(jīng)900℃高溫焙燒，冷卻后搪瓷與鋼板粘結(jié)在一起。由于搪瓷的線膨脹系數(shù)和延伸率小于鋼板，因此冷卻后搪玻璃的變形量小于鋼板的變形量，搪瓷受到鋼板的約束產(chǎn)生壓應力。搪瓷釜制成后，其搪玻璃即存在預壓縮應力，而鋼板則存在預拉伸應力。由于預應力與線膨脹系數(shù)和延伸率相關，線膨脹系數(shù)和延伸率與溫度又密切相關，因此搪瓷釜的工作溫度對搪瓷釜的使用影響很大。在溫度劇烈變化、且變化幅度很大的氯化反應中，很容易造成搪玻璃層的破壞，甚至爆瓷。第二，在釜體加工過程中，由于卷筒、沖壓、焊接產(chǎn)生大量的內(nèi)應力，這些應力在搪瓷釜制成前應徹底消除，如消除不徹底會導致搪瓷爆瓷。這種損壞往往發(fā)生在投入使用后的頭三個月。第三，搪瓷(搪玻璃反應釜)表面硬而脆，機械強度很低，表面硬度比較大，受到?jīng)_擊力的作用即行破碎。設備在運輸、安裝的過程中，常常導致搪瓷表面出現(xiàn)脫瓷現(xiàn)象，造成罐體腐蝕而無法使用。第四，搪瓷抗沖擊力非常差，任何金屬、硬物對其進行撞擊均會導致搪瓷破損。因此搪瓷釜使用過程中嚴防任何金屬、硬物掉進釜內(nèi)，如遇堵料，必須用塑料棒疏通，檢修時蓋好鍋蓋，嚴防焊渣熔化瓷面出現(xiàn)小坑或爆瓷。第五，目前國內(nèi)制備氯化聚乙烯廣泛使用水相懸浮法，影響水相懸浮法至關重要的兩個因素是分散劑和攪拌，搪玻璃釜的攪拌軸只能固定在反應釜的上端，下端無法固定，所以攪拌強度低、混合能力差。攪拌軸底部沒有支座、設計轉(zhuǎn)速低，一般不得高于100轉(zhuǎn)/分，廣泛存在物料混合能力差，攪拌不均勻等缺陷。最后， 我國搪瓷反應釜的修補方法有搪燒修補法、耐蝕金屬修補、耐蝕金屬涂料混合修補等諸多方法，但修補成本高，技術要求高，關鍵是修補壽命普遍不長。

最近幾年，很多企業(yè)和技術人員開始對金屬氯化釜進行研究，根據(jù)釜體不同部位腐蝕性的差異，設計出不同部位使用不同金屬材質(zhì)通過焊接組合使用的金屬反應釜。但目前這種金屬反應釜存在焊縫處理難度大、焊縫易腐蝕和使用金屬材質(zhì)價格高(尤其是使用價格昂貴的材質(zhì)Ta1導致成本較高)等缺陷，限制了金屬氯化反應釜的推廣。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種制作和使用方便、使用壽命長、攪拌混合均勻、反應時間短的高效率、高效能、耐腐蝕的金屬氯化反應釜。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：

一種耐腐蝕的金屬氯化反應釜，包括釜體，所述釜體內(nèi)設有攪拌軸：

所述釜體包含內(nèi)層的鈮層和外層的碳鋼層；

所述攪拌軸包含內(nèi)部的鈦合金軸心和表層的鈮表層。

作為一種改進的技術方案，所述釜體包含內(nèi)層的鈮層、中間的鈦層和外層的碳鋼層。

作為一種改進的技術方案，所述攪拌軸在釜體底部設有鈮固定座。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述攪拌軸上上下設置有至少兩組攪拌葉片，每組攪拌葉片包括至少4個鈮攪拌葉片。

作為進一步優(yōu)選的技術方案，所述攪拌軸上上下設置有三組攪拌葉片，自上而下每組攪拌葉片的數(shù)量為4片、6片、6片。

作為一種改進的技術方案，在所述釜體內(nèi)壁設有鈮擋板，所述鈮擋板與釜體內(nèi)壁傾斜設置，且傾斜方向與攪拌軸的攪拌方向相反。

作為進一步改進的技術方案，所述鈮擋板設置有四塊，所述鈮擋板上上下橫向設置有多個折板，多個折板的另一端與釜體內(nèi)壁固定連接。

作為一種改進的技術方案，所述釜體外設有夾套，所述夾套上設有循環(huán)水 進口和循環(huán)水出口。

作為進一步改進的技術方案，所述夾套內(nèi)橫向設有多個擋板，多個擋板在反應釜的外壁和夾套內(nèi)壁上交錯設置。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述釜體內(nèi)層的鈮層的厚度為1.5～4mm；所述攪拌軸的鈮表層的厚度為1.5～3mm。

由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

本實用新型的反應釜可以用于所有的水相中的氯化反應，特別的適合于水相中氯氣和HDPE等固體顆粒的氯化反應。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的反應釜具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型的金屬氯化反應釜，包括釜體，所述釜體包含內(nèi)層的鈮層和外層的碳鋼層；所述攪拌軸包含內(nèi)部的鈦合金軸心和表層的鈮表層，釜體和攪拌軸分別是一個整體，避免分層焊接帶來的不便，同時避免焊縫腐蝕等技術難題；與搪瓷釜相比，使用過程中工器具對釜體不會造成損害、操作不會對金屬釜體造成損害，釜口蓋開關操作更方便，密封有保障，不易損壞，釜內(nèi)便于清理，比搪瓷釜(容易磕碰爆瓷)有較大優(yōu)勢；且比搪瓷釜維修方便，維修成本低、維修效率高，維修效果好。

2、本實用新型釜體由內(nèi)到外依次包括鈮層和碳鋼層，金屬鈮有很好的耐腐蝕性，既能耐150攝氏度以下不同濃度鹽酸的腐蝕，又能耐濕氯氣及氯化氫氣體的腐蝕，而且金屬鈮可以和碳鋼層直接爆炸復合。

3、本實用新型的攪拌軸包括鈦合金軸心和鈮表層，鈦合金軸心可以承受較大的攪拌力，鈮表層耐腐蝕，從而為反應釜使用中高速攪拌提供可能性，同時避免攪拌軸分層焊接帶來的不便。

4、本實用新型的金屬氯化釜攪拌軸在釜體底部設有鈮固定座，材質(zhì)堅固，設計轉(zhuǎn)速可以達到130轉(zhuǎn)/分，從而保證攪拌軸能高速攪拌，提高反應速度、縮短反應時間、同時使制品氯化均勻，從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。

5、本實用新型夾套內(nèi)橫向設有多個擋板，多個擋板在反應釜的外壁和夾套內(nèi)壁上交錯設置，使得夾套里的循環(huán)水從下部進水口進入，上部出水口流出， 水流呈S狀流動。尤其是通蒸汽升溫的時候，更能保證升溫均勻、快速。

6、本實用新型的金屬氯化釜攪拌軸采用多層金屬槳葉(自上而下4-6-6)、多片槳葉組成，攪拌效果進一步提升、物料反應更加充分。

7、本實用新型在所述釜體內(nèi)壁設有鈮擋板，所述鈮擋板與釜體內(nèi)壁傾斜設置，且傾斜方向與攪拌軸的攪拌方向相反。減少物料攪拌時漩渦狀轉(zhuǎn)動，促進物料徑向和軸向的混合，提高攪拌質(zhì)量。同時鈮擋板進行了踏步安裝，在鈮擋板設置多個折板，不僅增加物料徑向和軸向的混合，更便于下釜作業(yè)，安全可靠。

本實用新型攪拌軸可采用變頻電機控制，轉(zhuǎn)速可隨工藝調(diào)整(0-50HZ)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A向的剖視示意圖。

圖中，1.釜體；2.攪拌軸；3.攪拌葉片；4.鈮固定座；5.鈮擋板；51.折板；6.夾套；61.循環(huán)水進口；62.循環(huán)水出口；63.擋板；7.變頻電機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

如圖1和圖2所示，一種耐腐蝕的金屬氯化反應釜，包括釜體1，所述釜體1內(nèi)設有攪拌軸2：所述釜體1包含內(nèi)層的鈮層和外層的碳鋼層；所述攪拌軸2包含內(nèi)部的鈦合金軸心和表層的鈮表層。所述攪拌軸2上上下設置有至少兩組攪拌葉片3，每組攪拌葉片3包括至少4個鈮攪拌葉片；所述攪拌軸2在釜體底部設有鈮固定座4。所述釜體1在所述釜體1內(nèi)壁設有鈮擋板5，所述鈮擋板5與釜體1內(nèi)壁傾斜設置，且傾斜方向與攪拌軸2的攪拌方向相反。所述鈮擋板5設置有四塊，所述鈮擋板5上上下橫向設置有多個折板51，多個折板51的另一 端與釜體1內(nèi)壁固定連接。所述釜體1外設有夾套6，所述夾套6上設有循環(huán)水進口61和循環(huán)水出口62。所述夾套6內(nèi)橫向設有多個擋板63，多個擋板63在反應釜的外壁和夾套內(nèi)壁上交錯設置。

作為一種具體的實施方式，所述攪拌軸上上下設置有三組攪拌葉片，自上而下每組攪拌葉片的數(shù)量為4片、6片、6片。

作為一種具體的實施方式，所述釜體內(nèi)層的鈮層的厚度為1.5～4mm；所述攪拌軸的鈮表層的厚度為1.5～3mm。

下邊結(jié)合具體的實施例、比較例和實驗例來說明本實用新型。

實施例1

一種耐腐蝕的金屬氯化反應釜，包括釜體1，所述釜體1內(nèi)設有攪拌軸2：所述釜體1由內(nèi)層的鈮層和外層的碳鋼層復合而成；所述攪拌軸2由內(nèi)部的鈦合金軸心和表層的鈮表層復合而成。所述攪拌軸2上上下設置有三組攪拌葉片3，自上而下每組攪拌葉片的數(shù)量為4片、6片、6片；所述攪拌軸2在釜體底部設有鈮固定座4。所述釜體1在所述釜體1內(nèi)壁設有鈮擋板5，所述鈮擋板5與釜體1內(nèi)壁傾斜設置，且傾斜方向與攪拌軸2的攪拌方向相反。所述鈮擋板5設置有四塊，所述鈮擋板5上上下橫向設置有多個折板51，多個折板51的另一端與釜體1內(nèi)壁固定連接。所述釜體1外設有夾套6，所述夾套6上設有循環(huán)水進口61和循環(huán)水出口62。所述夾套6內(nèi)橫向設有多個擋板63，多個擋板63在反應釜的外壁和夾套內(nèi)壁上交錯設置。

釜體材質(zhì)：釜體由內(nèi)到外依次包括鈮層、碳鋼層(鈮δ3mm+碳鋼δ24mm)。

攪拌裝置材質(zhì)：攪拌軸包括鈦合金軸心和鈮表層(Tc4d120mm+鈮δ3mm)。攪拌槳葉材質(zhì)(鈮δ20mm)、固定座材質(zhì)(鈮材質(zhì))、擋板材質(zhì)(鈮材質(zhì))。

夾套材質(zhì)(碳鋼)。

實施例2

實施例2與實施例1的不同之處在于各部分板材的厚度有所不同：

釜體材質(zhì)：釜體由內(nèi)到外依次包括鈮層、碳鋼層(鈮δ2mm+碳鋼δ24mm)。

攪拌裝置材質(zhì)：攪拌軸包括鈦合金軸心和鈮表層(Tc4d120mm+鈮δ2mm)。攪 拌槳葉材質(zhì)(鈮δ20mm)、固定座材質(zhì)(鈮材質(zhì))、擋板材質(zhì)(鈮材質(zhì))。

夾套材質(zhì)(碳鋼)。

實施例3

一種耐腐蝕的金屬氯化反應釜，包括釜體1，所述釜體1內(nèi)設有攪拌軸2：所述釜體1由內(nèi)層的鈮層、中間的鈦層和外層的碳鋼層復合而成；所述攪拌軸2由內(nèi)部的鈦合金軸心和表層的鈮表層復合而成。所述攪拌軸2上上下設置有三組攪拌葉片3，自上而下每組攪拌葉片的數(shù)量為4片、6片、6片；所述攪拌軸2在釜體底部設有鈮固定座4。所述釜體1在所述釜體1內(nèi)壁設有鈮擋板5，所述鈮擋板5與釜體1內(nèi)壁傾斜設置，且傾斜方向與攪拌軸2的攪拌方向相反。所述鈮擋板5設置有四塊，所述鈮擋板5上上下橫向設置有多個折板51，多個折板51的另一端與釜體1內(nèi)壁固定連接。所述釜體1外設有夾套6，所述夾套6上設有循環(huán)水進口61和循環(huán)水出口62。所述夾套6內(nèi)橫向設有多個擋板63，多個擋板63在反應釜的外壁和夾套內(nèi)壁上交錯設置。

釜體材質(zhì)：釜體由內(nèi)到外依次包括鈮層、鈦層、碳鋼層(鈮δ2.5mm+鈦δ2.5mm+碳鋼δ24mm)。

攪拌裝置材質(zhì)：攪拌軸包括鈦合金軸心和鈮表層(Tc4d120mm+鈮δ2.5mm)。攪拌槳葉材質(zhì)(鈮δ20mm)、固定座材質(zhì)(鈮材質(zhì))、擋板材質(zhì)(鈮材質(zhì))。

夾套材質(zhì)(碳鋼)。

比較例1

比較例1與實施例2的不同之處在于所述釜體和攪拌軸等鈮材質(zhì)全部改為鋯材質(zhì)。

實驗例

分別使用實施例1-3、比較例1的反應釜以及普通搪瓷反應釜做氯化反應試驗，試驗方法如下：實施例1、實施例2、實施例3和比較例1的攪拌轉(zhuǎn)速為125轉(zhuǎn)/分(搪瓷反應釜的攪拌轉(zhuǎn)速為85轉(zhuǎn)/分)，分別在反應釜中加入分散劑、乳化劑，然后加入分散介質(zhì)，再加入高密度聚乙烯，反應物料中鹽酸濃度為10wt％，攪拌下反應物料的溫度升高至80-100℃后，開始通入氯氣，通入氯氣的同時， 緩慢升溫至120～136℃之間保溫反應3小時，然后冷卻至40℃，離心干燥得到氯化聚氯乙烯產(chǎn)品。每一次的反應時間為6-8小時，每天生產(chǎn)三到四反應釜。實施例1、實施例2、實施例3、比較例1的反應釜以及普通搪瓷反應釜的使用壽命分別為：十年八個月以上、十年二個月、十年八個月以上、六年八個月、三年九個月。