本實(shí)用新型涉及反相乳液降阻劑生產(chǎn)的設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種攪拌均勻一體式制備反相乳液降阻劑的反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，反相乳液降阻劑在鉆井液中的應(yīng)用逐步得到重視，它能大幅度降低施工摩阻，降低施工壓力，改善壓裂改造效，而且還對(duì)對(duì)儲(chǔ)層傷害小。用于生產(chǎn)反相乳液降阻劑的設(shè)備由反應(yīng)釜主體、反應(yīng)釜上蓋和槳葉組成，反應(yīng)釜主體的外部設(shè)有夾套，反應(yīng)釜上蓋固定安裝于反應(yīng)釜本體頂部，反應(yīng)釜本體內(nèi)安裝有槳葉。反相乳液降阻劑的制備工藝是：先在反應(yīng)釜本體內(nèi)加入一定量的丙烯酰胺水溶液，再在槳葉攪拌作用下向反應(yīng)釜本體內(nèi)加入含乳化劑的脂烴中進(jìn)行乳化，然后加入可溶于水的自由基引發(fā)劑，向夾套內(nèi)通入熱水使物料在一定溫度下物料進(jìn)行聚合，聚合生成反相乳液降阻劑，聚合完畢后加入添加劑以減少殘余單體含量，再經(jīng)脫水、脫油和轉(zhuǎn)相，可得到固含量為30%~50%的產(chǎn)品。
由于在夾套加熱下乳化劑、丙烯酰胺水溶液、可溶于水自由基引發(fā)劑混合攪拌生成的反相乳液降阻劑粘度增大，導(dǎo)致槳葉運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功率明顯增大，攪拌速度遲緩，混合不均勻，降低了生產(chǎn)效率，進(jìn)一步導(dǎo)致生產(chǎn)出的反相乳液降阻劑存在粘度不穩(wěn)定、易分層、分子量低、分散性差的缺陷。此外，升溫加熱物料時(shí)，夾套上的溫度需要經(jīng)反應(yīng)釜才能傳遞到物料上，因此存在升溫速度慢、熱量損耗大的缺陷，無法達(dá)到反應(yīng)所需的溫度，最終導(dǎo)致不能充分反應(yīng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、提高產(chǎn)品分子量、提高產(chǎn)品粘度穩(wěn)定性、極大提高反相乳液降阻劑生產(chǎn)速度的攪拌均勻一體式制備反相乳液降阻劑的反應(yīng)器。
本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種攪拌均勻一體式制備反相乳液降阻劑的反應(yīng)器，它包括反應(yīng)釜主體、設(shè)置于反應(yīng)釜主體頂部的上蓋、固定安裝于上蓋頂部的電機(jī)A，電機(jī)A的輸出端連接有設(shè)置于反應(yīng)釜主體內(nèi)的攪拌軸，攪拌軸上安裝有槳葉，所述的反應(yīng)釜主體的側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)液口和成品出口，反應(yīng)釜主體的左右壁上設(shè)置有進(jìn)氣口A和進(jìn)氣口B，進(jìn)氣口B位于進(jìn)氣口A的下方；該系統(tǒng)還包括乳化劑儲(chǔ)罐、丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐和螺旋輸料裝置，乳化劑儲(chǔ)罐和丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐均位于螺旋輸料裝置的正上方，乳化劑儲(chǔ)罐和丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐均與螺旋輸料裝置的一端連接，螺旋輸料裝置的另一端與反應(yīng)釜主體連接，所述的反應(yīng)釜主體的底部旋轉(zhuǎn)有空心軸，空心軸的上端部安裝有位于反應(yīng)釜主體內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤內(nèi)設(shè)置有連通空心軸的空腔，轉(zhuǎn)盤頂表面分布有多個(gè)呈螺旋形的加熱棒，加熱棒位于槳葉的下方，空心軸的下端部連接有電機(jī)C。
所述的螺旋輸送裝置由筒體、電機(jī)B以及設(shè)置于筒體內(nèi)的螺旋桿組成，電機(jī)B的輸出端與螺旋桿連接，乳化劑儲(chǔ)罐與筒體之間、丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐與筒體之間均連接有氣動(dòng)蝶閥。
所述的電機(jī)A和電機(jī)C均垂向設(shè)置。
所述的加熱棒均勻分布在轉(zhuǎn)盤上。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）本實(shí)用新型的槳葉對(duì)位于反應(yīng)釜主體內(nèi)上層物料進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)盤上的加熱棒對(duì)位于反應(yīng)釜主體內(nèi)下層物料進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)了上下分層式攪拌物料，提高了攪拌速度，加快了反相乳液降阻劑的生成速度，且使物料攪拌得更加均勻，增大反相乳液降阻劑內(nèi)分子量，提高粘度穩(wěn)定性。（2）螺旋桿將乳化劑和丙烯酰胺水溶液預(yù)先混合，混合后螺旋桿又將物料輸送到反應(yīng)釜主體內(nèi)與可溶于水的自由基引發(fā)劑混合，因此實(shí)現(xiàn)了兩種物料的邊輸送邊混合，縮短了后續(xù)混合均勻所用時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。（4）本實(shí)用新型的反應(yīng)釜主體的左右壁上設(shè)置有進(jìn)氣口A和進(jìn)氣口B，進(jìn)氣口B位于進(jìn)氣口A的下方，通入N2后，物料翻滾，進(jìn)一使攪拌更加均勻，提高反應(yīng)速度。（5）本實(shí)用新型加熱棒位于反應(yīng)釜主體內(nèi)，因此能夠直接加熱物料，無需外部加熱，實(shí)現(xiàn)了物料的快速升溫，且避免了熱量的浪費(fèi)，保證達(dá)到反應(yīng)所需的溫度。
附圖說明
圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，1-反應(yīng)釜主體，2-上蓋，3-電機(jī)A，4-槳葉，5-進(jìn)液口，6-成品出口，7-進(jìn)氣口A，8-進(jìn)氣口B，9-乳化劑儲(chǔ)罐，10-丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐，11-空心軸，12-轉(zhuǎn)盤，13-加熱棒，14-電機(jī)C，15-筒體，16-電機(jī)B，17-螺旋桿，18-氣動(dòng)蝶閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述：
如圖1所示，一種攪拌均勻一體式制備反相乳液降阻劑的反應(yīng)器，它包括反應(yīng)釜主體1、設(shè)置于反應(yīng)釜主體1頂部的上蓋2、固定安裝于上蓋2頂部的電機(jī)A3，電機(jī)A3的輸出端連接有設(shè)置于反應(yīng)釜主體1內(nèi)的攪拌軸，攪拌軸上安裝有槳葉4，當(dāng)電機(jī)A3啟動(dòng)后，電機(jī)A3帶動(dòng)槳葉4轉(zhuǎn)動(dòng)，槳葉4對(duì)位于反應(yīng)釜主體1內(nèi)上層物料進(jìn)行攪拌。所述的反應(yīng)釜主體1的側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)液口5和成品出口6，反應(yīng)釜主體1的左右壁上設(shè)置有進(jìn)氣口A7和進(jìn)氣口B8，進(jìn)氣口B8位于進(jìn)氣口A7的下方；該系統(tǒng)還包括乳化劑儲(chǔ)罐9、丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐10和螺旋輸料裝置，乳化劑儲(chǔ)罐9和丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐10均位于螺旋輸料裝置的正上方，乳化劑儲(chǔ)罐9和丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐10均與螺旋輸料裝置的一端連接，螺旋輸料裝置的另一端與反應(yīng)釜主體1連接。
如圖1所示，所述的反應(yīng)釜主體1的底部旋轉(zhuǎn)有空心軸11，空心軸11的上端部安裝有位于反應(yīng)釜主體1內(nèi)的轉(zhuǎn)盤12，轉(zhuǎn)盤12內(nèi)設(shè)置有連通空心軸11的空腔，可在空心軸11內(nèi)和空腔內(nèi)布置連接加熱棒13的導(dǎo)線，加熱棒13通電后表面溫度升高，轉(zhuǎn)盤12頂表面均勻分布有多個(gè)呈螺旋形的加熱棒13，加熱棒13位于槳葉4的下方，空心軸11的下端部連接有電機(jī)C14，電機(jī)A3和電機(jī)C14均垂向設(shè)置。當(dāng)電機(jī)C14啟動(dòng)后，電機(jī)C14帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤12轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤12上的加熱棒13對(duì)位于反應(yīng)釜主體1內(nèi)下層物料進(jìn)行攪拌，同時(shí)結(jié)合電機(jī)A3的啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了上下分層式攪拌物料，提高了攪拌速度，加快了反相乳液降阻劑的生成速度。使物料攪拌得更加均勻，增大反相乳液降阻劑內(nèi)分子量，提高粘度穩(wěn)定性。
如圖1所示，所述的螺旋輸送裝置由筒體15、電機(jī)B16以及設(shè)置于筒體15內(nèi)的螺旋桿17組成，電機(jī)B16的輸出端與螺旋桿17連接，乳化劑儲(chǔ)罐9與筒體15之間、丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐10與筒體15之間均連接有氣動(dòng)蝶閥18。打開氣動(dòng)蝶閥18后，乳化劑進(jìn)入在重力作用下進(jìn)入筒體15內(nèi)，丙烯酰胺水溶液在重力作用下進(jìn)入筒體15內(nèi)，螺旋桿17將乳化劑和丙烯酰胺水溶液預(yù)先混合，混合后螺旋桿17又將物料輸送到反應(yīng)釜主體1內(nèi)與可溶于水的自由基引發(fā)劑混合，因此實(shí)現(xiàn)了兩種物料的邊輸送邊混合，縮短了后續(xù)混合均勻所用時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
本實(shí)用新型生產(chǎn)反相乳液降阻劑的過程如下：
S1、經(jīng)進(jìn)氣口A7和進(jìn)氣口B8向反應(yīng)釜主體1內(nèi)通入N2，以排出反應(yīng)釜主體1內(nèi)的O2；
S2、經(jīng)進(jìn)液口5向反應(yīng)釜主體1內(nèi)通入可溶于水的自由基引發(fā)劑；
S3、打開氣動(dòng)蝶閥18和電機(jī)B16，乳化劑儲(chǔ)罐9內(nèi)的乳化劑在重力下進(jìn)入筒體15內(nèi)，而丙烯酰胺水溶液儲(chǔ)罐10內(nèi)的丙烯酰胺水溶液在重力下也進(jìn)入筒體15內(nèi)；電機(jī)B16帶動(dòng)螺旋桿17做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺旋桿17將乳化劑和丙烯酰胺水溶液預(yù)先混合，混合后螺旋桿17又將物料輸送到反應(yīng)釜主體1內(nèi)與可溶于水的自由基引發(fā)劑混合；
S4、打開電機(jī)A3、電機(jī)C14同時(shí)向加熱棒13通電，電機(jī)C14帶動(dòng)空心軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，空心軸11帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤12轉(zhuǎn)動(dòng)，加熱棒13加熱并攪拌下層物料；而電機(jī)A3帶動(dòng)槳葉4轉(zhuǎn)動(dòng)，槳葉4對(duì)上層物料進(jìn)行攪拌，此外從進(jìn)氣口A7和進(jìn)氣口B8內(nèi)通入的N2，兩相反方向的氣流使物料順時(shí)針翻滾，不僅加快了反相乳液降阻劑的生成速度，又使物料混合得更加均勻，增大反相乳液降阻劑內(nèi)分子量，提高粘度穩(wěn)定性。