一種壓力均勻的反應(yīng)塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓力均勻的反應(yīng)塔，屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高分子聚合反應(yīng)是將各反應(yīng)物原料加入到反應(yīng)容器中，通過(guò)控制反應(yīng)條件使反應(yīng)單體發(fā)生聚合形成高分子聚合物。為了使反應(yīng)能夠均勻進(jìn)行，需要對(duì)反應(yīng)容器中的反應(yīng)物進(jìn)行攪拌。目前，常采用機(jī)械攪拌的方式來(lái)對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行攪拌。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN202778444U公開(kāi)了一種蒸汽加熱攪拌的反應(yīng)容器，包括塔體、插入到塔體內(nèi)部的管道，所述管道具有蒸汽入口。在具體使用時(shí)，高壓蒸汽通過(guò)管道以及設(shè)置在管道上的蒸汽入口進(jìn)入到塔體內(nèi)部，以攪動(dòng)塔體內(nèi)的液態(tài)混合物。然而，由于高壓蒸汽通過(guò)管道直接通入塔體內(nèi)部，因而容易形成大股的蒸汽流，而大股蒸汽流在液態(tài)混合物內(nèi)容易聚集在一起形成大氣泡，大氣泡在液態(tài)混合物中一旦形成就會(huì)上浮并從液態(tài)混合物的液面處溢出，從而導(dǎo)致對(duì)反應(yīng)物的攪拌效果不理想。另外，由于蒸汽流形成的氣泡過(guò)大，蒸汽的熱能來(lái)不及與液態(tài)混合物充分交換，蒸汽無(wú)法完全液化形成軟水，因而塔體內(nèi)的蒸汽量會(huì)隨著通入時(shí)間的增大而增多，會(huì)導(dǎo)致塔體內(nèi)壓力增大，使塔體有爆炸的危險(xiǎn)；而為了保持塔體內(nèi)壓力的穩(wěn)定，防止壓力過(guò)大，就必須將塔體內(nèi)的蒸汽排出，排出蒸汽就會(huì)降低蒸汽的利用率，浪費(fèi)蒸汽及蒸汽中的熱能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)容器攪拌效果差、蒸汽利用率低的問(wèn)題，從而提供一種攪拌效果好、蒸汽利用率高的反應(yīng)塔。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種反應(yīng)塔，包括，
[0006]塔體，為圓柱具有容納空間；
[0007]攪拌裝置，包括沿豎直方向設(shè)置在所述塔體中心位置的能夠在動(dòng)力裝置帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，以及沿著所述轉(zhuǎn)軸的豎直方向的軸向間隔設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上的若干槳葉；
[0008]所述轉(zhuǎn)軸中空形成氣道，所述槳葉上成型有沿著所述槳葉軸向布置的主通道，以及與所述主通道形成一定角度設(shè)置的側(cè)通道，所述主通道與所述氣道連通，且往所述槳葉的軸向方向延伸形成主噴氣口，所述側(cè)通道與所述主通道連通且往所述槳葉的徑向方向延伸形成側(cè)噴氣口；
[0009]所述氣道的寬度:所述主通道的寬度:所述側(cè)通道的寬度=:2-3:1:0.5-0.8 ;所述主噴氣口與塔體的內(nèi)壁之間的豎直間隙為80-100mm，相鄰的兩個(gè)所述槳葉在豎直方向上的距離為400-600mm ;位于最上部的所述槳葉與所述塔體的頂部?jī)?nèi)壁之間的距離大于位于最下部的所述漿葉與所述塔體的底部?jī)?nèi)壁之間的距離；
[0010]所述氣道的一端與蒸汽供氣管道連通，以使外界蒸汽進(jìn)入所述氣道，最后經(jīng)所述主噴氣口和所述側(cè)噴氣口噴入所述塔體內(nèi)；
[0011]所述反應(yīng)塔的側(cè)壁上設(shè)置若干個(gè)泄壓閥，所述泄壓閥通過(guò)回流管與儲(chǔ)氣裝置，在儲(chǔ)氣裝置與所述回流管的連通路徑上設(shè)置第二單向閥，所述第二單向閥只能向所述儲(chǔ)氣裝置打開(kāi)。
[0012]所述主通道與水平面之間形成的夾角為3-4°，所述主通道水平延伸，所述側(cè)通道傾斜設(shè)置在所述主通道的側(cè)壁上，所述側(cè)通道的中軸線(xiàn)與所述主通道的中軸線(xiàn)形成的夾角為 8-15° ο
[0013]所述主噴氣口的直徑為20-40mm，所述側(cè)噴氣口的直徑為10_20mm。
[0014]所述主通道的直徑從主噴氣口的一端向著與所述氣道連接的一端逐漸變大，所述主通道與所述氣道連接的一端的直徑是所述主噴氣口直徑的1.30-1.40倍。
[0015]沿著所述轉(zhuǎn)軸豎直軸線(xiàn)相鄰的兩個(gè)所述槳葉在豎直方向上的距離為400-600mm，相鄰的兩個(gè)所述槳葉中位于低處的所述槳葉上的所述主噴氣口和所述側(cè)噴氣口的直徑是位于高處的所述槳葉上的所述主噴氣口和所述側(cè)噴氣口直徑的1.1-1.2倍。
[0016]最靠近所述塔體底部的槳葉的形狀為弓形，具有與所述轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)平行的豎直噴口 ；所述豎直噴口的直徑為50-80mm。
[0017]在同一高度位置處，所述轉(zhuǎn)軸上連接左右兩個(gè)所述槳葉，一側(cè)所述槳葉上的所述側(cè)通道向下傾斜延伸，另一側(cè)所述槳葉上的所述側(cè)通道向上傾斜延伸。
[0018]所述氣道的另一端設(shè)置有限壓閥。
[0019]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020](1)本發(fā)明的壓力均勻的反應(yīng)塔，將攪拌裝置和蒸汽通入機(jī)構(gòu)綜合成一體，在攪拌裝置的轉(zhuǎn)軸和槳葉上形成高溫蒸汽流通通道，高溫蒸汽從槳葉上的噴氣口噴出，由于多個(gè)槳葉和多個(gè)噴氣口均位于塔體內(nèi)部，一方面可以起到分散蒸汽的作用，促進(jìn)蒸汽在塔體液化，使蒸汽帶有的熱量充分釋放到塔體內(nèi)，蒸汽液化后形成了作為高分子聚合物生產(chǎn)原料的軟水，另一方面槳葉和噴氣口還可跟隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使蒸汽更加均勻地到達(dá)塔體內(nèi)的各個(gè)部位，提高了高溫蒸汽對(duì)釜體內(nèi)高分子聚合物原料的攪拌效果，使得高分子聚合物的反應(yīng)更加充分、均勻，未反應(yīng)的聚合單體含量低，且高分子聚合物的分子量較為均勻；并且，所述氣道的寬度:所述主通道的寬度:所述側(cè)通道的寬度=:2-3:1:0.5-0.8，所述主噴氣口與塔體的內(nèi)壁之間的豎直間隙為80-100mm，相鄰的兩個(gè)所述槳葉22在豎直方向上的距離為400-600mm，此時(shí)，蒸汽利用率高達(dá)到最高，并且保證內(nèi)部氣壓不會(huì)過(guò)高而引起危險(xiǎn)；通過(guò)設(shè)置側(cè)噴氣口和主噴氣口，使高溫蒸汽具有多個(gè)噴氣方向，進(jìn)一步提高了高溫蒸汽的攪拌效果，并且使高溫蒸汽能夠在高分子聚合物原料里更加容易液化形成軟水，防止釜體內(nèi)壓力過(guò)；泄壓閥在反應(yīng)塔內(nèi)的壓力過(guò)高時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，放出部分氣體，可防止反應(yīng)塔內(nèi)壓力過(guò)高而造成爆炸危險(xiǎn)，并且，所述反應(yīng)塔的側(cè)壁上設(shè)置若干個(gè)泄壓閥，在反應(yīng)塔內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，可以通過(guò)泄壓閥進(jìn)行泄壓，在泄壓過(guò)程中，部分氣體進(jìn)入位于反應(yīng)塔外部的回流管內(nèi)，在回流管內(nèi)氣體壓力較大時(shí)，第二單向閥打開(kāi)，從而使得回流管內(nèi)的氣體進(jìn)入儲(chǔ)氣裝置中，并搜集，可以進(jìn)一步利用，節(jié)能效果更好。
[0021](2)本發(fā)明的壓力均勻的反應(yīng)塔，通過(guò)設(shè)置側(cè)噴氣口和主噴氣口，使高溫蒸汽具有多個(gè)噴氣方向，進(jìn)一步提高了高溫蒸汽的攪拌效果，并且使高溫蒸汽能夠在高分子聚合物原料里更加容易液化形成軟水，防止釜體內(nèi)壓力過(guò)高。
[0022](3)本發(fā)明的壓力均勻的反應(yīng)塔，所述主通道水平延伸，所述側(cè)通道傾斜設(shè)置在所述主通道的側(cè)壁上，所述側(cè)通道的中軸線(xiàn)與所述主通道的中軸線(xiàn)形成的夾角為8-15°，從而使高溫蒸汽具有向上噴射和水平噴射的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)分量，使高分子聚合物原料同時(shí)發(fā)生水平和垂直攪動(dòng)，進(jìn)一步提高了攪動(dòng)效果，并且使高溫蒸汽向上沖擊高分子聚合物原料，帶動(dòng)高分子聚合物原料水平和垂直運(yùn)動(dòng)，塔體1內(nèi)高分子聚合物原料更為均勻。
[0023](4)本發(fā)明的壓力均勻的反應(yīng)塔，由于側(cè)通道從主通道上分流了部分蒸汽，為了防止蒸汽噴射速度降低，將主噴氣口的直徑設(shè)置為比主通道入口處的小1.30-1.40倍，保證從主噴氣口的蒸汽噴射速度。
[0024](5)本發(fā)明的壓力均勻的反應(yīng)塔，沿著所述轉(zhuǎn)軸豎直軸線(xiàn)相鄰的兩個(gè)所述槳葉在豎直方向上的距離為400-600mm，同時(shí)不同槳葉上的所述主噴氣口和所述側(cè)噴氣口的直徑隨著高度的增加逐漸減小，使得噴氣量也隨著高度增加而減小，由于高度越高的槳葉離液面越近，高度越高的槳葉上的噴氣口噴出的高溫蒸汽在液體的高分子聚合物生產(chǎn)原料中的停留的時(shí)間越短，因而為了保證所有的高溫蒸汽能夠完全液化，因而將不同槳葉上所述主噴氣口和所述側(cè)噴氣口的直徑隨著高度的增加逐漸減小，以充分利用蒸汽。
[0025](6)本發(fā)明的壓力均勻的反應(yīng)塔，最靠近所述塔體底部的槳葉的形狀為弓形，使槳葉貼合塔體底部的形狀設(shè)置，并且在槳葉上設(shè)置豎直噴口，提高對(duì)塔體底部的高分子聚合物的攪動(dòng)效果。
[0026](7)本發(fā)明的壓力均勻的反應(yīng)塔，在同一高度位置處，所述轉(zhuǎn)軸上連接左右兩個(gè)所述槳葉，一側(cè)所述槳葉上的所述側(cè)通道向下傾斜延伸，另一側(cè)所述槳葉上的所述側(cè)通道向上傾斜延伸。從而使得向上噴射、向下噴射的氣體的量大致相同，從而保證反應(yīng)容器內(nèi)部壓力的一致。
[0027](8)本發(fā)明的壓力均勻的反應(yīng)塔，所述主通道的另一端設(shè)置有限壓閥。限壓閥在主通道的壓力過(guò)高時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，放出部分氣體，可防止主通道內(nèi)壓力過(guò)高而損壞攪拌裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0028]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0029]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的高分子聚合物反應(yīng)容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中附圖標(biāo)記表示為:1_塔體；21_轉(zhuǎn)軸；22_槳葉；23_弓形槳葉；31_氣道；32-主通道；33_側(cè)通道；34_豎直噴口。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]實(shí)施例1
[0033]本實(shí)施例提供一種壓力均勻的反應(yīng)塔，如圖1所示，包括，
[0034]塔體1，為圓柱具有容納空間；
[0035]攪拌裝置，包括沿豎直方向設(shè)置在所述塔體1中心位置的能夠在動(dòng)力裝置帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸21，以及沿著所述轉(zhuǎn)軸21的豎直方向的軸向間隔設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸21上的若干槳葉22 ;
[0036]所述轉(zhuǎn)軸21中空形成氣道31，所述槳葉22上成型有沿著所述槳葉22軸向布置的主通道32，以及與所述主通道32形成一定角度設(shè)置的側(cè)通道33，所述主通道32與所述氣道31連通，且往所述槳葉22的軸向方向延伸形成主噴氣口，所述側(cè)通道33與所述主通道32連通且往所述槳葉22的徑向方向延伸形成側(cè)噴氣口 ；
[0037]所述氣道31的寬度:所述主通道32的寬度:所述側(cè)通道33的寬度=:2-3:1:0.5-0.8 ;所述主噴氣口與塔體1的內(nèi)壁之間的豎直間隙為80-100mm，相鄰的兩個(gè)所述槳葉22在豎直方向上的距離為400-600mm ;位于最上部的所述槳葉22與所述塔體1的頂部?jī)?nèi)壁之間的距離大于位于最下部的所述漿葉與所述塔體1的底部?jī)?nèi)壁之間的距離；
[0038]所述氣道31的一端與蒸汽供氣管道連通，以使外界蒸汽進(jìn)入所述氣道31，最后經(jīng)所述主噴氣口和所述側(cè)噴氣口噴入所述塔體1內(nèi)；
[0039]所述反應(yīng)塔的側(cè)壁上設(shè)置若干個(gè)泄壓閥4，所述泄壓閥4通過(guò)回流管5與儲(chǔ)氣裝置6，在儲(chǔ)氣裝置與所述回流管5的連通路徑