[实用新型]Y型转子聚合反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种主要可用于聚乳酸聚合以及聚酯类的聚合反应器，属化工反应装置。 

背景技术

采用丙交酯（LA）开环聚合获得高分子量的PLA，作为可降解的纤维或工程塑料是第四代新材料，目前在世界一些发达国家进行了开发，但尚末完成大规模的工业生产装置。由于PLA特殊结构和不依赖石油作为原料，使得它的前途甚为远大，具有战略意义。 

目前，PLA终缩聚反应器是采用LA开环聚合的关键设备，要保证PLA的高分子量和较窄的分子量分布，反应器的流型显得十分重要，由于PLA产品黏度非常高（高于PET，PBT），因此除了无返混要求外，较高的混合效率也是努力的目标之一。从结构看，国外已有的反应器有单轴和双轴之分，从流型主要是径向全混轴向平推流型，反应器的搅拌机构有圆盘式、眼镜式，双螺杆式等等。 

一般PLA聚合并非可逆反应，无小分子脱逸现象，因此反应器以充满状态流动为好。但聚合度较小时，黏度低，物料流动性好，混合容易，采用单轴的圆盘式进行搅拌就足以满足工艺要求。随着聚合度增高，黏度增大，流动性变差，物料在附壁的滞留层加厚，同时在主轴表面也会有聚合物滞留，时间一长就会产生降解，落入后就会影响产品的质量，现有聚合反应器均没有很好地解决这些问题。 

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种Y型转子聚合反应器，该聚合反应器在正常的工作过程中，可以自动清洁在筒体内壁和主轴表面上的滞留层，并且轴端的密封效果好，装配简易可靠，故障率低，使用寿命长。 

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种Y型转子聚合反应器，包括一个卧式的筒体和两个平行轴系，所述筒体的内腔横截面呈双圆形，所述筒体的两端均设有端盖，所述两个平行轴系的轴线分别位于所述双圆形的两个圆心处，所述主轴上设有若干Y型转子，所述Y型转子由盘体和设置在盘体中央的轮毂组成，所述盘体由3个辐条和3个刮刀组成，所述轮毂固定套接在所述轴系的主轴上，所述轴系的两端均套接有各自的轴套，所述筒体两端的端盖上均设有用于分别安装所述两个主轴的两个轴承装置，所述轴承装置包括轴承和位于所述轴承内的轴封，所述轴封包括轴套和装在所述轴套内的若干轴封密封圈，所述轴套与用于安装所述轴承的轴承座组装在一起，所述轴承和所述轴封均套装在所述轴套上，所述轴封密封圈的环形密封面与所述轴套的外圆面密封接触。 

优选地，所述轴系的动力输入端位于所述筒体的出料侧，并从相应端盖上的轴承装置中延伸出来，采用齿形联轴节与用于驱动所述两主轴同步且反向转动的驱动装置上的相应动力输出轴相连接，以适应于筒体内物料在不同部位的聚合程度及粘度，所述主轴的末端位于所述筒体的进料端，从相应端盖上的轴承装置中延伸出来，所述筒体进料端端盖上的轴承装置上设有封闭的末端套筒，所述主轴的末端从相应轴承装置中延伸出来的部分位于所述末端套筒内，由此不仅对主轴末端启动了良好的防护作用，避免外部污染物侵入并保护劳动者，同时还起到了良好的密封作用。 

所述轴系的主轴的两端为实心轴，中部为空心轴。 

所述轴系的主轴的末端外圆与轴套以允许主轴自由滑动的方式相互配合，并在其配合面上设有密封圈，由此允许主轴相对于轴套之间的伸缩或滑动，避免因设备不同部位胀缩程度不同而产生的损害。 

同一轴系上相邻Y型转子优选轴向以位相角差为30°的方式交错分布，同一截面相邻两轴系上的Y型转子优选径向以相角180°排列，优选地，在同一截面位置上，一个轴系上的Y型转子的辐条恰好与另一主轴上的Y型转子的辐条间隙相对应。这种排布方式在保证反应器整体上形成活塞流的同时有效地破坏和刮除主轴表面和筒壁上的滞留层的物料。所称一个轴系上的转子的辐条恰好与另一轴系上的转子的辐条间隙相对应，是指当一个主轴的转子的一个辐条水平指向另一个主轴时，恰好位于另一个主轴的对应转子的两个辐条轴向投影位置的中间。 

根据制造工艺和使用条件的限制，所述辐条的前端通常应接近或尽量接近筒体的内壁以及另一个主轴的表面，以有效地破坏和刮除滞留层。通过合理设置筒体的结构，可以使一个主轴的外侧恰好位于或尽可能接近于另一个圆，由此使得一个主轴上的辐条前端距其所在圆的筒体内壁的距离与距另一个主轴表面的距离相同或基本相同。 

同一Y型转子上相邻辐条的边缘优选连接成一个平滑的弧形，由此既便于加工，又杜绝了旋转中相邻的转子发生干涉的可能性。 

所述刮刀可以为直刮刀和/或带螺旋角的刮刀，所述带螺旋角的刮刀的螺旋角α优选为5°左右，例如4°、5°、6°等，由此可以推动物料做适宜程度的轴向流动，实现物流轴向无返回。