[实用新型]一种高效氯化反应釜

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种高效氯化反应釜。

背景技术

氯化聚乙烯—丙烯酸烷基酯互穿网络共聚物（即ACM）是由氯化聚乙烯（即CPE）与丙烯酸烷基酯共聚而成的，而水相法氯化聚乙烯（CPE）的产品性质主要取决于下列三个因素：一是原料聚乙烯的分子量、分子量分布、结晶度、密度、颗粒形状、粒径大小等，直接影响着氯化聚乙烯的热稳定性、强度和伸长率。二是氯化程度(氯化率)，氯化聚乙烯的含氯量(32%±2、35%±2、40%±2)决定了它的物理性能，如难燃性、耐油性、耐热老化和耐寒性等。三是氯化反应的技术、氯化深度，即氯化反应过程中温度、压力、通氯量三者的关系决定了CPE产品的结构特点(残留结晶度)和物理性能。

氯化聚乙烯的分子结构与原料聚乙烯具有相同的主链结构，只是主链碳原子上的部分氢原子被氯原子取代，氯化聚乙烯分子的聚集态随氯化程度的提高逐渐变化，极性氯原子的引入破坏了聚乙烯结构的规整性，聚乙烯由高度结晶的塑料转变为松散无定形的橡胶。按照氯原子在主链上的分布状况，氯化聚乙烯有两种典型结构：一种是氯原子在分子链上无规则均匀分布为无定形弹性体(残留结晶度近似为0)；另一种是氯原子呈无规则不均匀的嵌段分布为硬质塑料(保留一定的残留结晶度)。

但是实际工业生产中氯化反应所用高密度聚乙烯（HDPE）都是是由一定分子量分布范围高分子聚合物，而且颗粒直径并不完全一致，而是存在一定范围之内，要想达到上述理想的氯化效果除了合理的控制工艺外，混合反应器的结构形式也是非常重要的一个方面。目前行业内应用的氯化反应釜普遍存在HDPE、氯气物料混合不够均匀，反应釜中固相、液相、气相三项混合分散性不好，颗粒分布均匀，氯化反应热移出不够迅速，较容易导致反应釜内局部反应温度过高造成物料粘结等缺陷，影响氯化反应得到的氯化乙烯的品质，进而影响氯化聚乙烯—丙烯酸烷基酯互穿网络共聚物（即ACM）的产品品质。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是针对以上现有技术所存在的不足，而提出了一种高效氯化反应釜，该氯化反应釜全面调整了内、外结构，增加了加热冷却夹套循环系统、搅拌装置、挡板等装置，使反应釜中固相、液相、气相三项混合分散性得到显著改善，反应物料HDPE、氯气能够有效分散，颗粒分布均匀，使得反应热能够及时移出避免局部反应温度过高造成物料粘结，使得HDPE氯化取代反应能够有效进行，提高了氯化聚乙烯的品质。

本实用新型方案是通过如下技术措施来实现的：

一种高效氯化反应釜，包括耐腐蚀封闭式罐体、搅拌装置，搅拌装置包括搅拌电机、转轴、搅拌叶片，搅拌电机设在罐体上端外部，转轴连接搅拌电机与罐体内的搅拌叶片，其特点在于罐体外壁竖直部分和底部还设有加热冷却夹套，罐体内设有与竖直内壁平行的挡板，罐体内转轴上的搅拌叶片分为三层，上层为窄叶浆式叶片，中层为宽叶浆式叶片，底层为宽叶翼型轴流叶片。

以上所述的加热冷却夹套为双层结构，间距80-120mm，夹套中间设有螺旋型流体槽。

以上所述螺旋型流体槽的槽距为20-30cm，槽宽度为夹层间距的0.8倍，槽上升段与水平成30-45°。

以上所述的罐体内转轴上的搅拌叶片通过轮毂固定套装在转轴上。

以上所述的上层的窄叶浆式叶片安装在转轴上段，数量为2-4片，叶片长度为反应釜横向内至直径的0.2-0.35倍。

以上所述的中层的宽叶浆式叶片安装在转轴中段，数量为2-4片，叶片长度为反应釜横向内至直径的0.2-0.35倍。

以上所述的底层的宽叶翼型轴流叶片安装在转轴底部末端，数量为2-4片，叶片长度为反应釜横向内至直径的0.2-0.35倍。

以上所述挡板通过螺栓与焊接在反应釜内壁上的支座固定连接，挡板数量为4-8个，每个挡板的宽度为反应釜内横向直径的0.05-1.0倍，长度为反应釜罐体竖直段高度的70-85%，距反应釜内壁的距离为5-15cm。

本实用新型的有益效果为：反应釜夹套螺旋导流板的设计可以极大改善反应釜加热和冷却效率，使得HDPE氯化反应热能够及时移出，避免了反应釜内局部温度过高造成产品物料粘结的现象；三种不同类型的搅拌叶片组合各自发其独特的性能，使反应釜中固相、液相、气相三项混合分散性得到显著改善，反应物料HDPE、氯气能够有效分散，颗粒分布均匀，使得HDPE氯化取代反应能够有效进行；挡板宽度和与氯化反应釜内壁距离适当调整，既减少了反应釜内物料和水的混合液流动阻力，节约能耗，又避免了反应釜中心产生过大漩涡，使HDPE与氯气混合不均匀。

附图说明