[实用新型]聚丙烯酰胺螺旋式金属搅拌冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种搅拌冷却装置，特别是聚丙烯酰胺搅拌轴注水冷却装置。

背景技术

采用水溶液聚合制造聚丙烯酰胺PAM 干粉产品是目前国内外使用最多的PAM 生产方法。聚合时的单体浓度都比较高，一般达到20～50%。高浓度水溶液聚合生产PAM干粉产品，在工程上存在几多难点。首先，聚合开始后，聚合体系黏度迅速变大，很难进行有效搅拌，加上聚合凝胶块是不良热导体，聚合时产生的聚合热不易从胶块内传出，使体系温度迅速上升。而随着温度上升，反应速度加快，放热加大，又推温度上升，如此循环促进，使反应到了不可控制的状态。

为了解决这些问题，各国的研究者做了大量的研究工作，开发成功众多的工艺设备和生产装置。聚丙烯酰胺大块聚合釜是水溶液聚合最简单最常用的设备，然而也是最不容易解决散热问题的设备。作为改进，有些工艺将单体浓度控制在30%以下，将引发温度调在30℃以下，再加上聚合初期用冷却水带走一部分聚合热，使聚合体系的最高温度保持在90℃以下，不至于失控。另外还有将聚合釜做成捏合机的形式，捏合机的桨叶是中空的，和捏合机的夹套一起，起到冷却降温的作用。捏合机式聚合釜，将聚合反应和制粒放在同一个釜内进行，可以部分避免大分子链在制粒过程被切断的问题。但这种聚合釜，动力消耗太大，规模也不能做大，阻碍了这一方法的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中聚丙烯酰胺聚合釜的冷却散热问题，提供一种聚丙烯酰胺螺旋式金属搅拌冷却装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种聚丙烯酰胺螺旋式金属搅拌冷却装置，由进水阀门、出水阀门、搅拌轴、进水管、出水管、桨叶及桨叶中空管组成；所述进水阀门和出水阀门设置在反应釜外、搅拌轴的顶端，分别与进、出水管配合，控制冷却水进、出；所述搅拌轴设置于反应釜中间；所述桨叶设置在搅拌轴上；所述进水管、出水管设置在中空的搅拌轴内，底部相通，形成回路。

所述桨叶中心设置有桨叶中空管，桨叶中空管一端连接搅拌轴内的进、出水管，与进、出水管相通。

本实用新型的聚丙烯酰胺螺旋式金属搅拌冷却装置，将一般搅拌轴及桨叶的实心设计改为中空回路设计，安装于反应釜中间部位，替换原有的实心搅拌轴及桨叶，增加聚丙烯酰胺聚合釜聚合的散热效果，使聚丙烯酰胺反应时，物料内部温度可控，从而防止抱聚，提高产品质量。

附图说明

 图1是本实用新型的聚丙烯酰胺螺旋式金属搅拌冷却装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，聚丙烯酰胺螺旋式金属搅拌冷却装置，它由进水阀门1，出水阀门7，搅拌轴2，进水管4，出水管5，桨叶3及桨叶中空管6组成。进水阀门1和出水阀门2安置在反应釜外、搅拌轴2的顶端，分别与进水管4和出水管5配合，控制冷却水进、出。搅拌轴2设置于反应釜中间，与反应釜及减速电机配合，起到搅拌作用。桨叶设置在搅拌轴2上，与搅拌轴配合。进水管4、出水管5设置在中空的搅拌轴内，顶部分别配有进、出水阀门1、7，两端连通桨叶中空管6，进水管4、出水管5的底部相通，形成回路。桨叶中空管6置于桨叶3中心，一端连接搅拌轴内进、出水管，与进、出水管配合。

搅拌中轴及桨叶需采用316L不锈钢材质，严格符合GB/T14976-2002的要求，抛光处理。其中搅拌轴内直径210mm，进出水管直径为100mm。桨叶与中轴成90°，桨叶为6条，直径为89mm, 中空管直径为22mm。

反应釜上安装有测温点，当温度超过超过30℃，打开进水阀门和出水阀门，冷却水在外部压力的作用下，进入到进水管中，同时流经桨叶中空管，在搅拌轴底部连接处进入出水管，同时流经另一侧的桨叶中空管，在搅拌轴和桨叶循环一周后从顶部的出水阀门流出。在这一过程中，依靠桨叶、搅拌轴与物料的接触、搅拌挤压进行换热，聚合反应的热量通过填充在空心轴流经桨叶的冷却水带走。通过桨叶的转动与物料充分接触，将聚合反应时不宜散发的热量带走。从而使聚合反应温度控制在30℃以下，防止形成抱聚。