[发明专利]聚合反应釜

说明书

技术领域

本发明属于具有内部移动元件的固定式反应器技术领域。

背景技术

聚合反应釜是一些化工产品在工业化生产中必备的设备，尤其广泛应用于大型MBS聚合过程中的反应釜，其搅拌形式决定聚合反应的效率、聚合反应的稳定性及产品质量。MBS聚合时采用乳液聚合的方法，聚合时的机械稳定性尤其重要。对乳液聚合来说除了配方影响性能指标外，工艺和反应釜结构上的设计至关重要。

传统的聚合反应釜，乳液在反应釜本体内部静置时会发生沉降反应，使大颗粒物质向反应釜本体底部移动，最终在底部聚集，上层变为液体层，底层变为胶体层，现有的搅拌方式一般为分层式搅拌、即采用不同的搅拌装置分别对液体层和胶体层进行搅拌，其特点是混合不均匀，搅拌的方向力度主要在水平位置上，釜底到液面，各种物料浓度梯度差很大，混合不均匀；同时，各点的温度差也较大，反应状况也相差较大，影响产品质量，反应釜效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合反应釜，可以实现充分搅拌，使物料混合均匀。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种聚合反应釜，包括反应釜本体，所述反应釜本体底部设有第一搅拌轮，所述第一搅拌轮的轴线呈水平，第一搅拌轮上设有驱动第一搅拌轮转动的驱动件，第一搅拌轮上周向设有若干第一搅拌叶片，第一搅拌轮一侧设有第二搅拌轮，第一搅拌轮驱动第二搅拌轮转动，第二搅拌轮周向设有若干第二搅拌叶片，第一搅拌轮和第二搅拌轮的上部均位于液体层，第一搅拌轮和第二搅拌轮的下部均位于胶体层；第二搅拌轮上安装有偏心轮，偏心轮上设有曲柄滑块机构，反应釜本体顶部固定有气囊，曲柄滑块机构的活动端与气囊相连，曲柄滑块机构运动时可挤压气囊。

本基础方案的原理在于：工作时，启动驱动件，驱动件开始工作后就驱动第一搅拌轮开始转动，在转动的过程中，第一搅拌叶片搅动大颗粒物质，并且随着第一搅拌轮转动会产生离心力，将大颗粒物质抛洒在反应釜本体中，打破胶体层的结构，使大颗粒物质与液体混合。

由于第一搅拌轮与第二搅拌轮相互啮合，第一搅拌轮转动时将带动第二搅拌转动，同样的第二搅拌叶片在转动时刮起大颗粒物质向上抛洒在反应釜本体中，从而实现大颗粒物质与液体重新充分混合。

第二搅拌轮转动的同时带动偏心轮转动，偏心轮上转动连接有曲柄滑块，曲柄滑块上连接有搅动件，当第二搅拌轮开始转动时，偏心轮也同步的顺时针转动，从而带动曲柄滑块机构上下移动，挤压气囊。

本基础方案的有益效果在于：1、本方案中第一搅拌轮和第二搅拌轮的上部均于液体层，下部均位于胶体层；在第一搅拌轮和第二搅拌轮开始转动工作时，在转动时可以同时搅动液体层和胶体层，使液体层和胶体层的物质充分混合，相比普通的分层搅拌来说，本方案中的搅拌更加充分，同时第一搅拌轮和第二搅拌轮在搅拌时会产生吸引力，形成类似齿轮泵的工作，促进大颗粒物质的流动。

2、第一搅拌轮和第二搅拌轮转动时，产生离心力，掀起胶体层的大颗粒物质，可以将底部的大颗粒物质抛洒到反应釜本体上部，保证混合均匀，曲柄滑块转动的同时，气囊会受到挤压，产生形变，曲柄滑块不作用后，气囊恢复原状，以此对液体层内的液体造成震荡搅拌作用，从而将液体搅动，提高了搅动液体的速度，有助于液体与胶体充分混合。

方案二：此为基础方案的优选，所述驱动件包括与第一搅拌轮同轴安装的齿轮，齿轮一侧啮合有齿条，齿条穿过反应釜本体顶部，齿条远离齿轮的一端设有气缸。

工作时，启动气缸，气缸推动齿条移动，齿条移动过程中与齿轮啮合，驱动齿轮转动，从而带动第一搅拌轮转动，实现搅拌的作用。

利用气缸驱动齿轮齿条工作，这样的结构简单，便于安装。

方案三：此为基础方案的优选，所述第二搅拌轮的圆心与第一搅拌轮的圆心有高度差。

可以增高第一搅拌轮和第二搅拌轮的工作范围，保证可以更多的搅拌到胶体层的大颗粒物质，提高搅拌效率。

方案四：此为基础方案的优选，所述第一搅拌叶片和第二搅拌叶片均采用橡胶制成。

避免第一搅拌轮和第二搅拌轮在啮合过程中出现卡死的状态，造成装置损坏，同时提高第一搅拌轮和第二搅拌轮的啮合精度，保证第一搅拌轮和第二搅拌轮可以正常工作。

方案五：此为方案四的优选，所述第一搅拌叶片和第二搅拌叶片的工作端呈勾状。

第一搅拌轮和第二搅拌轮在转动时，第一搅拌叶片和第二搅拌叶片直接插入胶体层，可以更好的掀起胶体层的大颗粒物质，提高第一搅拌轮和第二搅拌轮搅拌的有效性。

方案六：此为基础方案的优选，所述反应釜本体底部设有振动器。