[发明专利]聚合反应器

说明书

本发明提供了一种聚合反应器，该聚合反应器包括：反应器本体(1)，反应器本体(1)的底部和顶部分别设置有单体入口(11)和蒸汽出口(8)，并且侧壁设置有溶剂入口(14)、催化剂入口(12)和胶液出口(13)；设置在反应器本体(1)内底部的气体分布器(6)，气体分布器(6)与单体入口(11)连通；以及设置在反应器本体(1)内部的搅拌装置。本发明的目的在于提供一种聚合反应器，使用该聚合反应器在生产过程中温度控制效果优异，单体在反应器中浓度及停留时间分布均一，并且能够得到快速的混合，所得到的产品理化性能优异，能满足市场需求。

技术领域

本发明涉及一种搅拌设备，具体地，涉及一种聚合反应器。

背景技术

搅拌式反应器是化工生产中一种重要的化学反应单元设备，其具有混合效果好、动量、热量及质量传递效率高等特点。在搅拌式反应器中，气-液搅拌反应器是一种重要的类型。气-液搅拌反应器应用十分广泛，例如，氧化、加氢、有氧发酵、聚合等生产过程。相对于单相搅拌反应器，气-液搅拌反应器内部除了有连续相液相，还增加了分散相气相。这就决定了气-液搅拌反应器的性能主要取决于：搅拌桨类型、通气量和输入功率等宏观参数，其中，桨叶的叶片形状和转速决定了气泡的破碎、气泡尺寸和液相中气泡的分散程度，而液相中的气相反过来又会增强流体的湍动程度并形成气液相界面。搅拌桨对强化传质的作用主要体现在：首先，在桨叶区产生较高强度的流体剪切应力将气泡打碎，增大气液两相的接触面积；同时，破碎的小气泡在液相中具有较小的上升速度，从而延长了气相和液相的接触时间。另外，由于大多数气体传质过程主要由液膜阻力所控制，因此搅拌可以增加液相的更新速率，从而强化了气、液两相的传质过程。

乙丙橡胶是以乙烯和丙烯为基础单体合成的共聚物，是橡胶工业制品中极为重要的原材料。橡胶分子链中依单体单元组成不同，主要包括二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、改性乙丙和热塑性乙丙。三元乙丙橡胶(EPDM)为乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃第三单体的共聚物，EPDM的产量约占世界乙丙橡胶总产量的90％，第三单体一般为乙叉降冰片烯。

EPDM与其它通用合成橡胶相比性能优异，主要体现在耐候、耐臭氧、耐热、耐老化、低温屈挠性和电绝缘性；与硅橡胶、氟橡胶等特种橡胶相比，EPDM又具有较好的物理、机械加工性能。EPDM被广泛地应用于汽车部件、电线电缆、单层防水卷材、聚合物改性剂、石油添加剂、胶管、仪表等领域。三元乙丙橡胶具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能，加之单体价廉易得、用途广泛，是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种，其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居第三位，仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。

乙丙橡胶工业化生产技术主要有溶液聚合法、悬浮聚合法及气相聚合法三种，其中溶液法技术是当今世界乙丙橡胶行业主导技术，采用此法的装置生产能力占总产能82％，悬浮聚合法占11％，气相法为7％。在溶液法制取三元乙丙橡胶过程中，通常采用液相冷进料的方式，处于液态的单体混合物(包括溶剂、乙烯、丙烯、少量第三单体等)从上游进入反应器中，遇到釜内的高温环境，从而发生汽化，以气泡的形式在溶剂中在催化剂的作用下发生聚合反应，反应物经过一定的停留时间和质量传递过程，聚合胶液从出料口排出至下一单元。

目前国内对生成三元乙丙橡胶的聚合反应器大多仍依赖进口。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚合反应器，使用该聚合反应器在生产过程中温度控制效果优异，单体在反应器中浓度及停留时间分布均一，并且能够得到快速的混合，所得到的产品理化性能优异，能满足市场需求。

为实现上述目的，本发明提供了一种聚合反应器，该聚合反应器包括：反应器本体，反应器本体的底部和顶部分别设置有单体入口和蒸汽出口，并且侧壁设置有溶剂入口、催化剂入口和胶液出口；设置在反应器本体内底部的气体分布器，气体分布器与单体入口连通；以及设置在反应器本体内部的搅拌装置。