[实用新型]本体法氯乙烯用搅拌装置

说明书

一种本体法氯乙烯用搅拌装置，包括驱动电机、搅拌轴、搅拌器，搅拌轴和搅拌器为中空结构，其技术要点是：搅拌器底部封闭，搅拌轴顶部设有冷却水进口和冷却水出口，搅拌轴内设有位于中部的与冷却水出口相连通的通道I，通道I外围设有与冷却水进口相连通的通道II，冷却水进口、通道II、通道I以及冷却水出口之间形成冷却水循环。其具有结构简单紧凑、冷却效果好、运行过程稳定可靠、维护成本低等优点。

技术领域

本实用新型涉及化工用混料设备，具体说是一种本体法氯乙烯用搅拌装置，其主要适应于聚氯乙烯本体法的制备。

背景技术

现有PVC树脂的生产方法主要有三种，即悬浮法、乳液法和本体法。其中，本体法聚氯乙烯(M-PVC)工艺是法国阿托公司的专利技术，于1956年开发成功。并在法国的里昂“圣方斯”建成了世界第一套工业化生产装置，当时称之为“一步法”。有18台12m³的卧式旋转聚合釜，聚合釜自身旋转，釜内装有麻花型搅拌和不锈钢球，起搅拌作用，防止粉末结块和聚合物粘壁。

该公司于1960年又开发成功了“二步法”，即聚合反应分两步进行。第一步为预聚合，在预聚合釜内进行，加入单体总量的1/3～1/2和相应的引发剂，聚合转化率控制在8%～12%。第二步为聚合，在聚合釜内进行，将预聚合的物料转入后，再将剩余的氯乙烯单体加入，并补足引发剂，当聚合转化率达到70%～80%时，聚合反应结束。但是，该工艺仍存在有料放不尽，清釜困难，成品“鱼眼”多，残留的氯乙烯单体含量高等缺点。直到1978年该公司再次开发成功了“两段式聚合釜”后，即采用立式聚合釜，才成功地解决了传热、搅拌、回收、自控、树脂质量差等一系列问题，使M-PVC的生产达到了成熟的阶段。

本体法聚合釜中，随着PVC生产规模的不断扩大，大型聚合釜已被广泛应用。通常将容积30m³以下的釜成为小型釜，将容积70 m³以上的釜成为大型釜。大型釜不但可提高产品质量和均一性，而且占地面积小，基建投资也相应较低。

经过大量分析与实验可知，釜体的传热能力是制约其生产能力的关键之一，约60%的热量通过回流冷凝器交换，约30%的热量通过反应釜壁交换，约10%的热量通过冷却搅拌系统交换。由于聚氯乙烯合成属于强放热反应，而现有的反应釜冷却效果有限，若无法保持温度的稳定，则会引起大量副反应产物的生成。

现有的本体法聚合釜，如授权公告号为CN2839283Y的实用新型专利公开的“一种氯乙烯本体法聚合的大型聚合釜”，该技术方案包括釜体、传动装置、搅拌器、聚合反应DCS控制系统，其特点是：传动装置包括设在釜体顶部的上传动装置和底部的下传动装置，搅拌器包括设在釜体内上部的上搅拌器和底部的下搅拌器，釜体直段外壁固设有快开人孔、螺旋半管夹套，釜体底部外壁上固设有螺旋导流夹套。该技术方案存在以下缺陷：虽然填料密封结构更简单、维护更方便，但由于聚合过程中体系温度的升高，导致密封填料落入反应体系，进而影响了最终产品的质量。该技术方案虽然提及了搅拌器内部采用空心结构，便于冷却水流通借以弥补夹套换热不足的缺陷，但是由于该部分需要在保证搅拌轴旋转稳定前提下以保证密封性和冷却效果，本领域技术人员无法在该技术方案的基础上结合本领域的常规技术手段而轻易联想到其具体结构，因为上述结构并非本领域的公知常识。

如授权公告号为CN205387556U的实用新型专利公开的“一种聚氯乙烯大型化树脂聚合釜”，该技术方案包括聚合釜本体、搅拌轴、搅拌器、轴封和传动装置，所述搅拌轴为内外双层中空结构，形成冷却水进和出的独立通道，所述搅拌器为中空结构且内部设置导流通道，所述搅拌器与搅拌轴之间设置冷却水进、出通道，所述聚合釜本体外层还设置有冷却水夹套。该技术方案虽然可通过冷却水在聚合釜内、外同时进行循环流动带走聚合过程产生的热量，能有效实现聚合釜内物料的均匀冷却。但是，本领域技术人员仅通过该说明书记载的内容无从得知冷却水如何在下轴头（304）持续旋转的情况下从套筒（307）进入外搅拌轴管冷却水进口（3011），冷却水如何在下轴头（304）持续旋转的情况下从中心轴管（302）流出外搅拌轴管冷却水出口（3012），因为上述结构并非本领域的公知常识。