[实用新型]一种氨纶聚合反应器搅拌叶轮

说明书

本实用新型提供了一种氨纶聚合反应器搅拌叶轮，包括12个以轴孔为中心呈辐射状均匀设置在轮盘上的搅拌叶片。将传统搅拌叶轮的9个搅拌叶片调整为12个，增加了反应物与搅拌叶片的接触面积，增大了搅拌叶片对反应物的搅拌强度。搅拌叶片的工作面上开设有多组凹槽，各凹槽与轴孔中心至叶轮端部连线的夹角为40‑80°，通过调整各凹槽组的宽度和凹槽的宽度、深度，进一步增大了反应物与搅拌叶片的接触面积，有效的改变了反应物在反应器中的运行轨迹，消除了反应物粘度的波动，从而获得了更好的搅拌效果，缩短了反应物在反应器中的停留时间，提高了反应器的生产能力。

技术领域

本实用新型属于高分子聚合反应设备技术领域，尤其涉及一种氨纶聚合反应器搅拌叶轮。

背景技术

生产氨纶聚合物原液一般通过二步反应来实现：首先，两种原料二苯基甲烷-4、4’-二异氰酸酯(MDI)和聚四亚甲基醚二醇(PTMG)通过适量配比混合反应，生成异氰酸酯封端的含有氨基甲酸脂的预聚物，此反应为预聚反应；第二步，预聚物溶液和胺溶液混合反应，生成含有脲基键的高分子量的聚合原液，此反应为扩链反应。

其中第二步预聚物溶液和胺溶液的反应是在反应器中通过搅拌叶轮充分搅拌后完成的，因此，搅拌叶轮是影响反应效率的主要部件之一。传统的九叶搅拌叶轮与反应腔内壁都是经过镜面抛光的表面，九叶搅拌叶轮在高速旋转过程中，通过轮面与反应腔面的相对运动实现搅拌物料、传热与传质，这样使物料径向的运动很剧烈，轴向的运动却只能靠物料传输过程中的泵动力推送，使反应效率较低，在连续反应过程中造成物料粘度出现规律性波动，而且物料在反应器内停留的时间仅几十秒，无法通过调整转数等方法进一步提高反应效果。

中国专利(CN 204275969 U，公告日2015年4月22日)公开了一种氨纶连续聚合生产的反应器搅拌叶轮，包括多个呈辐射状均布的搅拌叶，所述搅拌叶的工作面上开设有多道凹槽，所述多道凹槽以搅拌叶轮的旋转中心为圆心沿搅拌叶径向分布，所述凹槽的槽宽随凹槽所在圆周直径的增大而增大，所述凹槽的槽深随凹槽所在圆周直径的增大而减小。该专利提供的搅拌叶轮仍然为九个叶片，虽然对叶片的开槽方式进行了优化，一定程度上改善了搅拌效果，但仍未满足要求。此外，叶片上越靠近中心，凹槽的深度越深，该设计还一定程度上影响到了叶片的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供的技术方案是：

一种氨纶聚合反应器搅拌叶轮，包括12个以轴孔为中心呈辐射状均匀设置在轮盘上的搅拌叶片，所述搅拌叶片的工作面上开设有多组相互平行的凹槽，各凹槽与轴孔中心至搅拌叶片端部连线的夹角为α，且夹角α的范围为40-80°。

进一步地，搅拌叶片的工作面上设有三组凹槽，从轴孔中心由近及远的三组凹槽分别为第一凹槽组、第二凹槽组和第三凹槽组。

优选地，第一凹槽组的宽度为搅拌叶轮旋转半径的10-15％。第一凹槽组中每条凹槽的宽度相同，均为搅拌叶轮旋转半径的0.5-0.8％，各凹槽之间的距离相同，各凹槽深度相同，均为搅拌叶片厚度的10-20％。

优选地，第二凹槽组的宽度为搅拌叶轮旋转半径的12-18％。第二凹槽组中每条凹槽的宽度相同，均为搅拌叶轮旋转半径的0.8-1.2％，各凹槽之间的距离相同，各凹槽深度相同，均为搅拌叶片厚度的25-35％。

优选地，第三凹槽组的宽度为搅拌叶轮旋转半径的5-8％。第三凹槽组中每条凹槽的宽度相同，均为搅拌叶轮旋转半径的0.3-0.6％，各凹槽之间的距离相同，各凹槽深度相同，均为搅拌叶片厚度的40-50％。