[实用新型]一种用于聚芳酰胺树脂聚合的混合反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混合反应器，特别涉及一种用于芳纶聚合的混合反应器，属于化学反应及混合设备领域。

背景技术

聚芳酰胺纤维，简称芳纶，是以芳香族化合物为原料经缩聚纺丝制得的一类耐高温、高强度、高模量的有机纤维，其典型品种有芳纶1313、芳纶1414和杂环芳纶等。因它们的性能优异，在国防、尖端技术和民生领域获得了广泛应用。在合成树脂过程中，由于聚合反应放热大、树脂粘度高，并且在反应过程中会发生液-固相变（即树脂从液态很快变成凝胶态，再反应一段时间后变成固态），给传热、传质带来很大困难。如在制备芳纶1414过程中，反应速度极快，在几分钟之内粘度可由几厘泊到几千泊，为了能使树脂聚合反应顺利进行，要求反应物在较短的时间内混合均匀，而一般的搅拌釜混合器，无论在搅拌强度、传热面积、还是混合的均匀性方面都不能满足聚芳酰胺树脂合成的要求。

日本专利特开昭53-50296公开了一种变径式搅拌器，在反应器的搅拌轴上装有一组折叠式可自由改变有效半径的搅拌叶片，在反应过程中搅拌半径不断变动，起到搅拌和粉碎的双重作用。但这种变径式搅拌器在收缩时，在搅拌轴周围形成没有相对运动的死区，反应物与搅拌叶以相同的速度旋转，降低了混合效果。此外，这种搅拌器的刚性差，搅拌翼容易折断。

中国专利CN85205311在上述专利用一组变径搅拌器的基础上，另加一组2叶-4叶式搅拌或螺旋式搅拌器。所有搅拌边缘加工成锯齿形，并通过变频器改变搅拌速度以增加混合效果。这种搅拌器虽然通过增设搅拌叶以增加搅拌效果，但是该装置在工作过程中，叶轮只能在同一个位置上旋转，不能升降，轴向混合仍然存在死角，使得反应釜内不同层面的聚合物不能得以充分混合，最终得到的聚合物分子量分布宽，质量不稳定；并且随着搅拌叶片组数的增加，搅拌功率急剧增加，而且该装置同样存在搅拌刚性差，搅拌翼容易折断的问题。这种搅拌器很难放大到工业规模生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有聚芳酰胺树脂聚合混合反应器所存在的混合反应器轴向混合存在死角、混合效果较差的不足，提供一种搅拌轴或反应釜体可以升降的聚芳酰胺树脂聚合反应装置。

本实用新型实现上述目的的技术方案如下：

一种用于聚芳酰胺树脂聚合的混合反应器，包括反应器釜体、釜腔、搅拌轴，所述釜体固定于工作台上，工作台上还设置有至少一个液压升降装置，在液压升降装置的动力端设置有固定架，所述固定架上还固设有电机，搅拌轴的一端连接于电机的动力端，另一端穿入釜腔，所述搅拌轴在釜腔内部固设有搅拌器。

所述搅拌器为十字形搅拌器。

为了进一步减少搅拌死区，增加混合搅拌效果，所述搅拌器的端部还设置有浆叶，所述浆叶可以垂直焊接于搅拌器的端部。所述浆叶用硬度比釜壁低的材料制成，一般采用聚四氟乙烯板、聚苯酯、碳纤维增强板制成。该桨叶除起搅拌作用外，还有刮拭釜壁，起到自清里的作用。

为了进一步增加搅拌混合效果，本实用新型的搅拌轴在釜腔内还设置一锚式搅拌器，所述锚式搅拌器的外形曲线可以设置成与釜腔底部的曲线一致，以便能更好地起到刮拭釜底的作用。

为了更好地起到刮试釜底的作用，可以在锚式搅拌器的外缘固设一刮片。

所述搅拌轴在釜体外还设置有密封装置。

所述密封装置为弹性波纹管。

为了防止搅拌轴在釜腔内摆动，在釜腔内壁还设置有滑动轴承支撑架，滑动轴承支撑架的中心设置有滑动轴承，搅拌轴安装于该轴承上。所述滑动轴承用耐腐蚀、耐磨材料做成，如碳纤维增强石墨、碳纤维增强聚苯硫醚、聚苯酯、碳纤维增强聚醚醚酮等。

为了增加传热效果，所述反应器釜腔的长径比L/D设置为大于3。

本实用新型的混合反应的釜体为夹套式结构，夹套中可通冷/热介质，以满足工艺要求的需要。