[发明专利]全混流反应装置及其应用

说明书

技术领域

  本发明涉及一种全混流反应装置，主要应用于乙丙橡胶聚合反应工艺及其它高粘度反应工艺。

背景技术

  聚合反应釜是乙丙橡胶生产的核心装备。在聚合釜内乙烯、丙烯和其它双烯烃单体共聚合反应生成三元或二元乙丙共聚物。乙丙橡胶溶液法聚合工艺要求聚合釜内物料处于全混流状态，目前技术手段是通过设计高效率的搅拌桨或降低聚合物浓度来实现。由于聚合釜内反应物粘度高，搅拌桨效率的提高是有限度的，混合效果往往达不到设计要求，在聚合物浓度高时或是产物分子量高时，体系粘度骤增，搅拌效果就更难保证。为了实现接近全混流状态混合，就要通过降低聚合物浓度来降低反应物粘度，但这样做会降低聚合釜生产能力。

  判断反应器内反应物是否处于全混流状态，通常做法是流场分析。在全混流反应器中，反应物在径向和轴向同时迅速流动。经验判据是液体反应物在径向循环5次，可以认为混合均匀。在连续反应中，反应物在平均停留时间内要实现5次径向循环才能接近全混流状态。

  设计反应器时通常不能模拟实际工艺的所有状况，工艺条件变化时，很难保证反应物处于全混流状态。

发明内容

  为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种全混流反应装置及其应用。

  全混流反应装置，包括内置搅拌器的立式或卧式的反应器、循环管线和循环泵，循环泵和循环管线构成了反应器出料端到进料端的回路，回路的数量为一个或多个；反应器的一端为出料端设有出料口，另一端为进料端设有进料口。

  所述的循环泵包括离心泵、齿轮泵、螺杆泵、柱塞泵或隔膜泵, 用于推动液体循环。

所述的全混流反应装置运行时每根循环管流量大于或等于出料口流量。

 所述的回路数量为3-5个。

 所述的循环管线直径同出料口直径相等。

 所述的反应器出料端的循环管线管口和出料口均布于反应器封头上，或均布于反应器的邻接封头的桶壁上。

 所述的反应器进料端的循环管线管口和进料口均布于反应器封头上，或均布于反应器的邻接封头的桶壁上，或集中成一股或几股物料进入反应器。

所述的全混流反应装置应用于高粘度反应。

所述的高粘度反应为乙丙橡胶聚合反应。

本发明的有益效果：

本发明可以保证，无论工艺条件如何变化，反应物都处于接近全混流的状态，可以稳定质量产品，保证产量。

附图说明

图1是全混流反应装置剖面示意图。

附图所示，进料口1、出料口2、搅拌器3、循环管线4、循环泵5。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

全混流反应装置，包括内置搅拌器的立式或卧式的反应器、循环管线和循环泵，循环泵和循环管线构成了反应器出料端到进料端回路，回路的数量为一个或多个；反应器的一端为出料端设有出料口，另一端为进料端设有进料口。

  所述的循环泵包括离心泵、齿轮泵、螺杆泵、柱塞泵或隔膜泵, 用于推动液体循环。

所述的全混流反应装置运行时每根循环管流量大于或等于出料口流量。

 所述的回路数量为3-5个。

 所述的循环管线直径同出料口直径相等。

 所述的反应器出料端的循环管线管口和出料口均布于反应器封头上，或均布于反应器的邻接封头的桶壁上。

 所述的反应器进料端的循环管线管口和进料口均布于反应器封头上，或均布于反应器的邻接封头的桶壁上，或集中成一股或几股物料进入反应器。

所述的全混流反应装置应用于高粘度反应。

所述的高粘度反应为乙丙橡胶聚合反应。

进料口1、出料口2、搅拌器3、循环管线4、循环泵5

如图1所示，进料口1、出料口2、搅拌器3、循环管线4、循环泵5。通过循环管线4实现反应物从出料端返回进料端。返回流量可以通过管线数量或循环泵5功率调节。

  一般安装5条循环管线，每条管线的直径同出口管线相同，配备相应功率的循环泵，使每条管线内物料流量同出料口相当，总的返回流量为反应器进料量的5倍左右就可以达到接近全混流的状态。

  对于体积较小的反应器，可以选择较少数量的循环管线。对于体积较大的反应器，可以选择数量较多的循环管线4。

  管线端口可以安装在反应器封头上，也可以安装在靠近封头的筒体处，即邻接封头的桶壁上。

  有多条循环线时，循环线均布有利于提高混合效率。