[实用新型]一种有机硅无机械搅拌连续化聚合反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有机硅无机械搅拌连续化聚合反应器，尤其是一种适用于有机硅聚合物合成中的固液相反应的连续化反应器。

背景技术

有机硅材料是化工新材料的重要组成部分，其是由不同官能度的单体或中间体、改性有机基团组合，经缩聚反应制成的聚合物。其独特的分子结构赋予其优异、独特的性能。随着人类生活空间的扩大对高性能材料需求的增长，有机硅材料与人们日常生活、工农业生产和高新技术发展的关系愈加密切，已广泛应用于航空航天、电力电气、建筑工程、纺织服装、石油化工、生物医药、光伏产业、农业、汽车、机械、食品、家装、日化和个人护理品等几乎所有的工业领域和高新技术领域，成为现代工业及日常生活不可或缺的高性能材料。目前，国内有机聚硅氧烷的生产大多数采用间歇法工艺，生产过程中的反应阶段通常在间接釜式反应器内。间接釜式反应器主要由带夹套的反应器釜体和桨式或者框式搅拌器组成。但是采用此种类型的搅拌器的直径都较大，所以获得的转速都不太高，一般在100r/min以内，物料通常处于层流状态，尤其是生产硅油类高黏度产品时，所以固液相间的相对运动不够剧烈，造成产品转化率低。当生产的产品黏度较高，搅拌器的桨叶不能作用的区域，在黏滞力的作用下，容易在反应器内形成死角，如果搅拌器转速过高更易形成沟流。由于间接釜式反应器的结构限制，且有机硅聚合物不是热的良导体，而反应器内物料热量是由反应器壁夹套的高温介质提供，因此存在径向温度差大，导致反应釜内温度不均匀，靠近釜壁温度过高，局部反应加剧，使产品的分子量分布过宽。同时，在间接釜式反应器中，物料在径向上无相对速率，较难发生能量和物料的交换，就导致反应器内传热、传质不均匀。搅拌过程会产生物料与反应器壁之间产生的摩擦，降低能量的利用率。并且因为采用间接釜式反应器，所以国内有机聚硅氧烷产品，尤其是硅油类产品存在产品质量不稳定等现象。另外，在有机聚硅氧烷合成时，尤其在硅油合成通常使用的催化剂是树脂型催化剂。在间接釜式反应器中生产时，搅拌过程还会增加催化剂颗粒与搅拌器之间的相互摩擦，产生难于从产品中分离的细小催化剂颗粒，而此部分细小催化剂颗粒不但增加催化剂的消耗，使生产成本增加，还给产品质量如外观、粘度、介电性能等方面带来较大的影响。

发明内容

本实用新型提供了一种有机硅无机械搅拌连续化聚合反应器，它不但安装方便，操作容易的有机硅无机械搅拌聚合反应器。而且利用自身特殊结构，无需机械搅拌可实现液-液、固-液相组份均匀混合，能减少对固态组份的磨损，实现生产工艺长周期稳定运行，另外在搅拌混合的过程中通过压缩气体对反应器内的物料进行鼓泡混合，形成类似物料的沸腾状态，完成物料混合，达到反应器内物料稳定传热、传质过程。

本实用新型采用了以下技术方案：一种有机硅无机械搅拌连续化聚合反应器，它包括反应器本体、压缩气体分布器、气液分离器和导流筒，所述的反应器本体由上之下依次包括上筒体和下筒体，所述的上筒体的顶部的中间位置设有气相出口，在气相出口的两侧对称设有液相物料入口和固相物料入口，在上筒体内设有气液分离器，气液分离器与气相出口相对，在上筒体的侧面设有溢流口，在下筒体内设有导流筒，导流筒的顶部伸入到上筒体内与上筒体相连通，导流筒的下部与下筒体内相通，在下筒体的底部中间位置设有压缩气体入口，压缩气体入口与下筒体在同一轴线上，下筒体的底部侧面设有排渣口，在压缩气体入口与下筒体结合处设有压缩气体分布器。

所述的上筒体的直径宽于下筒体的直径，上筒体的长度小于下筒体的长度。所述的上筒体的直径是下筒体直径的1.5～2.3倍，上筒体的长度与下筒体的长度比0.4～0.7倍。所述的上筒体与下筒体之间通过倒锥台过渡连接，倒锥台的顶角为70°～100°。所述的压缩气体分布器设置为球冠形分布板，球冠形分布板为下筒体半径的0.35～0.45倍，在球冠形分布板上均匀分布有通孔，球冠形分布板的开孔率为0.15～0.3。气液分离器安装在反应器顶部气相出口正下方，气液分离器设置为圆锥形，圆锥顶角为75°～110°，圆锥底面半径为上筒体半径的0.5～0.8倍。所述的导流筒半径为下筒体半径的0.55～0.8倍，导流筒的长度为下筒体长度的1.1～1.3倍。