一种ACM生产中的氯化反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种ACM生产中的氯化反应装置，其特点在于加热冷却设备包括热水循环泵、循环水管道、进蒸汽装置、冷却水补充装置，反应釜罐体外壁竖直部分和底部还设有加热冷却夹套，加热冷却夹套为双层结构，夹套中间设有螺旋型流体槽，螺旋流体槽进口和出口分别连通循环水管道两端，循环水管道上由螺旋流体槽出口连接端到进口连接端依次设有冷却水补充装置、热水循环泵、进蒸汽装置，反应釜罐体内设有与竖直内壁平行的挡板，罐体内转轴上的搅拌叶片分为三层，上层为窄叶浆式叶片，中层为宽叶浆式叶片，底层为宽叶翼型轴流叶片，反应釜罐体底部设有进氯设备。该装置使反应釜中物料反应的温度、液氯通入量更加精确，物料混合分散性更好。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种ACM生产中的氯化反应装置，其特点在于加热冷却设备包括热水循环泵、循环水管道、进蒸汽装置、冷却水补充装置，反应釜罐体外壁竖直部分和底部还设有加热冷却夹套，加热冷却夹套为双层结构，夹套中间设有螺旋型流体槽，螺旋流体槽进口和出口分别连通循环水管道两端，循环水管道上由螺旋流体槽出口连接端到进口连接端依次设有冷却水补充装置、热水循环泵、进蒸汽装置，反应釜罐体内设有与竖直内壁平行的挡板，罐体内转轴上的搅拌叶片分为三层，上层为窄叶浆式叶片，中层为宽叶浆式叶片，底层为宽叶翼型轴流叶片，反应釜罐体底部设有进氯设备。该装置使反应釜中物料反应的温度、液氯通入量更加精确，物料混合分散性更好。【专利说明】一种ACM生产中的氯化反应装置
本技术涉及化工设备
，具体涉及一种ACM生产中的氯化反应装置。
技术介绍
氯化聚乙烯一丙烯酸烷基酯互穿网络共聚物(即ACM)是由氯化聚乙烯(即CPE)与丙烯酸烷基酯共聚而成的，水相法生产ACM的产品性质主要取决于下列三个因素:一是原料聚乙烯的分子量、分子量分布、结晶度、密度、颗粒形状、粒径大小等，直接影响着氯化聚乙烯的热稳定性、强度和伸长率。二是氯化程度(氯化率)，氯化聚乙烯的含氯量(32%±2、35%±2、40%±2)决定了它的物理性能，如难燃性、耐油性、耐热老化和耐寒性等。三是氯化反应的技术、氯化深度，即氯化反应过程中温度、压力、通氯量三者的关系决定了 CPE产品的结构特点(残留结晶度)和物理性能。氯化聚乙烯的分子结构与原料聚乙烯具有相同的主链结构，只是主链碳原子上的部分氢原子被氯原子取代，氯化聚乙烯分子的聚集态随氯化程度的提高逐渐变化，极性氯原子的引入破坏了聚乙烯结构的规整性，聚乙烯由高度结晶的塑料转变为松散无定形的橡胶。按照氯原子在主链上的分布状况，氯化聚乙烯有两种典型结构:一种是氯原子在分子链上无规则均匀分布为无定形弹性体(残留结晶度近似为O);另一种是氯原子呈无规则不均匀的嵌段分布为硬质塑料(保留一定的残留结晶度)。但是实际工业生产中氯化反应所用高密度聚乙烯(HDPE)都是是由一定分子量分布范围高分子聚合物，而且颗粒直径并不完全一致，而是存在一定范围之内，要想达到上述理想的氯化效果除了合理的控制反应工艺中反应压力、反应温度、通氯速度等参数外，氯化反应装置及混合反应器的结构形式也是非常重要的一个方面。实践和理论均证明，HDPE在氯化反应器中的混合状态、反应压力、反应温度、通氯速度直接决定氯化反应的效率和产品性能，但目前行业内应用的氯化反应装置普遍存在HDPE、氯气物料混合不够均匀，反应釜中固相、液相、气相三项混合分散性不好，颗粒分布均匀，氯化反应热移出不够迅速，较容易导致反应釜内局部反应温度过高造成物料粘结等缺陷，影响氯化反应得到的氯化乙烯的品质，进而影响氯化聚乙烯一丙烯酸烷基酯互穿网络共聚物(即ACM)的产品品质。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，就是针对以上现有技术所存在的不足，而提出了一种ACM生产中的氯化反应装置，该氯化反应装置使反应釜中固相、液相、气相三项混合分散性得到显著改善，反应物料HDPE、氯气能够有效分散，颗粒分布均匀，使反应釜加热、冷却效率显著提高，对于HDPE与氯气化学取代反应的温度、液氯通入量控制更加精确，避免局部反应温度过高造成物料粘结，使得ACM产品氯化均匀度和含氯精度更高，提高了产品品质。本技术方案是通过如下技术措施来实现的:—种ACM生产中的氯化反应装置，包括耐腐蚀封闭式反应釜罐体、搅拌设备、加热冷却设备、进氯设备，反应釜罐体上端设有进料管、进压缩空气管、排废气管，搅拌装置包括搅拌电机、转轴、搅拌叶片，搅拌电机设在反应釜罐体上端外部，转轴连接搅拌电机与罐体内的搅拌叶片，其特点在于加热冷却设备包括热水循环泵、循环水管道、进蒸汽装置、冷却水补充装置，反应釜罐体外壁竖直部分和底部还设有加热冷却夹套，加热冷却夹套为双层结构，夹套中间设有螺旋型流体槽，螺旋流体槽进口和出口分别连通循环水管道两端，循环水管道上由螺旋流体槽出口连接端到进口连接端依次设有冷却水补充装置、热水循环泵、进蒸汽装置，反应釜罐体内设有与竖直内壁平行的挡板，罐体内转轴上的搅拌叶片分为三层，上层为窄叶浆式叶片，中层为宽叶浆式叶片，底层为宽叶翼型轴流叶片，反应釜罐体底部设有进氯设备。以上所述的加热冷却夹套的双层结构的间距为80— 120mm，螺旋型流体槽的槽距为20-30cm，槽宽度为夹层间距的0.8倍，槽上升段与水平成30-45°。以上所述的上层的窄叶浆式叶片安装在转轴上段，数量为2-4片，叶片长度为反应釜横向内至直径的0.2-0.35倍。以上所述的中层的宽叶浆式叶片安装在转轴中段，数量为2-4片，叶片长度为反应釜横向内至直径的0.2-0.35倍。以上所述的底层的宽叶翼型轴流叶片安装在转轴底部末端，数量为2-4片，叶片长度为反应釜横向内至直径的0.2-0.35倍。以上所述挡板通过螺栓与焊接在反应釜内壁上的支座固定连接，挡板数量为4-8个，每个挡板的宽度为反应釜内横向直径的0.05-1.0倍，长度为反应釜罐体竖直段高度的70-85%，距反应釜内壁的距离为5-15cm。以上所述的冷却水补充装置包括溢流槽、冷凝水槽、冷凝水泵，循环水管道由螺旋流体槽出口连接端到热水循环泵的一段依次连通溢流槽底部进水管和冷凝水槽出水管，溢流槽顶部出水管连通冷凝水槽进水管，冷凝水槽出水管上设有冷凝水控制阀门、冷凝水泵。以上所述进蒸汽装置包括蒸汽控制阀门、进气管、汽水混合器，汽水混合器设在循环水管道出口与热水循环泵中间的循环水官道上，进气管连通汽水混合器，进气管上设有蒸汽控制阀门。以上所述的进氯设备包括进氯管、电磁流量计、液氯控制阀门、多级止逆阀，进氯管连接反应釜罐体底部，进氯管朝向反应釜罐体底部连接处方向上依次设有电磁流量计、液氯控制阀、多级止逆阀。本技术的有益效果为:反应釜夹套螺旋导流板的设计可以极大改善反应釜加热和冷却效率，使得HDPE氯化反应热能够及时移出，避免了反应釜内局部温度过高造成产品物料粘结的现象；三种不同类型的搅拌叶片组合各自发其独特的性能，使反应釜中固相、液相、气相三项混合分散性得到显著改善，反应物料HDPE、氯气能够有效分散，颗粒分布均匀，使得HDPE氯化取代反应能够有效进行；挡板宽度和与氯化反应釜内壁距离适当调整，既减少了反应釜内物料和水的混合液流动阻力，节约能耗，又避免了反应釜中心产生过大漩涡，使HDPE与氯气混合不均匀。通过加热冷却设备的强制循环能力使反应釜加热、冷却效率显著提高，对于HDPE与氯气的化学取代反应的温度控制更加精确；液氯自动计量进氯装置通过电磁液氯流量计可以使得通氯精度达到0.01 kg，使得ACM产品氯化均匀度和含氯精度显者提闻，提闻了 ACM广品的品质。【专利附图】【附图说明】图1为本技术所述一种ACM生产中的氯化反应装置的结构连接示意图；其中图中I为反应爸罐体，2为转轴,3为加热冷却夹套,4为挡板,5为螺旋型流体槽，6为轮毂，7为窄叶浆式叶片，8为宽叶浆式叶片，9为宽叶翼型轴流叶片，10为搅拌电机，11为汽水混合器，12为热水循环泵，13为电磁流量计，14为冷凝水槽，15为溢流槽，16为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁龙，徐峰，孙爱光，
申请(专利权)人：山东日科橡塑科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：