一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜，包括：釜体，其底部为半球体形，上部为圆柱形且为空心结构；挡片，其为圆环形片状，其密封设置在所述空心结构上部，将所述空心结构分为第一空心腔和第二空心腔；搅拌轴，其设置在所述釜体中心，所述搅拌轴上分层设置有搅拌叶片；横杆，其与所述搅拌轴十字相交连接，所述横杆两端设置有凸起，所述凸起插入所述第一空心腔中并能够沿所述第一空心腔周向旋转；刮杆，其竖直与所述横杆两侧连接且紧靠所述釜体内壁设置。可以将粘附在内壁面上的聚合物刮下来，使反应更充分。本发明专利技术还提供一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜的控制方法，能够控制单体的滴加速度和搅拌轴的搅拌速度，使得反应均匀、充分，提高产品质量。

Polyepichlorohydrin polymerization reactor and its control method

The invention discloses a polyepichlorohydrin polymerization reactor, which consists of a kettle body with a hemispherical body at the bottom and a cylindrical and hollow upper part; a block is circular circular flake. The seal is arranged on the upper part of the hollow structure, and the hollow structure is divided into a first empty heart cavity and a second hollow cavity, and a mixing shaft, which is used for the hollow structure. Set at the center of the kettle body, the mixing shaft is stratified with a stirring blade, a cross connecting with the mixing shaft, and a convex at both ends of the bar, which is inserted in the first hollow cavity and rotates along the first hollow cavity, and the scraper is vertically connected with the horizontal bar. It is connected and set close to the inner wall of the kettle body. The polymer adhered to the inner wall can be scraped down to make the reaction more complete. The invention also provides a control method for the polyepichlorohydrin polymerization reactor, which can control the dripping acceleration of the monomer and the stirring speed of the stirring shaft, so that the reaction is uniform and sufficient and the quality of the product is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜及其控制方法
本专利技术涉及化学
，更具体的是，本专利技术涉及一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜及其控制方法。
技术介绍
聚合反应釜是一些化工产品在工业化生产中必备的设备，其搅拌形式决定聚合反应的效率、聚合反应的稳定性及产品质量。ECH(环氧氯丙烷)聚合时采用溶液聚合的方法，聚合时的机械稳定性尤其重要。对溶液聚合来说除了配方影响性能指标外，工艺和反应釜结构上的设计至关重要。传统的聚合反应釜，一般为分层式搅拌、框式搅拌等单一的搅拌形式，其特点是混合不均匀，搅拌的方向力度主要在水平位置上，釜底到液面和反应釜壁面，各种物料浓度梯度差很大，混合不均匀；另外由于聚合反应的进行，反应釜中聚合物的粘度逐渐增大，也会有一部分的聚合物粘附在反应釜壁面上，使得混合不均匀，聚合物的聚合度和分子量会产生较大差异，也使得反应过程中传热不均匀；同时，各点的温度差也较大，反应状况也相差较大，影响产品质量，反应釜效率较低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是设计开发了一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜，在搅拌轴上设置有可旋转的横杆，紧靠反应釜内壁的横杆两端设置有刮杆，可以将粘附在内壁面上的聚合物刮下来，使反应更充分。本专利技术的另一个目的是设计开发了一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜的控制方法，能够根据反应釜体积和物料配比控制单体的滴加速度，同时控制搅拌速度，使得反应均匀、充分，提高产品质量。本专利技术提供的技术方案为：一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜，包括：釜体，其底部为半球体形，上部为圆柱形，所述釜体为空心结构；挡片，其为圆环形片状，其密封设置在所述空心结构上部，将所述空心结构分为第一空心腔和第二空心腔；搅拌轴，其设置在所述釜体中心，所述搅拌轴上分层设置有搅拌叶片；横杆，其与所述搅拌轴十字相交连接，所述横杆两端设置有凸起，所述凸起插入所述第一空心腔中并能够沿所述第一空心腔周向旋转；刮杆，其竖直与所述横杆两侧连接且紧靠所述釜体内壁设置。优选的是，还包括上盖，其为半球体形，其外壁面与所述釜体外壁面一体成型。优选的是，还包括：出料口，其设置在釜体底部；进料口，其设置在所述上盖上；原料室，其与所述进料口连通；控制阀，其设置在所述原料室和进料口之间，用于控制原料的加入。优选的是，还包括驱动电机，其设置在所述上盖上且与所述搅拌轴连接，用于驱动所述搅拌轴旋转。优选的是，所述釜体一侧下部设置有进水口，另一侧上部设置有出水口，所述进水口和所述出水口与所述第二空心腔连通。优选的是，所述搅拌叶片为向上弯曲的弧形；所述搅拌叶片上均匀设置有圆孔；所述刮杆下端沿所述釜体底部弧度向内弯曲。优选的是，还包括：温度传感器，其设置在所述搅拌杆上，用于检测釜内温度；粘度传感器，其设置在所述搅拌轴上，用于检测釜内物料粘度；控制器，其与所述温度传感器、粘度传感器、控制阀和驱动电机连接，用于接收所述温度传感器和粘度传感器的检测数据并控制所述控制阀和驱动电机工作。相应地，本专利技术还提供一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜的控制方法，包括：控制器根据溶剂、催化剂和起始剂的体积控制单体的滴加速度：其中，vm为单体的滴加速度，Vm为单体的体积，Vi为起始剂的体积，Ve为催化剂的体积，Vl为溶剂的体积，V为釜体的体积；根据釜中物料的温度、粘度和单体的滴加速度以及预计制备的聚环氧氯丙烷的分子量控制搅拌轴的转速：其中，n为搅拌轴的转速，t为时间且起始反应时t＝0，M为预计制备的聚环氧氯丙烷的分子量，η为釜中物料的粘度，τ为搅拌叶片的层数，T为釜中物料的温度。优选的是，所述溶剂和单体的体积满足：Vm＝2Vl。优选的是，所述单体为环氧氯丙烷，溶剂为异丙醇，起始剂为乙二醇，催化剂为三氟化硼乙醚。本专利技术所述的有益效果为：本专利技术所述的聚环氧氯丙烷聚合反应釜，在搅拌轴上设置有可旋转的横杆，紧靠反应釜内壁的横杆两端设置有刮杆，可以将粘附在内壁面上的聚合物刮下来，使反应更充分。本专利技术所述的聚环氧氯丙烷聚合反应釜的控制方法，能够根据反应釜体积和物料配比控制单体的滴加速度，同时控制搅拌速度，使得反应均匀、充分，提高产品质量。附图说明图1为本专利技术所述聚环氧氯丙烷聚合反应釜的剖视结构示意图。图2为本专利技术所述搅拌结构的结构示意图。图3为本专利技术所述聚环氧氯丙烷聚合反应釜除去上盖的结构示意图。图4为本专利技术所述聚环氧氯丙烷聚合反应釜的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于再此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。在附图中，为了清晰起见，会夸大结构和区域的尺寸和相对尺寸。如图1-4所示，本专利技术提供一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜，包括：釜体110，其底部为半球体形，上部为圆柱，所述釜体110为空心结构；挡片113，其为圆环形片状，其密封设置在所述空心结构结构上部，将所述空心结构分为第一空心腔111和第二空心腔112；搅拌轴120，其设置在所述釜体110中心，所述搅拌轴120上分层设置有搅拌叶片121，本实施例中，所述搅拌叶片121为三层，所述搅拌叶片121为向上弯曲的弧形且搅拌叶片上均匀设置有圆孔，降低搅拌过程中的阻力；横杆130，其与所述搅拌轴120十字相交连接，所述横杆130两端设置有凸起131，所述凸起131插入所述第一空心腔111中并能够沿所述第一空心腔111周向旋转；刮杆140，其竖直与所述横杆130两侧连接且紧靠所述釜体110内壁设置，本实施例中，所述刮杆140下端沿所述釜体110底部弧度向内弯曲，在搅拌轴120旋转过程中，横杆130跟随搅拌轴120旋转并带动所述刮杆140旋转，能够将所述釜体110内壁面上粘附的聚合物刮下来，使得整个反应过程传热系数稳定，且能对整个釜内物料进行更好的搅拌以及降温，使得反应均匀、稳定，提高产物质量。本实施例中，还包括上盖150，其为半球体形，其外壁面与所述釜体110外壁面一体成型。当然，还包括：出料口160，其设置在釜体110底部，用于反应完成后出料；进料口151，其设置在所述上盖150上；原料室170，其与所述进料口151连通，所述原料室170存储反应单体；控制阀171，其设置在所述原料室170和进料口151之间，用于控制原料单体的加入。本实施例中，还包括驱动电机122，其设置在所述上盖150上且与所述搅拌轴120连接，用于驱动所述搅拌轴120旋转。本实施例中，所述釜体110一侧下部设置有进水口114，另一侧上部设置有出水口115，所述进水口114和所述出水口115与所述第二空心腔112连通，所述第二空心腔112内用于容纳冷却水，对釜内物料进行降温。本实施例中，还包括：温度传感器，其设置在所述搅拌杆120上，用于检测釜内温度；粘度传感器，其设置在所述搅拌轴120上，用于检测釜内物料粘度；控制器，其与所述温度传感器、粘度传感器、控制阀171和驱动电机122连接，用于接收所述温度传感器和粘度传感器的检测数据并控制所述控制阀171和驱动电机122工作。本专利技术所述的聚环氧氯丙烷聚合反应釜，在搅拌轴上设置有可旋转的横杆，紧靠反应釜内壁的横杆两端设置有刮杆，可以将粘附在内壁面上的聚合物刮下来，使反应更充分。本专利技术还提供一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜的控制方法，包括：本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜，其特征在于，包括：釜体，其底部为半球体形，上部为圆柱形，所述釜体为空心结构；挡片，其为圆环形片状，其密封设置在所述空心结构上部，将所述空心结构分为第一空心腔和第二空心腔；搅拌轴，其设置在所述釜体中心，所述搅拌轴上分层设置有搅拌叶片；横杆，其与所述搅拌轴十字相交连接，所述横杆两端设置有凸起，所述凸起插入所述第一空心腔中并能够沿所述第一空心腔周向旋转；刮杆，其竖直与所述横杆两侧连接且紧靠所述釜体内壁设置。

【技术特征摘要】
1.一种聚环氧氯丙烷聚合反应釜，其特征在于，包括：釜体，其底部为半球体形，上部为圆柱形，所述釜体为空心结构；挡片，其为圆环形片状，其密封设置在所述空心结构上部，将所述空心结构分为第一空心腔和第二空心腔；搅拌轴，其设置在所述釜体中心，所述搅拌轴上分层设置有搅拌叶片；横杆，其与所述搅拌轴十字相交连接，所述横杆两端设置有凸起，所述凸起插入所述第一空心腔中并能够沿所述第一空心腔周向旋转；刮杆，其竖直与所述横杆两侧连接且紧靠所述釜体内壁设置。2.如权利要求1所述的聚环氧氯丙烷聚合反应釜，其特征在于，还包括上盖，其为半球体形，其外壁面与所述釜体外壁面一体成型。3.如权利要求2所述的聚环氧氯丙烷聚合反应釜，其特征在于，还包括：出料口，其设置在釜体底部；进料口，其设置在所述上盖上；原料室，其与所述进料口连通；控制阀，其设置在所述原料室和进料口之间，用于控制原料的加入。4.如权利要求3所述的聚环氧氯丙烷聚合反应釜，其特征在于，还包括驱动电机，其设置在所述上盖上且与所述搅拌轴连接，用于驱动所述搅拌轴旋转。5.如权利要求1-4中任意一项所述的聚环氧氯丙烷聚合反应釜，其特征在于，所述釜体一侧下部设置有进水口，另一侧上部设置有出水口，所述进水口和所述出水口与所述第二空心腔连通。6.如权利要求5所述的聚环氧氯丙烷聚合反应釜，其特征在于，所述搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春燕，朱晓薇，尚晓敏，宋琼，
申请(专利权)人：吉林工程技术师范学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22