一种高剪切反应釜制造技术

本发明专利技术公开了一种高剪切反应釜，内部设有用于驱动反应物沿径向流动的径向流搅拌桨，内部具有用于容纳径向流搅拌桨的空腔的剪切喷射机构，剪切喷射机构为与搅拌桨同轴设置套设在径向流搅拌桨外部的导流筒，导流筒上设有于径向流搅拌桨位置相对的导流孔，还设有从导流筒的内壁向内延伸得到的挡板，挡板、导流筒与径向流搅拌桨之间均设有间隙，反应物在径向流搅拌桨的驱动下沿径向流动，部分反应物以较高的流速穿过导流孔，在将反应物中功能粉体的团聚冲散的同时实现了二者的均匀混合，未从导流孔中流出的反应物与导流筒产生撞击，也能够将功能粉体的团聚冲散，实现了功能粉体的充分分散和均匀混合。散和均匀混合。散和均匀混合。

【技术实现步骤摘要】
一种高剪切反应釜


[0001]本专利技术属于化工设备
，特别涉及一种高剪切反应釜。

技术介绍

[0002]目前，功能聚酯纤维的制备方法主要是母粒法。母粒法是先将功能粉体与载体树脂熔融混合得到高功能粉体含量的功能母粒，然后再将功能母粒熔体与纺丝用聚酯熔体均匀混合经纺丝过程得到功能聚酯纤维。
[0003]上述制备功能聚酯纤维的过程中，功能粉体主要是依靠混合设备所提供的机械剪切力分散在高粘聚酯熔体中，由于常规设备中提供的机械剪切力较小且不均匀，功能粉体在被分散的同时也存在着因剪切力较小而产生团聚的问题，从而难以实现功能粉体在聚酯熔体中的高均匀分散，使制备得到的功能聚酯熔体的纺丝性能较差，难以纺制细旦或超细旦功能聚酯纤维。
[0004]为解决上述技术问题，现有技术经过改进已经存在将功能粉体制成浆料后通过在线添加等方式与聚酯低聚物混合，以提高成品功能聚酯中功能粉体分散性能的相关技术。但由于功能粉体浆料常采用二元醇单体作为溶剂，在与聚酯低聚物进行混合时，常存在过量的二元醇单体在高温下瞬间蒸发导致功能粉体重新团聚的问题。
[0005]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一是针对上述现有技术中的问题提供一种高剪切反应釜，反应釜内设有径向流搅拌桨和剪切喷射机构，反应物在径向流搅拌桨的驱动下从剪切喷射机构内部喷射至外部，通过反应物之间以及反应物与剪切喷射机构之间的碰撞避免了反应物中功能粉体的团聚，提高了产物的性能。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供一种高剪切反应釜，内部具有反应腔，反应腔内设有剪切喷射装置，剪切喷射装置包括，
[0008]径向流搅拌桨，位于反应腔内部，具有转轴和桨叶，用于驱动反应物沿径向方向流动；
[0009]剪切喷射机构，位于反应腔内部，与反应腔的内壁固定连接，具有用于容纳所述径向流搅拌桨的空腔；
[0010]所述径向流搅拌桨位于所述空腔内部，向位于空腔内部的反应物提供动力，使反应物通过剪切喷射机构喷射至外部。
[0011]径向流搅拌桨驱动剪切喷射机构内部的反应物通过剪切喷射机构喷射至外部，反应物高速喷射的过程中受到剪切力的影响，从而避免了反应物中功能粉体的团聚，实现了功能粉体在反应物中的充分分散。
[0012]具体的，剪切喷射机构为具有空心圆柱形结构的导流筒，导流筒轴向方向的两端具有开口，与所述径向流搅拌桨同轴设置，套设在所述径向流搅拌桨外部，与所述桨叶之间
具有间隙；
[0013]所述导流筒上设有导流区，位于导流筒内侧的反应物从所述导流区喷射至所述导流筒外侧。
[0014]优选的，所述导流筒的半径为反应釜内部腔室半径的1/4～3/5。
[0015]进一步的，所述导流区与所述桨叶的端部位置相对，具有沿导流筒周向方向排列设置的导流孔。
[0016]上述方案中，反应物中混合有功能粉体，径向流搅拌桨驱动反应物沿径向流动的过程中，部分反应物从导流筒上的导流孔中流出，由于供反应物流动的区域缩小，穿过导流孔的反应物能够以较高的速度从导流筒内侧喷出至外侧，在高速流动状态下受到剪切力，从而能够将团聚的功能粉体冲散，实现功能粉体的均匀分散；部分未从导流孔流出的反应物与导流筒产生碰撞，也能够将功能粉体的团聚冲散，进而实现了功能粉体的充分分散和均匀混合。
[0017]进一步的，所述导流区沿导流筒轴向方向的长度大于所述桨叶的宽度，具有沿导流筒轴向方向排列设置的多排导流孔。
[0018]由于导流区沿导流筒轴向方向的长度大于桨叶的宽度，反应物在桨叶的驱动下能够更加迅速的从导流筒内部喷射至外部，提高了对反应物中功能粉体进行分散的效率。
[0019]进一步的，高剪切反应釜内还包括，
[0020]挡板，沿所述导流筒的轴向方向位于所述桨叶的一侧，与所述导流筒的内壁固定连接；
[0021]所述挡板所在的平面平行于所述导流筒的轴线，沿所述导流筒径向方向的长度大于所述导流筒和所述桨叶端部之间的间隙。
[0022]径向流搅拌桨转动过程中带动反应物沿导流筒周向运动，在经过挡板时，反应物受到剪切力影响，能够进一步避免功能粉体之间的团聚，使得反应物中混合的功能粉体分散的更加均匀。
[0023]优选的，所述挡板与所述导流筒的轴线共面。
[0024]优选的，所述挡板和所述径向流搅拌桨之间的间隙为5
‑
50mm。
[0025]挡板与导流筒的轴线共面，使得挡板能够对在桨叶驱动下靠近挡板的反应物进行充分的阻挡，进而提升桨叶经过挡板时桨叶和挡板之间的反应物受到的剪切力，能够更加充分的实现对反应物中功能粉体的分散，有效降低功能粉体的团聚。
[0026]进一步的，沿所述导流筒的周向方向与所述径向流搅拌桨的桨叶位置相对的设置多个所述挡板；
[0027]所述桨叶沿所述导流筒轴向方向的两侧均设有所述挡板，位于所述桨叶两侧的挡板对称设置。
[0028]优选的，所述径向流搅拌桨的桨叶数目为3
‑
8片。
[0029]上述方案中，径向流搅拌桨经过挡板时，挡板和导流筒能够与径向流搅拌桨配合在径向流搅拌桨周围的多个方向对反应物施加剪切力，能够更加充分的避免功能粉体之间产生团聚，也能够提高功能粉体在反应物中的分散均匀性
[0030]进一步的，反应釜内还包括，
[0031]轴流搅拌桨，设于反应釜内，用于引导反应物沿轴向向所述径向流搅拌浆流动。
[0032]进一步的，所述轴流搅拌桨与所述径向流搅拌桨同轴设置，与所述径向流搅拌桨同轴/异轴驱动。
[0033]本专利技术的有益效果为：
[0034]高剪切反应釜内设置径向流搅拌桨和剪切喷射机构，能够将反应物中混合的功能粉体充分分散，有效避免了功能粉体的团聚，改善了功能粉体的分散状态，有利于后续产物性能的提升。
[0035]通过轴流搅拌桨将反应物送至径向流搅拌桨处实现反应物在反应釜内的循环，在提高循环效率的同时，避免反应物中已被分散的功能粉体再次团聚，进一步提高了功能粉体分散的均匀性。
附图说明
[0036]图1为本专利技术所述的高剪切反应釜的一种结构示意图。
[0037]图2为内部设有剪切喷射装置的连续反应釜的一种结构示意图。
[0038]图3为图2所示的连续反应釜的俯视剖视图。
[0039]图4为剪切喷射装置中导流筒沿径向方向的一种结构图。
[0040]图5为剪切喷射装置中导流筒沿轴向方向的一种结构图。
[0041]图中：1、进料口；2、功能粉体下添加口；3、功能粉体上添加口；4、出料口；5、气相出口；6、上搅拌器接口；7、下搅拌器接口；8、导流筒；801、导流孔；802、挡板；9、径向流搅拌桨；10、轴流搅拌桨；11、加热盘管；12、固定部；13、活动部；14、内筒体；15、夹套筒体。
具体实施方式
[0042]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施方式，本领域技术人员可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高剪切反应釜，内部具有反应腔，其特征在于，反应腔内设有剪切喷射装置，所述剪切喷射装置包括，径向流搅拌桨，包括搅拌轴和桨叶，用于驱动反应物沿径向方向流动；剪切喷射机构，与反应腔固定连接，具有容纳所述径向流搅拌桨的空腔，所述空腔的壁上设有导流孔；所述径向流搅拌桨位于所述空腔内部，径向流搅拌桨进行搅拌时，推动空腔内部的反应物通过剪切喷射机构的导流孔喷射至空腔外部。2.根据权利要求1所述的高剪切反应釜，其特征在于，所述剪切喷射机构为导流筒，导流筒内部中空形成所述空腔，所述导流孔设置在导流筒的壁上，导流筒沿径向流搅拌桨的轴向方向套设在径向流搅拌桨的外部，导流筒的内壁与浆叶之间具有间隙；优选的，所述导流筒的半径为反应腔半径的1/4～3/5。3.根据权利要求2所述的高剪切反应釜，其特征在于，所述导流筒上设有导流区，所述导流孔分布在导流区内，所述导流区对应所述桨叶的位置设置；优选的，导流区内的多个导流孔沿导流筒的周向方向排列；优选的，所述径向流搅拌桨包括多组桨叶，各组桨叶在搅拌轴的轴向上间隔设置；沿导流筒的轴向间隔设置多个导流区，各导流区分别对应一组浆叶设置。4.根据权利要求3所述的高剪切反应釜，其特征在于，所述导流区具有沿导流筒轴向方向排列设置的多排导流孔；与导流区相对应的浆叶在导流筒径向方向上的投影位于所述导流区内。5.根据权利要求2
‑
4任一所述的高剪切反应釜，其特征在于，所述剪切喷射机...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾振宇，邱志成，李鑫，武术方，李志勇，金剑，
申请(专利权)人：中国纺织科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：