一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，包括底座，底座上固定连接有反应釜，反应釜内设有搅拌装置和沉淀装置，反应釜外端固定连接有出料分离装置、动力装置、进料装置和冷却装置，反应釜包括与底座顶部固定连接的壳体，壳体为三段式结构，其中，中段为圆柱结构，顶部和底部为半球结构，且圆柱结构顶部和底部均固定连接有搅拌支架，搅拌支架上开设有多个镂空，壳体顶部固定连接有压力表，采用上述结构，实现通过搅拌装置、冷却装置、沉淀装置和出料分离装置，实现混合、反应、冷却、沉淀分离同时进行，能够确保物料的充分反应、有效热管理、高效分离及物料的再利用，同时实现连续不间断的反应。现连续不间断的反应。现连续不间断的反应。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及的聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，特别是涉及应用于聚合反应设备
的一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺是一种高分子有机材料，以其卓越的综合性能而被广泛应用于电子、航空、航天、汽车等领域，这些性能包括优秀的电绝缘性、高热稳定性、良好的机械强度和化学稳定性等，然而，聚酰亚胺的制备工艺复杂，主要依赖于酸酐和二胺的缩聚反应，在此过程中，反应条件的严格控制以及搅拌和冷却步骤的精细管理，都是保证反应平稳进行的关键。
[0003]中国专利技术专利CN202011193922.0说明书公开了一种聚酰亚胺加工用聚合反应设备，该专利技术提出了一种聚酰亚胺加工用聚合反应设备，包括：反应釜和搅拌机构，其中：搅拌机构包括竖直布置在反应釜的搅拌轴、安装在搅拌轴上的搅拌叶，以及驱动搅拌轴旋转的动力组件；搅拌机构具有进口位于搅拌轴上、出口位于搅拌叶上的进料通道。本专利技术可有效解决反应釜内部中心温度过高的问题，并增强反应物的有效利用率。
[0004]该专利技术虽然提出了解决反应釜内部中心温度过高的问题，并增强反应物的有效利用率的方案，但还存在一定的局限性，反应釜主要依赖于传统叶片搅拌来进行降温，这种方式的效果往往并不理想，因为只是通过搅拌产生的对流来进行降温，无法实现高效的热交换，导致冷却效果差，反应控制不易，不利于提高产品质量，此外，反应釜无法进行连续的反应处理，操作者需要等待每一次反应的完成设备停止工作后，才能取出反应产物，无法进行连续的反应加工，降低了生产效率。
[0005]申请内容
[0006]针对上述现有技术，本专利技术要解决的技术问题是反应釜高效降温和连续不间断反应的问题。
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供了一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，包括底座，底座上固定连接有反应釜，反应釜内设有搅拌装置和沉淀装置，反应釜外端固定连接有出料分离装置、动力装置、进料装置和冷却装置；
[0008]反应釜包括与底座顶部固定连接的壳体，壳体为三段式结构，其中，中段为圆柱结构，顶部和底部均为半球结构，且圆柱结构顶部和底部均固定连接有搅拌支架，搅拌支架上开设有多个镂空，壳体顶部固定连接有压力表。
[0009]在上述聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺中，通过搅拌装置、冷却装置、沉淀装置和出料分离装置，实现混合、反应、冷却、沉淀分离同时进行，能够确保物料的充分反应、有效热管理、高效分离及物料的再利用，同时实现连续不间断的反应。
[0010]作为本申请的进一步改进，搅拌装置包括位于两个搅拌支架之间的搅拌轴，搅拌轴与搅拌支架转动连接，搅拌轴中部外端固定连接有卡环，卡环外端固定连接有多块搅拌叶片，多块搅拌叶片顶部和底部均固定连接有磁体固定环，磁体固定环上固定连接有多块被动磁铁，多块被动磁铁围绕磁体固定环均匀分布，多块搅拌叶片均为弧形结构，且弧形结
构弧凸起面与卡环固定连接设置，两个磁体固定环相互靠近的一端均固定连接有导流环，导流环与多块搅拌叶片外端固定连接，两个导流环之间留有循环口。
[0011]作为本申请的再进一步改进，沉淀装置包括与壳体底部内壁固定连接的扰动隔离板，扰动隔离板上开设有多个沉淀孔，扰动隔离板底部和壳体内壁之间形成沉淀室。
[0012]作为本申请的更进一步改进，出料分离装置包括与反应釜底部固定连接的分离口，分离口底部固定连接有第一出料阀，第一出料阀底部固定连接有第二出料阀，第二出料阀底部固定连接有分离装置，分离装置底部固定连接有出料口和回流管，进料装置包括与反应釜顶部固定连接的多个进料阀，进料阀与回流管固定连接设置。
[0013]作为本申请的又一种改进，动力装置包括与底座顶部固定连接的电机，电机转轴上固定连接有第一齿轮，第一齿轮外端啮合连接有第二齿轮，第二齿轮与底座转动连接，第二齿轮内壁固定连接有多块主动磁铁，多块主动磁铁围绕第二齿轮均匀分布，主动磁铁和被动磁铁之间通过磁力相互吸引。
[0014]作为本申请的又一种改进的补充，冷却装置包括与壳体中段圆柱结构内壁固定连接的冷却层，冷却层和壳体内壁之间形成冷却腔，冷却腔顶部和底部均固定连接有冷却阀。
[0015]作为本申请的又一种改进的补充，包括以下步骤：
[0016]S1：当需要运用本装置时，根据需要将提前预处理好的物料通过进料装置上的多个进料阀，将不同的物料从不同的进料阀按照比例加入反应釜内；
[0017]S2：待物料加入量足够后，启动电机，电机带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，第二齿轮带动主动磁铁运动，主动磁铁通过磁力作用带动被动磁铁运动，被动磁铁进而带动磁体固定环转动，磁体固定环带动搅拌叶片转动，由于搅拌叶片固定在卡环上，卡环固定在搅拌轴上，所以搅拌叶片、卡环和搅拌轴共同转动，同时从冷却阀向冷却腔内循环注入冷却液；
[0018]S3：搅拌叶片在转动的过程中对反应釜内的物料起搅拌作用，由于搅拌叶片为弧形结构，且弧形结构弧凸起面与卡环固定连接设置，同时由于导流环与多块搅拌叶片外端固定连接，两个导流环之间留有循环口，所以搅拌叶片在转动的过程中，将使反应釜内的物料从搅拌装置的上下两端流出，从搅拌装置的中间流入，形成循环流动，反应物料在循环流动的过程中与冷却层充分接触进行热交换；
[0019]S4：随着物料之间反应的进行，由于在聚酰亚胺缩聚反应中，通过酸酐和二胺的缩聚，产生了高分子聚合物链，导致反应产物的分子量增大，从而使产物的密度增加，所以反应产物在重力的作用下会向下沉降到扰动隔离板底部的沉淀室内，由于扰动隔离板对物料的流动起到一定阻挡作用，所以物料的循环流动对沉淀室的反应产物扰动较小，在重力的作用下，反应产物可以逐渐沉淀到反应釜底部；
[0020]S5：当反应产物沉淀到反应釜底部需要取出反应产物时，首先，打开第一出料阀，反应产物在重力和反应釜的压力作用下进入第一出料阀底部，之后，关闭第一出料阀，打开第二出料阀，此时反应产物在重力作用下自动从第二出料阀流入分离装置；
[0021]S6：分离装置将反应产物与未完全反应的物料分离，反应产物从出料口取出，未完全反应的物料将从回流管重新流入进料装置参与反应循环，同时在取出反应产物的过程中，根据需要从进料装置继续加入物料，如此不断重复，即可进行循环反应。
[0022]综上所述，相比于现有技术，本申请的优点在于：
[0023]1.高效集成设计：该装置集成了反应、搅拌、沉淀、分离、冷却等多个步骤于一体，使得反应过程可以连续进行，实现了物料的充分反应、有效热管理、高效分离及物料的再利用，综合性设计节省了空间和操作成本，提高了生产效率。
[0024]2.优秀的搅拌与冷却系统：搅拌装置和冷却装置的设计是设备的重要优点，弧形搅拌叶片和磁驱动设计提高了搅拌效率，保证了反应物质的混合均匀性，冷却装置在壳体的内壁和冷却层之间形成冷却腔，实现了对反应釜内部的有效冷却，保证了反应的温度控制，从而增强了反应的安全性和稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上固定连接有反应釜(2)，所述反应釜(2)内设有搅拌装置(3)和沉淀装置(4)，所述反应釜(2)外端固定连接有出料分离装置(5)、动力装置(6)、进料装置(7)和冷却装置(8)；所述反应釜(2)包括与底座(1)顶部固定连接的壳体(201)，所述壳体(201)为三段式结构，其中，中段为圆柱结构，顶部和底部均为半球结构，且圆柱结构顶部和底部均固定连接有搅拌支架(202)，所述搅拌支架(202)上开设有多个镂空，所述壳体(201)顶部固定连接有压力表(203)。2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，其特征在于：所述搅拌装置(3)包括位于两个搅拌支架(202)之间的搅拌轴(301)，所述搅拌轴(301)与搅拌支架(202)转动连接，所述搅拌轴(301)中部外端固定连接有卡环(302)，所述卡环(302)外端固定连接有多块搅拌叶片(303)。3.根据权利要求2所述的一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，其特征在于：多块所述搅拌叶片(303)顶部和底部均固定连接有磁体固定环(304)，所述磁体固定环(304)上固定连接有多块被动磁铁(305)，多块所述被动磁铁(305)围绕磁体固定环(304)均匀分布，多块所述搅拌叶片(303)均为弧形结构，且弧形结构弧凸起面与卡环(302)固定连接设置。4.根据权利要求3所述的一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，其特征在于：两个所述磁体固定环(304)相互靠近的一端均固定连接有导流环(306)，所述导流环(306)与多块搅拌叶片(303)外端固定连接，两个所述导流环(306)之间留有循环口。5.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，其特征在于：所述沉淀装置(4)包括与壳体(201)底部内壁固定连接的扰动隔离板(401)，所述扰动隔离板(401)上开设有多个沉淀孔，所述扰动隔离板(401)底部和壳体(201)内壁之间形成沉淀室(402)。6.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，其特征在于：所述出料分离装置(5)包括与反应釜(2)底部固定连接的分离口(501)，所述分离口(501)底部固定连接有第一出料阀(502)，所述第一出料阀(502)底部固定连接有第二出料阀(503)，所述第二出料阀(503)底部固定连接有分离装置(504)，所述分离装置(504)底部固定连接有出料口和回流管(505)。7.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，其特征在于：所述动力装置(6)包括与底座(1)顶部固定连接的电机(601)，所述电机(601)转轴上固定连接有第一齿轮(602)，所述第一齿轮(602)外端啮合连接有第二齿轮(603)，所述第二齿轮(603)与底座(1)转动连接，所述第二齿轮(603)内壁固定连接有多块主动磁铁(604)，多块所述主动磁铁(604)围绕第二齿轮(603)均匀分布，所述主动磁铁(604)和被动磁铁(305)之间通过磁力相互吸引。8.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺缩聚反应加工装置及其加工工艺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云胜，郭颢，束国法，蒋伟良，陈玲，陶勇，
申请(专利权)人：安徽碳华新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：