本发明专利技术涉及气/液混合设备，气/液混合方法，聚合物及其制备方法，具体公开一种气/液混合设备，包括:搅拌容器(1)；水平装在所述搅拌容器(1)中的搅拌轴(10)；和固定在该搅拌轴(10)上的螺旋带叶轮（20）；所述螺旋带叶轮(20)通过支撑棒(22)螺旋固定在所述搅拌轴(10)上，并且所述螺旋带叶轮(20)的两个端部均由所述支撑棒(22)支撑。该设备即使在低剪切下也能确保高的气体吸收性能并能以高生产率制备聚合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有卧式搅拌容器的。
技术介绍
作为气/液混合设备，通常使用搅拌轴设置在垂直方向的立式搅拌容器，并已推荐各种搅拌装置或搅拌系统。另ー方面，有时也使用在水平方向设置有桨的搅拌轴的卧式搅拌容器作为气/液混合设备。已知，与立式搅拌容器相比，卧式搅拌容器的气体吸收率高，并去热性能优良，甚至在混合物料的液面变化时能有效搅拌和混合。然而，如Koji Ando 等在 Collection of Chemical Engineering Papers (由society of Chemicl engineers, Japan 出版)，Vol.35, N0.7, 1971,第 82-87 页，和第111-115 页,和 Koji Ando 等在 Collection of Chemical Engineering Papers, Vol.38,N0.7，1971，第66-68页公开的，通过卧式搅拌容器来确保高气体吸收性能的常用方法，必须提供液体高功率，或在某些情况通过提供挡板来达到高剪切，使气泡变小并分散。即，用传统的立式搅拌容器已不能用低剪切来获得高气体吸收性能。根据化学合成反应或生物化学反应，有时需要搅拌，以低剪切确保高的气体吸收性能。例如，在使用气态单体的乳液聚合反应中，高剪切很可能导致破乳，很可能形成附聚物，使生产率下降，因此，要求在低剪切下进行反应。而且，在涉及细菌培养的反应中，高剪切会物理损害和杀死细菌，也要求在低剪切下进行反应。然而，目前还不了解能满足这样要求的气/液混合设备或气/液混合方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供气/液混合设备和气/液混合方法，从而甚至以低剪切能确保高的气态吸收性能。另ー个目的是提供以高生产率制备的聚合物，及其制备方法。本专利技术提供气/液混合设备，包括搅拌容器，水平装在搅拌容器中的搅拌轴和固定在该搅拌轴上的螺旋带叶轮。本专利技术的气/液混合设备中，优选有2-6个搅拌叶片的螺旋带叶轮。本专利技术的气/液混合设备中，优选在搅拌轴的轴向固定至少两个螺旋带叶轮。这样情况下，较好的设备有卷绕方向不同的螺旋带叶轮。本专利技术的气/液混合设备较好有螺旋带叶轮的间距与叶轮直径之比为3-20的螺旋带叶轮。本专利技术还提供气/液混合方法，包括使用上述气/液混合设备。本专利技术还提供制备聚合物的方法，包括在含水溶剂中聚合含气态单体的原料单体，其中气态单体与含水溶剂通过上述气/液混合方法进行混合。本专利技术制备聚合物的方法中，气态单体是氟化单体。上述氟化单体较好是四氟こ烯。本专利技术还提供由上述方法制备的聚四氟こ烯。本专利技术提供由上述方法制备的聚四氟こ烯的水分散液，用于制备聚合物。通过本专利技术的气/液混合设备和气/液混合方法,即使以低剪切能确保高气体吸收性能。因此，通过使用气/液混合设备和气/液混合方法，能抑制破裂和不稳定性，即使在液体中包含的物质受到剪切很可能破裂和不稳定。采用本专利技术制备聚合物的方法，气态单体能与含水溶剂在低剪切下有效混合，从而以闻生广率获得聚合物。本专利技术的聚合物可通过在低剪切下有效聚合气态单体来制备，能以低成本获得高质量的聚合物。通过本专利技术方法获得的聚四氟こ烯的水分散液的分散稳定性优良。附图说明图1是说明本专利技术气/液混合设备的实施方式的结构示意图。图2是所示是螺旋带叶轮的间距的图。图3是说明本专利技术气/液混合设备的另ー实施方式的结构示意图。图4是说明常规气/液混合设备的实施方式的结构示意图。附图中，參考数字I指搅拌容器，10指搅拌轴，20指螺旋带叶轮，21指搅拌叶片。具体实施例方式本专利技术的气/液混合设备是一卧式搅拌设备，包括搅拌容器1，水平装在该搅拌容器I中的搅拌轴10和固定在搅拌轴10上的螺旋带叶轮20，如图1所示。在螺旋带叶轮20和搅拌容器I的周边内表面之间形成ー间隙。螺旋带叶轮20的下部设计成与液相接触，上部与气相接触。螺旋带叶轮20是将金属制成的带形搅拌叶片21，通过支撑棒螺旋水平固定在搅拌轴10上。由搅拌叶片21形成的螺旋卷绕数较好的小于I。ー个螺旋带叶轮20可以具有的搅拌叶片21的数量可以是ー个或多个。当为多个吋，较好为2-6，更好2-4，最好是2个，如图1所示。可以使剪切较低。而定当多个叶片时，每个叶片21宜以相等角度设置。搅拌轴10上，在轴方向较好固定至少两个螺旋带叶轮，可以进一歩提高气体吸收性能，更好的，固定偶数个螺旋带叶轮。较好的，在搅拌轴的轴向固定多个卷绕方向不同的螺旋带叶轮20。特别优选设置螺旋带叶轮20，使在以ー个方向旋转时，螺旋带叶轮产生从搅拌容器的中心向着两端的排出流(discharge current)。具体地,较好将姆个螺旋带叶轮的各搅拌叶片21设置成使搅拌容器I的中心面在旋转方向位于比两个端面更靠前。搅拌容器I中，如果液体从中心向两端流动，会进一步提高混合效率。而在多个螺旋带叶轮20都固定在搅拌轴的轴向的同一卷绕方向上，搅拌期间液体连续送到搅拌容器的一面，从而使液面倾斜，有时会使混合性能变差。在一个卷绕方向上的螺旋带叶轮20的数量较好等于在相反卷绕方向上的螺旋带叶轮的数量，因为这样有可能进ー步提高混合效率。为使液体从中心向搅拌容器I两端流动来进一步提高混合效率，优选将同一卷绕方向的螺旋带叶轮20连续设置，而不是在相反方向交替设置螺旋带叶轮20。在具有不同卷绕方向的螺旋带叶轮之间安装框式装置。本文中，框式叶轮是ー种搅拌装置，其中搅拌叶片平行于搅拌轴，具有对着旋转方向的表面，搅拌叶片通过支杆连接到搅拌轴。较好的，还根据L/D比，即搅拌容器I的长度L与直径D之比选择提供的螺旋带叶轮20的数量。例如，搅拌容器I的L/D约为2时，优选提供2个螺旋带叶轮20.在连接多个螺旋带叶轮20的情況，宜连接到搅拌轴10上，由180°除以搅拌叶片21的个数，得到螺旋带叶轮固定时的角度，在两个搅拌叶片21时为90°。当各螺旋带叶轮20以这样方式连接时，搅拌叶片21通过气/液混合界面的间隔均匀，因此能进一步提高混合效率。在连接多个螺旋带叶轮20的情况，各螺旋带叶轮20的斜交叉有时被称作相位差。较好的，气/液混合设备中的螺旋带叶轮20的s/d，即螺旋带叶轮的间距s与直径d之比为3-20。更好为12-15。间距s是螺旋带叶轮20在平行于搅拌轴方向卷绕一次搅拌轴10时的长度(參见图2)。在s/d为3的情况，螺旋带叶轮20的搅拌叶片的斜角0为43.6° ;在s/d为20情况，斜角9为81.1° ;s/d为12时，斜角0为75.3° ;s/d为15时，斜角0为78.2°。因此，螺旋带叶轮20的斜角0较好为43.6° -81.1°。更好为75.3° -78.2°。斜角0是搅拌叶片21与垂直于搅拌轴长度方向的平面A之间形成的角，该角度小于90° (參见图1)。螺旋带叶轮20直径d与搅拌容器I的直径D之比(d/D)较好为0.85-0.97。每ー螺旋带叶轮20的叶片宽度b与搅拌容器I直径D之比(b/D)较好为0.09-0.2。图3所示的实施方式中，螺旋带叶轮的间距有所不同(间距小于图1所示的实施方式)。这ー实施方式中，结构与图1实施方式相同，通过确定和图1中相同符号表不的的相同部件，省略对相同结构的描述。上述气/液混合设备是ー个卧式搅拌设备，包括搅拌容器1，水平装在搅拌容器I中的搅拌轴10以及连接在该搅拌本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气/液混合设备，包括:搅拌容器(1)；水平装在所述搅拌容器(1)中的搅拌轴(10)；和固定在该搅拌轴(10)上的螺旋带叶轮（20）；所述螺旋带叶轮(20)通过支撑棒(22)螺旋固定在所述搅拌轴(10)上，并且所述螺旋带叶轮(20)的两个端部均由所述支撑棒(22)支撑。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：笠原伸元，立松伸，小林茂树，松岡康彦，长井宏树，T·E·阿特伍德，S·麦克唐纳，P·D·麦克瑞尔，平岡茂树，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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