CN105032326A - 立式反应釜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是立式反应釜,包括立式的壳体、竖立于壳体中部的搅拌棒和驱动搅拌棒转动的电机;在壳体的顶部设有进料管、底部设有出料管、中部设有真空抽气口、外侧壁上还有添加导热油的导热油管和加热导热油的加热棒;所述搅拌棒的底部带有搅拌叶;所述搅拌棒中上部固定连接有多层圆环形物料盘,所述物料盘均匀分布多通孔,自上而下所述物料盘的内径逐层越来越小而外径则越来越大;所述进料管的出料端位于物料盘的上方;所述真空抽气口设置在最高液位上方且位于最低层物料盘的下方。在多层物料盘碰撞分散作用下,本反应釜内的物料最后会形成物料“雨”下至壳体底部,大大增加了物料的表面积,提高小分子低聚物和乙二醇的脱挥速率,减少反应停留所需时间。
Description
技术领域
本发明涉及高分子聚合物生产装置,尤其涉及的是一种立式反应釜。
背景技术
随着社会的发展,生活中产生了大量的废旧聚酯物料,如废聚酯材料、废旧纺织品等。现有技术中提供了一种废旧聚酯材料的回收方法,具体包括以下步骤:瓶片筛选、粉碎、清洗、混配、干燥、螺杆熔融、过滤、聚酯缩聚、纺丝等。聚酯缩聚反应,是低聚物的化合物在高真空度的环境下经加热和添加催化剂的作用,相互间进行缩合聚合,在反应过程中会有小分子低聚物和乙二醇等副产物,因此熔体需要很大的表面积,方便副产物逸出,使缩聚反应顺利进行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供一种结构简单、制造成本低廉、密封性更好、真空度高、所需反应停留短的立式反应釜。
为实现上述目的,本发明的技术解决方案是:立式反应釜,包括立式的壳体、竖立于壳体中部的搅拌棒和驱动搅拌棒转动的电机;在壳体的顶部设有进料管、底部设有出料管、中部设有真空抽气口、外侧壁上还有添加导热油的导热油管和加热导热油的加热棒;所述搅拌棒的底部带有搅拌叶;所述搅拌棒中上部固定连接有多层圆环形物料盘,所述物料盘均匀分布多通孔,自上而下所述物料盘的内径逐层越来越小而外径则越来越大;所述进料管的出料端位于物料盘的上方;所述真空抽气口设置在最高液位上方且位于最低层物料盘的下方。
优选的,所述壳体的顶部还设有第二进料管、底部设有第二出料管,第二出料管通过一个循环泵连接至第二进料管。
优选的,所述进料管呈S型。
优选的,所述物料盘的内外边缘设有1cm的凸缘。
优选的,所述进料管和第二进料管的出料端呈喇叭状。
优选的,所述壳体内正对真空抽气口安装有挡板。
优选的,所述搅拌棒的中下部固定连接有两个刮板,刮板端部与壳体内壁的距离为1cm,刮板位于搅拌叶的上方,刮板的设置有利于自清洁。
优选的,所述导热油管的端部带有一个可拆卸的向下弯头。
优选的,所述壳体的顶部安装有供人进入的检查口、底部设有排污口;所述出料管连接有出料泵,所述壳体被分为壳盖和壳身两部分且两者之间可通过螺栓固定连接。
优选的,具有两个真空抽气口,所述两个真空抽气口关于壳体中心轴对称。
通过采用上述的技术方案,本发明的有益效果是:
相较于卧式反应釜,本结构为立式的反应釜,在物料停留时间更加容易合理把控,保证物料停留时间均匀,尽可能实现物料先进先出;而且搅拌器与壳体的密封结构相对简单,密封效果好,有效降低其生产和制造成本。
立式反应釜壳体中上部设置多层可旋转的圆环形物料盘,物料盘上均匀分布有通孔,物料自上方流下,经过多层物料盘碰撞分散,最后形成物料“雨”流下,大大增加了物料的表面积,提高小分子低聚物和乙二醇的脱挥速率;还增设有循环泵,物料通过该循环泵的作用,多次在物料盘的作用下,多次转化为物料“雨”,进一步提高了小分子低聚物和乙二醇的脱挥速率,减少反应停留所需时间。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图;
图2为物料盘的俯视图;
图3为实施例3的结构示意图;
(1、壳体;11、进料管;12、出料管;121、出料泵;13、第二进料管;14、第二出料管;15、循环泵;16、排污口;17、检查口;18、螺栓;2、搅拌棒;21、搅拌叶;22、刮板;3、电机;4、真空抽气口;41、挡板;51、导热油管;511、弯头;52、加热棒;53、滴料桶;6、物料盘;61、通孔;62、凸缘)。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例来进一步说明本发明。
实施例1
如图1所示,立式反应釜,包括立式的壳体1,在壳体1中间固定有一根带有搅拌叶21的搅拌棒2,搅拌棒2与壳体1顶部的电机3轴向密封连接。在壳体1的顶部设置有进料管11、底部有出料管12和排污口16、中部有真空抽气口4。在壳体1侧壁具有存放导热油的空腔(未示出),在底部安装有加热导热油的加热棒52,在侧壁的上方(空腔的顶部)设有一个用于添加导热油的导热油管51,在导热油管51的尾端是一个可拆卸弯头511;当需要添加导热油时,要拆除导热油管51上方的弯头511,导热油管51的进料端呈竖直向上的;在加热过程中,导热管51必须安装上弯头511,该导热油管51就用作导热油的排气口,在弯头511的下方,放置一个滴料桶53,可回收利用导热油的产生气体的物质,还可维持工厂的干净整洁。在壳体1的顶部还有供人进入的检查口17,方便维修人员进入内部检查维修。为方便大规模维修,壳体1被分为上下两段,两段之间通过螺栓18固定密封。除以上结构外,壳体1还包括有温度计、压力计、液位计、视镜等必要设备。
如图1和2所示,在所述搅拌棒2的中上部固定连接有多层圆环形物料盘6,在物料盘6均匀分布多通孔61,其内外边缘设有1-2cm的凸缘62,自上而下物料盘6的内径逐层越来越小而外径则越来越大;所述进料管11的出料端应该位于物料盘6的上方。进一步地,将两个真空抽气口4设置在最高液位上方且位于最低物料盘6的下方,两个真空抽气口4关于壳体中线轴对称设置,提高本结构真空的稳定性。为防止物料由真空抽气口4逸出,影响真空泵的正常工作,在壳体1内部正对真空抽气口4处固定安装有挡板41。为清洗壳体1内壁,在搅拌叶21上方且真空抽气口4的下方固定有刮板22,刮板22的端部离壳体1内壁只有1cm。
本实施例反应釜的具体使用过程:
本反应釜的壳体1内部真空度设定在50-500pa,温度保持在275-300℃。
首先,物料(低聚物熔体)由顶部S型进料管11进入。进料管11设计成S型就要求物料必须累积到一定液位(排除空气的存在),物料才会由进料管11的出料端掉落至最底层的物料盘6上,最好是刚好位于(内径和外径)/2的位置的上方。此时,物料盘6还随着搅拌棒2的转动不断旋转的,充分保证物料均匀分散的进料。
紧接着,在物料盘6的作用下,物料会被分散呈物料“雨”状下流,而由于物料盘6的阻挡作用,物料下流速度小于进料速度,当物料在物料盘6上累积超过1-2cm时,就会从物料盘6的内外边缘掉落至下一物料盘6,在物料盘6的作用下再次分散呈物料“雨”状;依次类推,逐层下流,最后以均匀物料“雨”状到达底部。优选的,最底层的物料盘6内边缘紧贴搅拌棒2,外边缘紧贴壳体内壁。此步骤的作用,是加大物料的表面积,提高脱挥效率,减少反应停留时间。
物料到达壳体1的底部会在搅拌叶21作用下均化聚合反应,搅拌叶21上方的刮板22除具有自清洁功能外,还可以搅拌物料使其均化。
最后,物料从底部的出料管12排出,出料管12设于底部保证物料是先进先出,有效控制物料的停留时间均匀,保证成品的品质。
实施例2
如图2和3所示,本实施例是在实施例1的基础上,在壳体1的顶部还设有第二进料管13、底部设有第二出料管14,第二出料管14通过一个循环泵15连接至第二进料管13,使物料不断地上下循环,多次在物料盘6的作用下纷纷化作物料雨下流到底部均化并聚合反应,进一步提高了物料的表面积,提高小分子低聚物和乙二醇的脱挥效率,大大地减少反应停留所需时间。同时,还能够保证在一定时间范围内实现物料更换,避免部分物料停留时间过长,影响其品质。
以上所述的,仅为本发明的较佳实施例而已,不能限定本发明实施的范围,凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰,皆应仍属于本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.立式反应釜,包括立式的壳体、竖立于壳体中部的搅拌棒和驱动搅拌棒转动的电机;在壳体的顶部设有进料管、底部设有出料管、中部设有真空抽气口、外侧壁上还有添加导热油的导热油管和加热导热油的加热棒;所述搅拌棒的底部带有搅拌叶;其特征在于:所述搅拌棒中上部固定连接有多层圆环形物料盘,所述物料盘均匀分布多通孔,自上而下所述物料盘的内径逐层越来越小而外径则越来越大;所述进料管的出料端位于物料盘的上方;所述真空抽气口设置在最高液位上方且位于最低层物料盘的下方。
2.根据权利要求1所述立式反应釜,其特征在于:所述壳体的顶部还设有第二进料管、底部设有第二出料管,第二出料管通过一个循环泵连接至第二进料管。
3.根据权利要求1所述立式反应釜,其特征在于:所述进料管呈S型。
4.根据权利要求1所述立式反应釜,其特征在于:所述物料盘的内外边缘设有1-2cm的凸缘。
5.根据权利要求2所述立式反应釜,其特征在于:所述进料管和第二进料管的出料端呈喇叭状。
6.根据权利要求1所述立式反应釜,其特征在于:所述壳体内正对真空抽气口安装有挡板。
7.根据权利要求1所述立式反应釜,其特征在于:所述搅拌棒的中下部固定连接有两个刮板,刮板端部与壳体内壁的距离为1cm,刮板位于搅拌叶的上方。
8.据权利要求1所述立式反应釜,其特征在于:所述导热油管的端部带有一个可拆卸的向下弯头。
9.根据权利要求1所述立式反应釜,其特征在于:所述壳体的顶部安装有供人进入的检查口、底部设有排污口;所述出料管连接有出料泵,所述壳体被分为壳盖和壳身两部分且两者之间可通过螺栓固定连接。
10.根据权利要求1所述立式反应釜,其特征在于:具有两个真空抽气口,所述两个真空抽气口关于壳体中心轴对称。
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