專利名稱：氯丁橡膠聚合釜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適用于氯丁橡膠行業以及其它化工行業的乳液聚合反應釜。
背景技術：
聚氯丁二烯的生產采用乳液聚合的方法，但由于氯丁二烯本身的結構特點，該生 產過程與一般的乳液聚合又有不同之處。氯丁二烯有較大的極性，并且很活潑，聚合反應不 但可以在膠束和單體液珠中進行，而且在水和單體界面之間也可能產生聚合反應。氯丁二 烯聚合反應的特點是反應速度快、反應熱效應大、容易早期生成凝膠，而生成凝膠會影響橡 膠成品的質量，需加以控制。目前國內主要采用間歇式聚合釜，反應物料從加引發劑到終止劑，都是在一臺聚 合釜中獨立完成的。聚合反應的單程周期包括誘導期和初期、中期或反應激烈期以及后期 三個階段。在誘導期和初期，要求反應體系盡快均勻的乳化，使乳膠粒大小發展平衡；在反 應激烈期聚合物-單體膠乳粒體積已足夠大，同時體系粘度變大，傳熱速度下降。另一方 面，由于鏈的終止反應速度下降，反應總速度急劇上升。基于以上原因，該階段聚合溫度不 好控制，尤其是當聚合釜容積較大時，聚合溫度更是不好控制。如升溫現象得不到及時控 制，就會引起“爆發式聚合”，物料將沖出聚合釜，造成巨大浪費。在反應后期需要調節攪拌 速度，甚至是完全停止攪拌，以維持反應溫度，促進反應完全進行。所以聚合過程的不同階 段要求攪拌和傳熱有不同的強度，而現有的大型聚合釜無法滿足這一要求。發明內容本實用新型的目的是提供一種溫度可控的氯丁橡膠聚合釜，該聚合釜可有效的保 證反應中的乳化效果并實現反應過程的有效控制。本實用新型是由冷凍鹽水夾套、內冷板鹽水入口、釜體、內冷板、耳座、內冷板鹽 水出口、夾套排空口、人孔、釜蓋、減速機、防爆電機、減速機機架、引發劑入口、穩定劑入口、 爆破膜接口、視鏡、夾套鹽水出口、夾套鹽水入口、攪拌器、膠乳排放口、溫度計口、乳液入 口、事故穩定劑入口、夾套鹽水出口和夾套鹽水排凈口組成，其特征在于釜體是由直筒體、 上封頭和下封頭組成，攪拌器由攪拌軸和攪拌槳組成，攪拌槳為2-6葉，每葉攪拌槳在同 一平面，并沿圓周均布，每葉攪拌槳與攪拌軸是垂直的，攪拌槳是矩形，攪拌器滿足如下要
求[0008]VDi=0..25-0. 45，[0009]hj/Rj=0..45-0. 85，[0010]VDi=0.15-0. 35,[0011]hj/H=0.15-0. 3。[0012]其中=Di一筒體直徑[0013]Rj-——攪拌槳外緣到攪拌軸中心的距離[0014]h—一攪拌器距反應釜底部的距離[0015]V——攪拌槳高度[0016]H-直簡體尚度[0017]新的攪拌槳與傳統的攪拌器相比適用的粘度域較寬，有更強的混合及傳熱能力。 該攪拌器與變頻器配合使用可以對聚合反應全過程的混合及傳熱強度進行有效的控制。采 用機械密封作為軸封可以有效的防止有毒氣體的泄露，改善操作環境。本實用新型具有以下優點1.釜內混合速度快，效果好，可直接于釜內進行乳化，這使工藝簡化，節約設備成 本，而且操作方便，易于實現集中控制；2.傳熱效果好，可有效控制反應，生產安全；3.全密封操作，有效改善操作環境；4.生產能力高，可有效降低生產成本。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的節點工視圖圖3是本實用新型的B-B剖視圖圖4是本實用新型的A向視圖如圖所示1是冷凍鹽水夾套、2是內冷板鹽水入口、3是直筒體、4是內冷板、5是 耳座、6是內冷板鹽水出口、7是夾套排空口、8是人孔、9是釜蓋、10是減速機、11是防爆電 機、12是變頻裝置、13是減速機機架、14是機械密封、15是引發劑入口、16是上封頭、17是 攪拌軸、18是夾套鹽水出口、19是夾套鹽水入口、20是攪拌槳、21是下封頭、22是膠乳排放 口、23是溫度計口、24是乳液入口、25是夾套鹽水排凈口、26是穩定劑入口、27是爆破膜接 口、觀是事故穩定劑入口。
具體實施方式
釜體、釜蓋9組成反應釜的本體，釜體是由直筒體3、上封頭16和下封頭21組成， 在反應釜的外側有冷凍鹽水夾套1，反應釜的內側有內冷板4。反應釜的攪拌裝置采用頂裝 式，在釜蓋9上安裝有減速機機架13、機械密封14、減速機10、11、變頻裝置12，攪拌軸17 穿過釜蓋9進入到反應釜內部，在攪拌軸17的底部裝有攪拌槳20，攪拌槳為三葉，每葉攪拌 在同一平面，并沿圓周均布，每葉攪拌槳與攪拌軸是垂直的，攪拌槳是矩形。攪拌器滿足如 下要求RjAti = 0. 33，hj/Rj = 0. 67，h/Dj = 0· 25，h/H = 0· 21。其中=Di是筒體直徑，Rj是攪拌槳外緣到攪拌軸中心的距離H是攪拌器距反應釜 底部的距離，hj是攪拌槳高度，H是直筒體高度。反應釜分別設有乳液入口 M、引發劑入口 15、穩定劑入口沈、事故穩定劑入口 28、 膠乳排放口 22、爆破膜接口 27、人孔8、內冷板鹽水入口 2、內冷板鹽水出口 6、夾套排空口 7、夾套鹽水入口 19、夾套鹽水出口 18、溫度計口 23，夾套鹽水排凈口 25。在聚合反應的初 期，在釜內加入乳液、引發劑，開動攪拌裝置使乳液充分混合乳化。反應一段時間后，進入反 應的激烈期，此時反應溫度變化很快，可通過變頻器調節攪拌器的轉速以及通過鹽水夾套 和內冷板來控制反應溫度，控制反應正常進行。在反應的晚期也可通過控制攪拌轉速，來保 證合適的反應溫度，從而保證反應進行完全。在整個反應過程中，反應是始終在密閉的容器
4中進行，防毒效果好。實施例2攪拌槳為二葉，每葉攪拌在同一平面，并沿圓周均布，每葉攪拌槳與攪拌軸是垂直 的，攪拌槳是矩形。攪拌器滿足如下要求RjZDi = 0. 29，h/R」=0· 55，WOi = 0· 28，h/H = 0· 18。其余的同實施例 1。實施例3攪拌槳為六葉，每葉攪拌在同一平面，并沿圓周均布，每葉攪拌槳與攪拌軸是垂直 的，攪拌槳是矩形。攪拌器滿足如下要求RjZDi = 0. 42，h/R」=0· 75，WOi = 0· 22，h/H = 0· 23。其余的同實施例 1。
權利要求1.一種氯丁橡膠聚合釜，它是由由冷凍鹽水夾套(1)、內冷板鹽水入口 O)、釜體、內冷 板0)、耳座(5)、內冷板鹽水出口(6)、夾套排空口(7)、人孔(8)、釜蓋(9)、減速機(10)、防 爆電機(11)、減速機機架(13)、引發劑入口(15)、穩定劑入口( )、爆破膜接口(27)、夾套 鹽水出口(18)、夾套鹽水入口(19)、攪拌槳(20)、膠乳排放口 (22)、溫度計口(23)、乳液入 口(M)、事故穩定劑入口(觀)、夾套鹽水出口(18)和夾套鹽水排凈口 0 組成，其特征在 于釜體是由直筒體3、上封頭16和下封頭21組成，攪拌器由攪拌軸(17)和攪拌槳00)組 成，攪拌槳OO)為三葉，每葉攪拌槳OO)在同一平面，并沿圓周均布，每葉攪拌槳OO)與 攪拌軸(17)是垂直的，攪拌槳OO)是矩形。
2.如權利要求1所述的一種氯丁橡膠聚合釜，其特征在于所述攪拌器滿足如下要求 VDi = 0. 25-0. 45，hj/Rj = 0. 45-0. 85， h/Dj = 0. 15-0. 35， hj/H = 0. 15-0. 3。 其中=Di——筒體直徑Rj——攪拌槳外緣到攪拌軸中心的距離 h——攪拌器距反應釜底部的距離 hj——攪拌槳高度 H——直筒體高度
專利摘要一種氯丁橡膠聚合釜，它是由由冷凍鹽水夾套(1)、內冷板鹽水入口(2)、釜體(3)、內冷板(4)、耳座(5)、內冷板鹽水出口(6)、夾套排空口(7)、人孔(8)、釜蓋(9)、減速機(10)、防爆電機(11)、減速機機架(13)、引發劑入口(15)、穩定劑入口(26)、爆破膜接口(27)、夾套鹽水出口(18)、夾套鹽水入口(19)、攪拌槳(20)、膠乳排放口(22)、溫度計口(23)、乳液入口(24)、事故穩定劑入口(28)、夾套鹽水出口(18)和夾套鹽水排凈口(25)組成，其特征在于攪拌器由攪拌軸(17)和攪拌槳(20)組成，攪拌槳(20)為三葉，每葉攪拌槳(20)在同一平面，并沿圓周均布，每葉攪拌槳(20)與攪拌軸(17)是垂直的，攪拌槳(20)是矩形。本實用新型具有釜內混合速度快，效果好，可直接于釜內進行乳化，這使工藝簡化，節約設備成本，而且操作方便，易于實現集中控制的優點。
文檔編號C08F136/18GK201883053SQ201020124619
公開日2011年6月29日 申請日期2010年3月2日 優先權日2010年3月2日
發明者張志剛, 時建敏, 李占文, 李改英, 田養鋒, 蔡晉麗, 謝煒, 趙世平, 趙毅, 閆少偉, 陸宏瑋 申請人:山西合成橡膠集團有限責任公司, 賽鼎工程有限公司