專利名稱：適于變物性介質攪拌的可調式雙軸反應釜的制作方法
技術領域：
本發明涉及旋轉攪拌裝置，尤其是涉及一種適于變物性介質攪拌的可調式 雙軸反應釜。
背景技術：
攪拌設備在化工、輕工、石化、制藥、生物等行業的應用極其廣泛，其對 應結構形式也豐富多樣，它的合理選型，不僅能節約能源、降低生產成本，也 是保證產品質量穩定的一個關鍵因素。傳統的單軸攪拌設備，往往只適用于特 定的工藝流程。隨著工藝要求的嚴格化，這種功能單一、結構簡單的攪拌設備， 已經越來越不能適應大工業生產的多樣化需求。
以化工為代表的過程工業生產中，復雜多變的化學反應十分常見，這些反 應過程常伴隨著相態轉變、熱量傳遞和粘度變化等，對應在不同反應階段對攪 拌設備提出了不同的要求。尤其是涉及聚合反應的場合，其體系物性變化很大， 并常表現出以下特點反應初期，攪拌介質為液-液低粘度的混合；隨著反應的 進行，反應物析出固體粒子或生成高粘物質，體系也逐漸變得粘稠；反應后期， 攪拌介質為固-液高粘度的混合。對于這樣的聚合反應體系，如果采用單軸攪拌 設備，則為滿足反應后期的要求必須選取適于固-液混合的攪拌設備。按照這種 設計，勢必造成成本增加并導致嚴重的能源浪費現象；反之，如果僅僅采用滿
足前期反應攪拌要求的設計，那么當反應進行到后期，不僅造成反應效率低下，
甚至還會造成因物料粘度過大致使電機過載燒壞的嚴重后果。
發明內容
本發明的目的是提供一種適于變物性介質攪拌的可調式雙軸反應釜，以適 應物性尤其是粘度變化較大的聚合反應的不同階段對攪拌設備的不同需求，進 而在滿足反應體系強化傳質、傳熱要求的前提下，實現節能、高效。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
它具有密閉的釜體，釜體外側焊有螺旋狀加熱半圓管夾套，半圓管夾套的
上下兩端分別設有蒸汽進口和冷凝水出口；釜體頂部居中設置上攪拌系統，上 攪拌系統由上傳動系統驅動旋轉，并通過釜頂機械密封與釜體實現密閉；釜體 底部居中設置下攪拌系統，下攪拌系統由下傳動系統驅動旋轉，并通過釜底攪 拌專用機械密封實現與釜體的密閉；釜體上下封頭的側面分別設有有進料口和
3出料口，整個反應釜通過釜體底部的支承式支座進行支撐；上傳動系統和下傳 動系統與同一延時繼電器連接。
所述的上攪拌系統包括上攪拌軸和推進式螺旋槳葉；上攪拌軸通過聯軸器 插入釜體內，推進式螺旋槳葉從上到下分2~3層布置在上攪拌軸上。
所述的下攪拌系統包括下攪拌軸、刮板和錨式攪拌器；下攪拌軸通過另一聯 軸器插入釜體內，下攪拌軸的端部裝有錨式攪拌器，錨式攪拌器的兩側沿全高 度方向交錯焊有傾斜刮板，傾斜刮板與釜體的內壁保持2」mm的間隙。 本發明具有的有益效果是
(1) 能耗小。該反應釜可根據體系物料粘度變化的特點，先后開啟上下兩 套攪拌系統，兩系統分別由不同的電機帶動，采用不同的轉速運行，可有效避 免選用單一攪拌器所導致的反應初期功率過剩問題；且釜體采用半圓管夾套， 相較傳統的整體夾套，其內部熱媒的湍動性更好、傳熱系數更大，傳熱效率高；
(2) 調節控制方便，適應性強。兩攪拌軸運轉的時間由一個延時繼電器控 制，延時時間用戶可根據反應特點自行設定。此外，上攪拌系統布置的槳葉層 數、下攪拌系統刮板的傾斜角等都靈活可調；
(3) 密封可靠，操作密閉，無雜質進入和逸出，品質與安全有保證；
(4) 設備耗材少、重量輕。因半圓管夾套對釜體的強度和剛度有加強作用， 釜體壁厚可大大降低，節省材料；
(5) 采用立式結構，占地面積小。
附圖是本發明的結構原理示意圖。
圖中1、支承式支座，2、下傳動系統，3、下攪拌系統，3.1、下攪拌軸， 3.2刮板，3.3錨式攪拌器，4、半圓管夾套，5、蒸汽進口， 6、釜體，7、上傳 動系統，8、上攪拌系統，8.1、上攪拌軸，8.2、推進式螺旋槳葉，9、釜頂機械 密封，10、進料口， U、冷凝水出口， 12、出料口， 13、釜底攪拌專用機械密 封
具體實施例方式
如附圖所示，本發明它具有密閉的釜體6，釜體6外側焊有螺旋狀加熱半圓 管夾套4，半圓管夾套4的上下兩端分別設有蒸汽進口 5和冷凝水出口 11;釜 體6頂部居中設置上攪拌系統8，上攪拌系統8由上傳動系統7驅動旋轉，并通 過釜頂機械密封9與釜體6實現密閉；釜體6底部居中設置下攪拌系統3，下攪 拌系統3由下傳動系統2驅動旋轉，并通過釜底攪拌專用機械密封13實現與釜體6的密閉；釜體6上下封頭的側面分別設有有進料口 IO和出料口 12，整個反 應釜通過釜體6底部的支承式支座1進行支撐；上傳動系統7和下傳動系統2 與同一延時繼電器連接。上攪拌系統8和下攪拌系統3的運行時間由一個延時 繼電器控制切換，上攪拌系統8在釜內物系粘度較小時運行，下攪拌系統3在 釜內物系粘度較大時運行，兩者不同時工作。
所述的上攪拌系統8包括上攪拌軸8.1和推進式螺旋槳葉8.2;上攪拌軸8.1 通過聯軸器插入釜體6內，推進式螺旋槳葉8.2從上到下分2~3層布置在上攪拌 車由8.1 ±。
所述的下攪拌系統3包括下攪拌軸3.1、刮板3.2和錨式攪拌器3.3;下攪拌 軸3.1通過另一聯軸器插入釜體6內，下攪拌軸3.1的端部裝有錨式攪拌器3.3， 錨式攪拌器3.3的兩側沿全高度方向交錯焊有傾斜刮板3.2，傾斜刮板3.2與釜 體6的內壁保持2 3mm的間隙。 本發明的工作原理如下-
參與聚合反應的液態介質通過進料口 10進入釜體6。進料完畢后，先啟動 上傳動系統7帶動上攪拌系統8高速旋轉，隨著反應的進行，體系物性由稀薄 變為粘稠，當經過設定的延時時間間隔之后，上傳動系統7自動停止，轉為下 傳動系統2運行，帶動錨式攪拌器3.3旋轉。由于反應后期體系粘度加大，反應 釜6內壁會附著粘性物質，可依靠錨式攪拌器3.3上的刮板3.2進行清除。由于 聚合反應需要在一個適宜的溫度環境下進行，因此釜體6外側設有半圓管夾套4。 反應進行的同時，會有高溫蒸汽通過進口5源源不斷的輸入夾套4，并借助對流 和傳導傳熱的方式，將熱量傳遞給反應物系，被吸熱降溫相變的蒸汽最終由下 部的冷凝水出口 11排出。進入夾套4的蒸汽流量可根據釜體6內溫度變化進行 調節。當反應完畢進行出料和必要的清理工作后，生產系統將進入下一個循環 周期。
權利要求
1、一種適于變物性介質攪拌的可調式雙軸反應釜，其特征在于它具有密閉的釜體(6)，釜體(6)外側焊有螺旋狀加熱半圓管夾套(4)，半圓管夾套(4)的上下兩端分別設有蒸汽進口(5)和冷凝水出口(11)；釜體(6)頂部居中設置上攪拌系統(8)，上攪拌系統(8)由上傳動系統(7)驅動旋轉，并通過釜頂機械密封(9)與釜體(6)實現密閉；釜體(6)底部居中設置下攪拌系統(3)，下攪拌系統(3)由下傳動系統(2)驅動旋轉，并通過釜底攪拌專用機械密封(13)實現與釜體(6)的密閉；釜體(6)上下封頭的側面分別設有有進料口(10)和出料口(12)，整個反應釜通過釜體(6)底部的支承式支座(1)進行支撐；上傳動系統(7)和下傳動系統(2)與同一延時繼電器連接。
2、 根據權利要求1所述的一種適于變物性介質攪拌的可調式雙軸反應釜， 其特征在于所述的上攪拌系統(8)包括上攪拌軸(8.1)和推進式螺旋槳葉(8.2:); 上攪拌軸(8.1)通過聯軸器插入釜體(6)內，推進式螺旋槳葉(8.2)從上到下分2 3 層布置在上攪拌軸(8.1)上。
3、根據權利要求1所述的一種適于變物性介質攪拌的可調式雙軸反應釜， 其特征在于所述的下攪拌系統(3)包括下攪拌軸(3.1)、刮板(3.2)和錨式攪拌器 (3.3);下攪拌軸(3.1)通過另一聯軸器插入釜體(6)內，下攪拌軸(3.1)的端部裝有錨 式攪拌器(3.3)，錨式攪拌器(3.3)的兩側沿全高度方向交錯焊有傾斜刮板(3.2)，傾 斜刮板(3.2)與釜體(6)的內壁保持2~3mm的間隙。
全文摘要
本發明公開了一種適于變物性介質攪拌的可調式雙軸反應釜。在釜體外側焊有螺旋狀加熱半圓管夾套，半圓管夾套的上下兩端分別設有蒸汽進口和冷凝水出口；釜體頂部設置上攪拌系統，由上傳動系統驅動旋轉，并通過機械密封與釜體實現密閉；釜體底部設置下攪拌系統，由下傳動系統驅動旋轉，并通過釜底機械密封與釜體的密閉；釜體上下封頭分別設有有進、出料口。上攪拌系統適合物料粘度較低的反應前期，下攪拌系統適合物料粘度較高的反應中后期。上下攪拌系統通過一個延時繼電器控制兩者的自動切換。靈活可調，尤其能適應粘度變化較大的聚合反應的不同階段對攪拌設備的不同需求，進而在滿足反應體系強化傳質、傳熱要求的前提下，實現節能、高效。
文檔編號B01J19/18GK101596438SQ20091010038
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月10日 優先權日2009年7月10日
發明者劉寶慶, 范坤泉 申請人:浙江大學