聚合反應(yīng)釜是一個密封的容器,其內(nèi)部可以精確控制溫度、壓力和攪拌速度,以有效地進(jìn)行聚合反應(yīng)。這種控制能力是確保產(chǎn)生高質(zhì)量聚合物的關(guān)鍵。通常由耐高溫、耐腐蝕的材料制成,如不銹鋼或玻璃鋼,以確保其在反應(yīng)過程中的穩(wěn)定性和耐用性。此外,它還具有加熱和冷卻系統(tǒng),可以精確地控制反應(yīng)溫度,以適應(yīng)不同的反應(yīng)需求。
一、結(jié)構(gòu)與原理
聚合反應(yīng)釜通常由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支承等組成。攪拌裝置的類型可以根據(jù)具體的反應(yīng)需求進(jìn)行選擇,如錨式、漿式、渦輪式、推進(jìn)式或框式等。這種設(shè)計有助于均勻混合反應(yīng)物,促進(jìn)聚合反應(yīng)的進(jìn)行。
主要原理是通過將單體在反應(yīng)釜中聚合成高分子,從而生成目標(biāo)化合物。根據(jù)不同的需要,聚合反應(yīng)釜還可以采用不同的配料和加熱方式,從而實(shí)現(xiàn)不同層面的反應(yīng)。
二、功能和特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)緊湊,進(jìn)口 PTFE 設(shè)計,操作方便;
2、反應(yīng)釜蓋釜體手動升降分離;
3、7英寸真彩色全觸摸操作界面;
4、支持保溫計時和啟動計時,雙計時模式;
5、支持遠(yuǎn)程控制,具備 RS485 通訊口;
6、具備數(shù)據(jù)采集,記錄,報表導(dǎo)出功能;
7、支持壓力數(shù)顯功能;
8、具備安全聯(lián)鎖功能,超溫超壓報警;
9、具備攪拌電流顯示功能;
三、設(shè)計工藝要求
1、反應(yīng)物料介質(zhì):水,醇類
2、結(jié)構(gòu):間歇式
3、釜蓋密封形式:改性 PTFE 墊片(進(jìn)口)
4、全容積:3L
5、用材:316L
6、操作溫度:270℃
7、操作壓力:-1~20bar
8、設(shè)計壓力:50bar
9、管閥件材質(zhì):316L
10、換熱方式:電加熱
四、釜蓋開口
管口 | 數(shù)量 | 規(guī)格/尺寸 | 用途 |
氣相口 | 2 | 1/4 管 | 裝氣相針閥 |
真空口 | 1 | 1/2 管 | 裝球閥 |
安全閥口 | 1 | 1/4 管 | 裝安全爆破裝置 |
攪拌口 | 1 | M36 | 裝磁耦合攪拌器 |
測溫口 | 1 | 1/4 卡套 | 裝溫度傳感器 |
測壓口 | 1 | 1/4 卡套 | 裝壓力表&壓力傳感器 |
出料口 | 1 | DN60 法蘭 | 裝出料展閥 |
冷凝口 | 1 | 3/4 卡套 | 裝冷凝器 |
回流口 | 1 | 3/4 卡套 | 裝回流管 |
五、預(yù)裝部件
部件 | 數(shù)量 | 材質(zhì) | 輸出接口 | 用途 |
氣相針閥 | 2 | 316L | Φ3/8 卡套 | 進(jìn)氣/排氣 |
真空球閥 | 1 | 316L | Φ1/2 卡套 | 真空 |
安全閥 | 1 | 316L | Φ1/4 卡套 | 安全泄壓 |
攪拌器(注 1) | 1 | 316L | / | 物料混合攪拌 |
溫度傳感器 | 1 | 316L | / | 測量釜內(nèi)溫度 |
壓力表 | 1 | 316L | / | 測量釜內(nèi)壓力 |
壓力傳感器 | 1 | 316L | / | 釜內(nèi)壓力數(shù)顯 |
真空計 | 1 | 316L | / | 真空顯示 |
放料閥 | 1 | 316L | / | 底部放料 |
六、主要優(yōu)點(diǎn)
1.可以使聚合反應(yīng)整個過程自動化,減少了人工干預(yù)帶來的誤差和浪費(fèi),提高了生產(chǎn)效率。
2.反應(yīng)器的體積可以根據(jù)需要調(diào)整,可以適應(yīng)不同規(guī)模生產(chǎn)的需求。
3.配備有先進(jìn)的溫度控制、壓力控制和攪拌器系統(tǒng),能夠精確控制反應(yīng)條件,確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和質(zhì)量。
4.可以自動完成原料的攪拌、加熱、冷卻和加料等操作,大大降低了原材料的損耗和工人的勞動強(qiáng)度。
七、主要分類
根據(jù)反應(yīng)釜的類型,可以分為批式反應(yīng)裝置、連續(xù)反應(yīng)裝置以及循環(huán)反應(yīng)裝置。其中,批式反應(yīng)裝置是指每次反應(yīng)過程都是單獨(dú)進(jìn)行的,反應(yīng)之間需要停止生產(chǎn)、清洗設(shè)備等。連續(xù)反應(yīng)裝置是指反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,使批量數(shù)據(jù)變得更加穩(wěn)定、可控性更好。循環(huán)反應(yīng)裝置則是指在反應(yīng)過程中,通過重新循環(huán)反應(yīng)液來促進(jìn)反應(yīng)。
根據(jù)反應(yīng)方式,還可以分為溶液聚合反應(yīng)、乳液聚合反應(yīng)、等離子聚合反應(yīng)等。其中,溶液聚合反應(yīng)是指聚合物和單體混合在溶劑中,通過加熱和攪拌實(shí)現(xiàn)反應(yīng)。乳液聚合反應(yīng)是指單體和乳化劑混合在一起,通過震動、攪拌等使溶液變成乳液,再通過加熱來實(shí)現(xiàn)反應(yīng)。等離子聚合反應(yīng)則是通過高能電離子的作用實(shí)現(xiàn)反應(yīng),能夠?qū)崿F(xiàn)高分子化合物的高效生成。
八、操作與維護(hù)
在操作時需要注意的是,先將設(shè)備全部內(nèi)外清洗,保證設(shè)備的無菌環(huán)境。在反應(yīng)前需要準(zhǔn)確計量并且按照操作流程進(jìn)行添加,確保單體和催化劑的配比正確。在反應(yīng)過程中需要不斷攪拌,并且及時控制溫度和壓力,確保反應(yīng)能夠持續(xù)進(jìn)行。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,需要對設(shè)備進(jìn)行清洗、維護(hù)和保養(yǎng),同時記錄好數(shù)據(jù)以及設(shè)備的使用情況。
還需要注意材料的選擇。例如,選擇不耐腐蝕的材料可能引發(fā)設(shè)備損壞或化學(xué)反應(yīng)時的放熱。此外,需要每隔一段時間對設(shè)備進(jìn)行一次全面的檢查,包括設(shè)備的結(jié)構(gòu)、部件的連接、管道的堵塞情況等,避免設(shè)備因為使用時間過長而出現(xiàn)安全隱患。
在實(shí)際應(yīng)用中,聚合反應(yīng)裝置廣泛應(yīng)用于變壓器繞組、電纜絕緣材料、汽車零件、管道材料、醫(yī)用器械、工程塑料等領(lǐng)域。例如,在制造聚苯乙烯材料中,聚合反應(yīng)器可以通過控制溫度和壓力,使單體發(fā)生聚合反應(yīng),從而制得透明、堅硬、具有優(yōu)良的耐熱性和耐化學(xué)性的聚苯乙烯材料。在生產(chǎn)聚酰胺材料中,可以通過改變反應(yīng)器中單體的比例,如己內(nèi)酰胺和正己醛二酰胺的比例,來控制產(chǎn)物的分子量和分子量分布,實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)的聚酰胺材料。