聚合反應釜是一個密封的容器,其內部可以精確控制溫度、壓力和攪拌速度,以有效地進行聚合反應。這種控制能力是確保產生高質量聚合物的關鍵。通常由耐高溫、耐腐蝕的材料制成,如不銹鋼或玻璃鋼,以確保其在反應過程中的穩定性和耐用性。此外,它還具有加熱和冷卻系統,可以精確地控制反應溫度,以適應不同的反應需求。
一、結構與原理
聚合反應釜通常由釜體、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具體的反應需求進行選擇,如錨式、漿式、渦輪式、推進式或框式等。這種設計有助于均勻混合反應物,促進聚合反應的進行。
主要原理是通過將單體在反應釜中聚合成高分子,從而生成目標化合物。根據不同的需要,聚合反應釜還可以采用不同的配料和加熱方式,從而實現不同層面的反應。
二、功能和特點
1、結構緊湊,進口 PTFE 設計,操作方便;
2、反應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、支持遠程控制,具備 RS485 通訊口;
6、具備數據采集,記錄,報表導出功能;
7、支持壓力數顯功能;
8、具備安全聯鎖功能,超溫超壓報警;
9、具備攪拌電流顯示功能;
三、設計工藝要求
1、反應物料介質:水,醇類
2、結構:間歇式
3、釜蓋密封形式:改性 PTFE 墊片(進口)
4、全容積:3L
5、用材:316L
6、操作溫度:270℃
7、操作壓力:-1~20bar
8、設計壓力:50bar
9、管閥件材質:316L
10、換熱方式:電加熱
四、釜蓋開口
管口 | 數量 | 規格/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、預裝部件
部件 | 數量 | 材質 | 輸出接口 | 用途 |
氣相針閥 | 2 | 316L | Φ3/8 卡套 | 進氣/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 | / | 測量釜內溫度 |
壓力表 | 1 | 316L | / | 測量釜內壓力 |
壓力傳感器 | 1 | 316L | / | 釜內壓力數顯 |
真空計 | 1 | 316L | / | 真空顯示 |
放料閥 | 1 | 316L | / | 底部放料 |
六、主要優點
1.可以使聚合反應整個過程自動化,減少了人工干預帶來的誤差和浪費,提高了生產效率。
2.反應器的體積可以根據需要調整,可以適應不同規模生產的需求。
3.配備有先進的溫度控制、壓力控制和攪拌器系統,能夠精確控制反應條件,確保產品的穩定性和質量。
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度。
七、主要分類
根據反應釜的類型,可以分為批式反應裝置、連續反應裝置以及循環反應裝置。其中,批式反應裝置是指每次反應過程都是單獨進行的,反應之間需要停止生產、清洗設備等。連續反應裝置是指反應連續進行,使批量數據變得更加穩定、可控性更好。循環反應裝置則是指在反應過程中,通過重新循環反應液來促進反應。
根據反應方式,還可以分為溶液聚合反應、乳液聚合反應、等離子聚合反應等。其中,溶液聚合反應是指聚合物和單體混合在溶劑中,通過加熱和攪拌實現反應。乳液聚合反應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,再通過加熱來實現反應。等離子聚合反應則是通過高能電離子的作用實現反應,能夠實現高分子化合物的高效生成。
八、操作與維護
在操作時需要注意的是,先將設備全部內外清洗,保證設備的無菌環境。在反應前需要準確計量并且按照操作流程進行添加,確保單體和催化劑的配比正確。在反應過程中需要不斷攪拌,并且及時控制溫度和壓力,確保反應能夠持續進行。當反應結束后,需要對設備進行清洗、維護和保養,同時記錄好數據以及設備的使用情況。
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設備損壞或化學反應時的放熱。此外,需要每隔一段時間對設備進行一次全面的檢查,包括設備的結構、部件的連接、管道的堵塞情況等,避免設備因為使用時間過長而出現安全隱患。
在實際應用中,聚合反應裝置廣泛應用于變壓器繞組、電纜絕緣材料、汽車零件、管道材料、醫用器械、工程塑料等領域。例如,在制造聚苯乙烯材料中,聚合反應器可以通過控制溫度和壓力,使單體發生聚合反應,從而制得透明、堅硬、具有優良的耐熱性和耐化學性的聚苯乙烯材料。在生產聚酰胺材料中,可以通過改變反應器中單體的比例,如己內酰胺和正己醛二酰胺的比例,來控制產物的分子量和分子量分布,實現不同性質的聚酰胺材料。