[实用新型]一种用于生产水溶性聚合物胶体产品的反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可使水溶液聚合反应中热交换充分，聚合反应稳定进行的聚合装置，尤其涉及一种适用于生产高相对分子质量的水溶性聚合物胶体的聚合反应装置。

背景技术

水溶性聚合物是一类重要的功能性高分子，在水处理、采油、造纸、纺织等诸多领域有着广泛的应用。作为线状高分子，高相对分子质量的聚合产物的获得意味着更宽泛的应用领域，在水处理、污泥脱水领域作为絮凝剂使用时高相对分子质量还意味着更好的应用性能。因此，高相对分子质量的水溶性聚合产物一直是产品研发和生产者所追求的目标。而高相对分子质量水溶性聚合物产品的获得，除了与聚合工艺，单体质量相关外，还与聚合装置的设计有关。

目前，大多数厂家的水溶性聚合物的生产过程一般为先进行水溶液聚合为聚合物胶体，然后胶体经造粒、干燥、粉碎、筛分等步骤产出干燥粉状产品，聚合反应过程是决定聚合物产品的关键步骤。一般来说，用于水溶性聚合物聚合反应过程的装置有釜式聚合框式反应器和锥形框式反应器，在聚合反应过程中均存在物料与外部热交换不畅，局部聚合反应温度不足，而局部聚合热不易散发导致反应温度过热，聚合反应不均匀的问题，导致聚合物相对分子质量降低或出现交联，产品质量不稳定。

实用新型内容

本实用新型主要针对釜式和锥形聚合框式反应器的在水溶性聚合物聚合反应过程中热交换不充分的问题，提供一种可促使聚合反应热交换充分，使聚合反应稳定进行适用于高相对分子质量的水溶性聚合物胶体中试和规模化生产的聚合反应装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种用于生产水溶性聚合物胶体产品的反应装置，包括有恒温槽、恒温夹层、恒温槽上盖、温度控制装置以及框式反应器，其特征在于：所述恒温槽外设有恒温槽夹层，恒温槽内的两侧壁上分布有插槽，框式反应器装入物料并插接入插槽中，加热环处于恒温槽下部，恒温槽中的水由其上端部的浮球进水器进入，需排水时由其下端部的出水管排出，恒温槽内侧壁的一端安装有温度控制器，恒温槽上盖上设有温度计插孔。

所述的恒温槽夹层及恒温槽上盖内部均采用保温材料填充。

所述的框式反应器的反应框为长方体容器，厚度在10cm以下，反应框上盖合有反应框上盖，且反应框与反应框上盖之间通过角链连接。

所述的反应框上盖通过上盖锁扣锁定，反应框上盖与反应框接触部分设有防止反应液流出的密封圈，框式反应器内部设有均匀分布的反应框插槽，所述反应框插槽中配合安装有带均匀分布直缝的反应框隔板，反应框隔板厚度在1mm以下。

本实用新型的优点是：

本实用新型的恒温槽与框式反应器组合方便，能保证聚合反应过程物料与水浴的充分热交换，使得聚合反应可稳定进行，易于得到高相对分子质量的水溶性聚合产物，聚合反应后框式反应器从恒温槽中取出，打开框式反应器即可取出胶体产物，胶体产物为条状，可直接进入造粒机造粒，操作方便。而且结构简单紧凑，制造成本低，适用于高相对分子质量的水溶性聚合物胶体中试和规模化生产的聚合反应用。

附图说明

图1为恒温槽结构示意图。

图2为框式反应器结构示意图。

具体实施方式

由图1可知，一种用于生产水溶性聚合物胶体产品的反应装置，包括有恒温槽1、恒温夹层2、恒温槽上盖8、温度控制装置3以及框式反应器，其中恒温槽主体1两壁均匀设有插槽6，加热环5处于恒温槽1下部，恒温槽1中的水由浮球进水器9进入，需排水时由出水管4排出；恒温槽上盖8设有温度计插孔7，方便插入温度计以监测水浴实际温度。

由图2可知，框式反应器的反应框10为长方体容器，厚度在10cm以下以利于聚合反应热交换，反应框上盖11与反应框通过角链12连接，通过一侧的把手14可自由开合，聚合反应时反应框上盖11通过上盖锁扣13锁定，反应框上盖11与反应框10 接触部分设有密封圈以防止反应液流出，反应框10内部设有均匀分布的反应框插槽15，带均匀分布的直缝的反应框隔板16可自由插拔于其中。

在生产水溶性聚合物时，将反应框隔板16插入反应框插槽15中，反应液充分搅拌并通氮后，将反应液转入反应框10中，盖上反应框上盖11，并锁上上盖锁扣13。

恒温槽通过浮球进水器9注入水，根据聚合工艺要求，通过数显温度控制装置3控制反应温度，此时加热环5开始工作对水进行加热，到设定温度后数显温度控制装置3通过开闭加热环5控制水浴温度。将已装入反应液的反应框10一一插入恒温槽1的插槽6中，盖上恒温槽上盖8进行聚合反应，通过插入温度计插孔7中的长柄温度计监测水浴实际温度。聚合反应前，由于反应框具有较大面积的框壁，水浴温度可通过反应框壁导入反应液引发反应，而聚合反应开始后，不断产生的反应热也可通过框壁导入恒温槽的水中，促使反应热从反应体系中释放出来。通过聚合反应，反应框10中的反应液变为胶体状，并随反应框及隔板形状形成长方胶体块。反应结束后，将反应框10从恒温槽1中取出，打开反应框上盖11，取出反应框中的隔板16，然后即可倾倒出胶体块。胶体块呈长方条状，可直接进入造粒机中进行造粒，非常有利于后续处理操作。