[发明专利]一种釜式聚合反应器

说明书

本发明公开了一种釜式聚合反应器，包括反应器主体，所述反应器主体顶部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接位于反应器主体内部的搅拌器，所述搅拌器包括依次连接的中心纵轴、偏心侧杆和偏心主轴，所述中心纵轴一端连接驱动电机的输出轴，另一端与偏心侧杆固定连接，所述偏心侧杆和偏心主轴通过轴承连接，所述偏心主轴上设置齿轮，所述反应器主体内壁上与设置一圈与齿轮啮合的齿条；所述偏心主轴上固定有螺旋方向相反的上螺旋叶片和下螺旋叶片。本发明所公开的釜式聚合反应器能有效缩短气液两相的混合时间，增强混合效果，提高反应效率，节约能耗，特别适用于粘度较大的气液界面反应。

技术领域

本发明涉及化学反应设备技术领域，特别涉及一种釜式聚合反应器。

背景技术

多相化学反应从控制机理上可以分为反应控制和传质控制。对快反应而言，相际传质为控制步骤。光气界面缩聚法是工业上常用的聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)生产方法，其工艺路线为使溶于碱性水溶液的双酚A与溶于惰性有机溶剂的光气在水、油两相界面上在催化剂作用下发生聚合反应生成聚碳酸酯。该聚合反应一般可分为光气化和缩聚两个阶段，前者是溶于碱性水溶液的双酚A形成的酚钠盐和光气发生酰氯化反应形成只有几十上百分子量的低聚物，后者是低聚物进一步缩聚生成上万分子量的高聚物产品。

由于聚合反应发生在油水两相界面之间，因此两相间的传质效果会显著影响反应结果的好坏。尤其对于速度更快的光气化阶段，该阶段形成的低聚物的分子量大小及分布决定了最终产品的分子量大小和分布。当聚碳酸酯产品中分子量分布宽、小分子量含量高时，其初始分解温度降低，产品稳定性能变坏。

现有工业上使用的聚合釜是普通的带有搅拌的反应釜，为增强传质效果，现有方法都是通过增加类似挡板或折流板部件的方法，这种方法混合效果不理想，会产生搅拌死角；而且由于聚合反应生成的聚碳酸酯在有机溶剂中形成的溶液具有较大的粘度，挡板及折流板硬性搅拌会产生损坏，不适合采用这种方式来增强传质效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种釜式聚合反应器，以达到增强传质效果、实现对冲混合、减少能耗、提高反应效率的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种釜式聚合反应器，包括反应器主体，所述反应器主体顶部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接位于反应器主体内部的搅拌器，所述搅拌器包括依次连接的中心纵轴、偏心侧杆和偏心主轴，所述中心纵轴一端连接驱动电机的输出轴，另一端与偏心侧杆固定连接，所述偏心侧杆和偏心主轴通过轴承连接，所述偏心主轴上设置齿轮，所述反应器主体内壁上与设置一圈与齿轮啮合的齿条；所述偏心主轴上固定有螺旋方向相反的上螺旋叶片和下螺旋叶片。

上述方案中，所述反应器主体顶部开设气相出口和溶剂回流口，侧壁上开设至少一个水相进料口和至少一个油相进料口，底部开设出料口。

进一步的技术方案中，所述油相进料口位于水相进料口上方。

更进一步的技术方案中，所述油相进料口和水相进料口沿反应器主体侧壁圆周方向均匀交错分布。

上述方案中，所述上螺旋叶片和下螺旋叶片上均开设通孔。

上述方案中，所述偏心侧杆固定于所述轴承的外圈上，所述偏心主轴固定于所述轴承的内圈上。

上述方案中，所述上螺旋叶片和下螺旋叶片数量相同。

上述方案中，所述齿条和齿轮为直齿、斜齿、圆齿或圆柱齿中的一种。

上述方案中，所述齿轮安装于偏心主轴的上部，所述齿条安装于反应器主体的上部。

通过上述技术方案，本发明提供的釜式聚合反应器具有如下有益效果：