[发明专利]一种外循环反应器及聚合反应的撤热方法

权利要求书

1.一种反应器，其特征在于，所述反应器包括反应器本体和外循环系统，所述反应器本体上部、下部分别设置有外循环入口和外循环出口，所述外循环系统通过外循环出口和外循环入口与反应器本体串接。

2.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述反应器本体的外部设置夹套。

优选地，所述反应器本体的底部设置出料口，顶部设置有进料口。

优选地，所述反应器本体的内部还设置有搅拌器。

优选地，所述搅拌器包括搅拌桨，所述搅拌桨包括至少两层搅拌桨叶。

优选地，所述搅拌桨叶为推进式搅拌桨，所述搅拌桨叶的推进方向均朝向反应釜底部。

优选地，所述推进式搅拌桨叶的径向长度L与反应釜直径D的比值L/D＝0.1-0.4，优选为0.2-0.4。

优选地，当所述推进式搅拌桨的层数为两层以上时，所述两层以上的推进式搅拌桨之间还设置有至少一层径向平推搅拌桨。

优选地，所述径向平推搅拌桨的桨叶为圆角矩形桨叶。

优选地，所述径向平推搅拌桨的桨叶径向长度l与反应釜直径D的比值l/D＝0.15-0.4，优选为0.2-0.3。

3.如权利要求1或2所述的反应器，其特征在于，所述搅拌器还包括驱动部，用于调节所述搅拌器的搅拌速度。

优选地，所述驱动部为电机，所述驱动部位于所述反应器本体顶部。

优选地，所述反应器本体的内部不设置冷却盘管。

4.如权利要求1-3任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器本体的内部还可以设置多块导流板。

优选地，多块所述导流板安装于所述反应器本体内壁上。更优选地，多块所述导流板间隔均匀安装于所述搅拌桨对应的反应器本体内壁上。

优选地，所述导流板为弧形平板或方形平板，优选为弧形平板。

优选地，所述导流板的长边固定于所述反应器本体的内壁。

优选地，导流板的长度所述导流板的长度不超过最上层搅拌桨与最底层搅拌桨之间的垂直高度，宽度为(0.05-0.1)D。

5.如权利要求1-4任一项所述的反应器，其特征在于，所述外循环系统还包括外循环管路、环管式冷凝器和淤浆泵，所述外循环出口与淤浆泵、环管式冷凝器、外循环入口通过外循环管路依次串接。

优选地，所述环管式冷凝器包括内管和套设于内管外部的外管。

优选地，所述环管式冷凝器的长度为(5-50)D，优选20-30D。

优选地，所述内管直径D₀与外管直径D₁的比例为D₁/D₀＝1.1-2.0，优选为1.5-1.8。

优选地，所述内管直径D₀为100mm-400mm，优选为150-200mm。

优选地，所述外循环出口位置不高于底部搅拌桨，优选与底部搅拌桨齐平。

优选地，所述外循环入口不高于顶部搅拌桨。

优选地，所述外循环入口和外循环出口均沿着反应釜径向切向方向。

优选地，所述外循环入口和外循环出口相对于最上层搅拌桨和最底层搅拌桨的中心呈对称位置。

6.如权利要求1-5任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器还包括控制系统，优选地，所述控制系统为DCS控制系统。

优选地，所述控制系统与反应器本体、外循环系统、淤浆泵电连接或信号连接。

7.权利要求1-6任一项所述的反应器生产超高分子量聚乙烯的方法，其特征在于，所述方法包括将反应器本体内的超高分子量聚乙烯浆液，通过所述外循环系统撤走反应热。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述反应器本体内的聚合反应温度为65-80℃。

优选地，所述反应器本体内的聚合压力为0.2-0.8MPa。

优选地，所述方法包括将超高分子量聚乙烯浆液由反应器本体底部的外循环出口流出，并由淤浆泵输送进入环管式冷凝器，然后从反应器本体上部的外循环入口返回反应器本体内部继续反应。