[发明专利]一种光引发超声搅拌聚合反应器及使用方法

说明书

本发明涉及一种光引发超声搅拌聚合反应器及使用方法，涉及化工生产设备领域，包括用于搅拌的进料釜、进行搅拌的搅拌器、用于导入物料和气体的反应器上腔、进行光引发聚合反应的反应器主体、进行超声波搅拌的反应器下腔和用于暂时存放物料的缓存釜，反应器下腔固连在缓存釜顶部，反应器主体固连在反应器下腔顶部，反应器上腔固连在反应器主体顶部，进料釜固连在反应器上腔顶部，搅拌器转动连接在进料釜上，进料釜、反应器上腔、反应器主体、反应器下腔和缓存釜通过管道及管道上的阀门以及连接端的通孔相连通，本发明具有抑制副反应提高主聚合反应速率的优点。

技术领域

本发明涉及化工生产设备技术领域，尤其涉及一种光引发超声搅拌聚合反应器及使用方法。

背景技术

高分子产品一般通过反应釜或光引发槽、超声反应釜等装置聚合制备，例如聚丙烯酰胺通常利用生物法制备丙烯酰胺单体，再通过向反应釜添加去离子水、分散剂、引发剂、通氮气等进行聚合制备，通过添加化学试剂进行聚合反应制备的成品受试剂影响纯度偏低，不适应一些食品级产品的市场需求，影响产品附加值。

通过普通的光反应槽或超声反应釜进行反应，化学试剂添加量相应减少一些，但依然存在反应效率相对偏低，废液处理量大、自动化操作水平低等不适应工业化要求的问题。为了降低产品杂质含量，提高产品纯度，满足食品级产品质量要求，各个厂家对光引发聚合反应装置及超声聚合反应装置工业化需求越来越迫切。

因此，针对以上不足，需要提供一种光引发超声搅拌聚合反应器及使用方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决高分子产品单一聚合反应装置产品纯度低、自动化程度低、反应方式不可调、生产效率低、工业化水平低的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光引发超声搅拌聚合反应器及使用方法，包括用于搅拌的进料釜、进行搅拌的搅拌器、用于导入物料和气体的反应器上腔、进行光引发聚合反应的反应器主体、进行超声波搅拌的反应器下腔和用于暂时存放物料的缓存釜，反应器下腔固连在缓存釜顶部，反应器主体固连在反应器下腔顶部，反应器上腔固连在反应器主体顶部，进料釜固连在反应器上腔顶部，搅拌器转动连接在进料釜上，进料釜、反应器上腔、反应器主体、反应器下腔和缓存釜通过管道及管道上的阀门以及连接端的通孔相连通。

作为对本发明的进一步说明，优选地，进料釜顶部一侧设有用于投放物料的主进料口，进料釜顶部一侧设有进料釜循环进料口，进料釜循环进料口通过管道和管道上的阀门与反应器下腔相连通。

作为对本发明的进一步说明，优选地，进料釜上设有进料釜进气口和进料釜定压排气口以使进料釜内流动有氮气。

作为对本发明的进一步说明，优选地，反应器主体包括外套壳、高透光反应管和主体光源，外套壳上下两端分别与反应器上腔和反应器下腔固连，若干根高透光反应管间隔固连在外套壳内，高透光反应管与反应器上腔和反应器下腔之间通过通孔相连通，若干个主体光源固连在外套壳内壁上，主体光源发射光线穿过高透光反应管照射到物料上以使物料发生聚合反应。

作为对本发明的进一步说明，优选地，高透光反应管包括管套、顶盖和底盖，管套由PMMA、PC、CR-39、J.D、PS及AS添加高透光材料制成，顶盖固连在管套顶部，底盖固连在管套底部，顶盖和底盖上均开设有料孔，料孔分别与反应器上腔和反应器下腔相通。

作为对本发明的进一步说明，优选地，顶盖上插接有流通有氮气的氮气管，氮气管伸入管套内且不与底盖接触。

作为对本发明的进一步说明，优选地，底盖中部插接有振动支杆，振动支杆底部与固连在反应器下腔内的超声搅拌换能器抵接，振动支杆顶部伸入管套内并与氮气管管口间具有间距，振动支杆顶部呈环状间隔固连有若干根振动杆，振动杆围成的圆形直径大于氮气管外径，振动杆顶部插入顶盖内。