[发明专利]带隔热层套管式换热挡板的搅拌釜

说明书

本发明涉及一种带换热挡板的搅拌釜，特别是涉及一种带隔热层套管式换热挡板的搅拌釜。

搅拌釜是一种带有搅拌的容器或装置，可用以进行物料的混合或分离，如混合釜、汽提釜等；也可用来进行某些化学反应，如反应釜或聚合釜等。

在搅拌釜中，物料的流动条件是相当重要的，一般除藉助恰当的搅拌系统外，还要配有合理的挡板，以消除搅拌引起的物料流的打旋或形成旋涡，起到控制流型和强化搅拌效果的作用。在搅拌釜中进行物料混合、分离或反应的过程中，特别是在某些聚合反应过程中，釜的内壁和内件表面易沉积一层物料，需要定期清釜，这就直接影响了搅拌釜的有效开工率，因此要求釜的内件应不易沉积物料，并且在沉积物料后应易于清除。此外，在搅拌釜中进行物料混合、分离或反应的过程中，往往伴随有热交换，例如有的需要由外界向物料提供热量，有的则需要将物料产生的热量(如反应热、聚合热等)撤除，以保证过程的正常进行，这不仅是安全操作所需要的，而且也是为获得均匀质量产品所要求的。常用的换热方法是在搅拌釜外加一夹套或外盘管，在夹套或外盘管中通入换热工质，以进行换热工质与釜内物料的热交换，实现向物料供热或给物料撤热，但是由于受到釜体外表面积及结构上的限制，其换热能力是有限的，因而往往还需在釜内加内换热管进行内换热。因此在搅拌釜内安装一种既起挡板作用又起内换热作用的换热挡板是一种较为理想的方案，它既可以破坏涡流，控制流型，从而增强了搅拌效果，同时又可以实现内换热，从而也增强了搅拌釜的换热效果。近年来已报导了一些不同形式的换热挡板，常见的换热挡板为指形挡板、D形折流挡板、及纵向盘管式换热挡板等。例如，美国专利USP4029143提出了一种具有翅片管散热器和轴流型搅拌器的聚合反应釜，其撤热效果较好；日本公开特许公报昭64-85122公开了一种装有纵向换热管的搅拌反应釜，适用于液体的混合和高粘度高分子聚合物的合成，但是已有的换热挡板的效果尚不够理想，而且其结构复杂，表面容易沉积物料并且难以清除(如在聚合过程中容易在换热挡板上形成挂胶)，这又进一步影响了换热挡板的换热效果，总之，已有的换热挡板在换热面积和换热效果、控制流型和搅拌效果、不易沉积物料和沉积物料后易于清除等三方面的综合效果尚不够理想。

本发明的目的是提供一种带隔热层套管式换热挡板的搅拌釜，这种搅拌釜具有结构简单、换热效果好、挡板效应佳、不易挂料及清釜快捷方便的优点。

本发明的目的是这样实现的：所说的搅拌釜主要由釜体、搅拌系统和一组换热挡板组成，每个换热挡板均由内外两个同心管套在一起所组成，换热挡板直立均布在与搅拌釜壁同心的圆周上，并分别与换热工质的进口总管与出口总管相连接，在大直径釜中换热挡板可双列布置，分布在不同半径的两个同心圆上，每列换热挡板的数目为2～12根，最好为4～8根，换热挡板的管径一般为D_N50～D_N300mm，换热挡板的立管截面可以是圆形的，也可以是椭圆形的或扁圆形的，换热挡板的外管为常用的薄壁管，在管外面也可带有直翅片，换热挡板的外管表面也可进行抛光处理，表面粗糙度优于3.2，最好优于0.2，换热挡板的内管也可以为常用的薄壁管，在其表面有一隔热层，换热挡板内管表面的隔热层可为一层涂覆的塑料，如涂覆一层环氧树脂、聚乙烯或聚丙烯等，换热挡板内管表面的隔热层还可以为封在内管外的空气层或真空层，这时在换热挡板内管的外面再套上一个比换热挡板外管直径小的管子，该管子的两端与换热挡板内管的外表面封接而形成密闭空腔，此时隔热层可以是充满该密闭空腔的一个空气层，在特殊需要的情况下也可将密闭空腔中的空气抽空，因而隔热层就是封在密闭空腔中的真空层，密闭空腔两壁间的厚度应保证换热挡板内外管间的合适空间大小，由换热工质流速要求具体选定，一般其厚度为20～100mm。带密闭空腔的换热挡板更适用于内径至少为2000mm的搅拌釜。

操作时，换热工质从进口环管流入各换热挡板的内外管之间，然后经内管由出口环管流出。

在所说的搅拌釜中，釜体为常用的通用设备，搅拌系统也为通用的搅拌设备，可采用一般的轴流型、径流型或混合型等搅拌方式。此外，根据需要还可配置其它配件，如搅拌釜的外夹套，加料均布分配盘，物料的进出管线等。

图1为本发明搅拌釜的示意图。

图2为本发明搅拌釜的各换热挡板排布的示意图。

图3为带涂复塑料隔热层的换热挡板示意图。

图4为带空气隔热层的换热挡板示意图。

下面结合附图对本发明作进一步描述，但本发明并不限于此。