[发明专利]一种聚合反应釜组件及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域的一种聚合反应釜组件及其使用方法，尤其是用于以或含有丙烯酰胺为原料聚合生成胶状高分子聚合物的反应釜组件及其控制工艺。

背景技术

聚丙烯酰胺类聚合物是一类大量生产的水溶性聚合物之一。被应用于石油、水处理、造纸、纺织印染、农业等领域。

在聚丙烯酰胺类产品制备中，有一类聚丙烯酰胺聚合产物或共聚物在聚合反应釜中形成整块胶状高分子聚合物，含水量通常为65～80%，具有较强的粘弹性。

一种聚合物处理工艺是将这种大块胶状聚丙烯酰胺胶体从聚合釜釜底挤出到专用的螺杆挤出粉碎机中，通过螺杆牵引挤出后经过粉碎切割机，将胶块粉碎为小块胶粒，然后在下一工艺单元将小块胶粒干燥为20～80目的粉状产品，这个过程包括了胶状高分子聚合物胶块的挤出粉碎，以及进一步的干燥等操作。

从聚合反应釜中将整块胶状聚丙烯酰胺含水聚合物挤出往往是个困难的过程，尤其是在一些特定聚合条件下，如低含水量，高分子量的聚合物等，此时聚合物的釜底出料挤出造粒尤为困难，通常在底部螺杆挤出粉碎机螺杆的牵引同时还需要聚合反应釜内部通入0.2MPa～0.6MPa的气压，通常为压缩空气或氮气，施加一定压力使整块胶体聚合物被压出。因此，聚合反应釜的设计压力要能够承受所施加的压力。虽然聚合反应进行时设备内压力通常为接近常压的0～0.05MPa，但是考虑到将胶块挤出聚合反应釜的工艺过程，通常聚合釜的设计压力需要0.8～1.0MPa。

尽管如此，在一些特定聚合物条件下，胶状聚合物的挤出有时还是难于进行，尤其是高分子量的聚丙烯酰胺胶状聚合物，有时由于釜壁与整体胶块的摩擦力过大，且釜内施加的气压较高（0.3～0.6MPa)，而出料口螺杆机处压力为常压，造成胶块上下压差过大，造成胶块被上下压穿，形成穿孔，被压穿后的胶块失去向下的气压，即失去向下面螺杆挤出粉碎机的动力，这需要靠长时间的静置过程来等候胶块在重力下逐渐复原，之后再继续施压进行出料操作，有时甚至需要拆开反应釜人工进行清理，影响了生产效率，同时操作人员人工清理劳动强度大。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种能够在较低压力（0.05～0.2MPa）下将聚合反应釜中整块胶状聚合物压出的聚合反应釜组件及其使用方法，能够降低设备所需最高操作压力，并缩短操作时间，提高设备生产效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种用于以或包含丙烯酰胺作为原料的反应的聚合反应釜组件以及使用方法，其中所述聚合反应釜组件包括釜体、鼓气口及鼓气管路，所述鼓气口及鼓气管路连接气源，所述釜体底部设置出料口并连接造粒装置，其特征在于：

所述釜体上设置润滑液进料口，可用于通入润滑液体及吹扫气体，各润滑液进料口上连接润滑液加入管路以输送润滑液。

所述润滑液进料口的位置以接近锥段与直筒段焊缝为好，可以在釜体直筒段或锥段，一般所述润滑液进料口与所述釜体锥段与直筒段焊缝的距离小于等于锥段垂直于地面的垂直高度，即锥段高度1/3；

或者，所述润滑液进料口在所述釜体的锥段并位于锥段高度2/3以上。

各润滑液加入管路上设置润滑液计量罐，各润滑液计量罐连接所述气源。

所述润滑液进料口及其润滑液加入管路采用的不锈钢管，优选的不锈钢管。

各润滑液进料口插入釜体内的管口上设置管口盖板，各管口盖板采用点焊与釜体内壁固定，使各管口盖板底平面与釜体内壁平行固定并在互相没有点焊处形成缝隙作为导向孔，所述导向孔使润滑液能够沿釜壁扩散，形成有效的润滑层。所形成的各导向孔中管口盖板底平面与釜体内壁之间的距离为1～3mm，优选2mm。

所述管口盖板的顶平面和底平面的形状都为圆形、椭圆形、扁圆形，所述管口盖板的材质与釜体的材质相同，通常需要圆角处理，以避免边角毛刺，锐角。所述管口盖板的顶平面和底平面的形状不局限于上述形状，只要能达到所述效果。

所述润滑液进料口的设置数量为3～8个，优选4～5个并配套相同数量的润滑液计量罐，鼓气口及鼓气管路的设置数量可不同与进料口数量。比如图1中所示的4个润滑液进料口。

所述釜体顶部设置进料口，釜体底部出料口连接出料球阀并连接螺杆挤出造粒机作为造粒装置，釜体外套置反应釜釜体夹套。

由所述润滑液进料口通入的润滑液为水或者分散剂，分散剂是煤油类有机烃或煤油类有机烃混合复配液体。