专利名称：新型聚苯乙烯反应釜的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工生产设备，具体来说，涉及一种聚苯乙烯的生产反应釜。
背景技术：
聚苯乙烯消费领域主要集中在电子电器、包装、日用品、建筑、交通运输等应用领域，如汽车部件、家用电器外壳、机件、音像制品盒壳、食品包装、建筑装修、灯具、玩具等方面。我国作为聚苯乙烯需求大国，自20世纪80年代以来，聚苯乙烯长期处于供不应求的状态，且进口量增长很快。虽然聚苯乙烯生产能力和产量逐年增长，但自产部分仍不能满足市场需求，每年都需要大量进口。为改变这种局面，我国近年来重复引进了多套聚苯乙烯生产装置，花费了大量外汇。而在我国自主研发的聚苯乙烯化工设计专有技术中，聚苯乙烯反应釜是该技术中最关键的设备。如图1 图2所示，为现有的聚苯乙烯反应釜，其采用立式多盘管、重力型平推层流聚合釜，反应釜由传动装置、轴承座机架100、填料密封101、上端盖102、盘管103、搅拌桨104、搅拌轴105、内筒体106、夹套107和下端盖108等组成。釜内介质为聚苯乙烯，苯乙烯，氮气等，夹套和盘管内介质为导热油。釜内介质随转化率的升高，物料重度增加而自然下沉，立式釜可减少物料返混，使聚合物分子量分布集中，有利于提高产品质量和加工性能。与卧式釜相比，能克服卧式釜不能保持轴对中的缺点，且立式釜长度可适当加长，以增加聚合釜容积，减少聚合釜台数，进一步降低投资和运行费用，减少回流，提高产品质量。但该聚苯乙烯反应釜也存在不足。反应釜内部设置有37层搅拌桨104，每层搅拌桨104之间设有整件式双层盘管103，共37层盘管。因每层盘管103在釜内为整件式结构，每安装一层盘管并焊接固定后再装一层搅拌桨，所以搅拌轴105和搅拌桨104安装后无法外抽。当盘管因磨损等原因发生导热油漏油时，无法进行检查而确定漏油点，检修非常困难，只能整个反应釜报废，经济损失很大。每层盘管在釜内的布置结构见图3所示。另外，由于该反应釜采用碳钢材质，因腐蚀容易产生锈斑，脱落导致产品有黑点，影响产品质量。该设备投入生产使用近10年，能满足当时工艺生产及安全操作的要求，但为了能够进一步提高产品质量，便于检修，延长使用寿命等，需要设计新型的聚苯乙烯反应釜。
实用新型内容本实用新型的目的在于改进原有的聚苯乙烯反应釜，在沿用原立式多盘管、重力型平推层流聚合釜的情况下，改进釜内盘管和搅拌桨的结构形式，重点解决原反应釜内部每层盘管都为整体，搅拌轴无法外抽，盘管发生导热油漏油时无法检修的技术问题，延长反应釜的使用寿命。为了达到上述发明目的，本实用新型采用了以下技术方案一种新型聚苯乙烯反应釜，包括釜体，釜体内设有若干层盘管，相邻盘管层之间设置有搅拌桨组件，所述搅拌桨组件包括均布于搅拌轴圆周面上的若干搅拌桨叶，每层盘管由与搅拌桨叶数量相等的若干扇形盘管单元构成一盘管平面，相邻盘管单元之间留有可容所述搅拌桨叶出入的间隙。
3[0006]所述搅拌桨叶为棒状结构，以便缩小浆叶的体积，方便维修时从相邻盘管单元间的间隙中抽出。每层盘管由三个盘管单元组成，每个盘管单元呈120°的扇形、由同一平面内的若干条换热管盘绕而成。单层盘管结构与双层盘结构相比，具有更好的传热效果。所述釜体包括上端盖及下端盖，反应釜搅拌轴与上端盖之间采用机械密封，可解决填料碎粒影响产品外观质量的问题。本实用新型改进了反应釜釜内盘管和搅拌桨的结构，由于盘管分三块布置，搅拌轴可以外抽，当盘管发生导热油漏油时，可以把安装有搅拌桨的搅拌轴整体外抽，从而对漏油点进行局部修补，避免了重大的经济损失，延长了设备的使用寿命。
[0010]图1是现有的聚苯乙烯反应釜立面结构示意图。[0011]图2是现有的聚苯乙烯反应釜平面剖示图。[0012]图3是现有的聚苯乙烯反应釜盘管在釜内的布置结构示意图。[0013]图4是本发明的聚苯乙烯反应釜立面结构示意图。[0014]图5是图4的A-A剖面图。[0015]图6是本发明的盘管布置轴测示意图。[0016]图7是图6的C向视图，即本发明的盘管布置平面示意图。[0017]图8是本发明的搅拌桨立面布置示意图。[0018]图9是图8的B-B剖面图，即本发明的搅拌桨平面布置示意图。[0019]其中，100轴承座机架，101填料密封，102上端盖，103盘管，104搅拌桨叶，105搅
拌轴，106内筒体，107夹套，108下端盖，200轴承座机架，201机械密封，202上端盖，203盘管，2030间隙，2031盘管单元，204搅拌桨叶，205搅拌轴，206内筒体，207夹套，208下端盖， 209传动装置，210进料口，211夹套和盘管导热油进出口，212测温口，213出料口。
具体实施方式
如图4 9所示，为本发明的聚苯乙烯反应釜。其采用立式多盘管、重力型平推层流聚合釜，包括搅拌轴传动装置209、轴承座机架200、用于密封搅拌轴及上端盖的机械密封201、上端盖202、搅拌桨204、盘管203、搅拌轴205，内筒体206，夹套207和下端盖208 等部件。釜体内设有68层盘管，相邻盘管层之间设置有搅拌桨组件。每层盘管203由圆周面上三等分的盘管单元2031构成，每个盘管单元2031呈120°的扇形。相邻盘管单元之间留有可容所述搅拌桨叶出入的间隙2030，以供搅拌桨外抽。如图8所示，搅拌桨一共设置69层，如图9所示，搅拌桨组件包括均布于搅拌轴205圆周面上的三片搅拌桨叶204，相邻的桨叶之间相距120°，固定于搅拌轴205上。搅拌桨采用三叶棒型结构，取代了原三叶板式叶片结构，以利于缩小搅拌桨叶体积，少占用盘管之间的预留间隙，增加盘管的布管数量，从而提高盘管的换热面积。以上改进解决了搅拌桨无法外抽的问题，当安装或检修时， 将搅拌桨叶旋转对准相邻盘管之间的间隙处，整体抽出固定连接有搅拌桨叶的搅拌轴，以便进行盘管的检修，避免了整个反应釜报废而造成重大的经济损失。[0022]所述盘管为单层盘管，由三个呈120°扇形的盘管单元组成，每个盘管单元由多条换热管盘绕而成，换热管的进口及出口均与夹套连通。一层搅拌桨叶设置一层盘管，增加搅拌的作用，减少高粘度反应物料在盘管表面的滞留，从而提高盘管的传热效果。当导热油进入夹套后，通过夹套内设置的纵向和横向隔板，使导热油沿与夹套连通的每一盘管单元 2031串联流动，以达到盘管换热均勻的效果。为保证提高产品质量，反应釜内与反应物料直接接触的主要设备材质改为不锈钢，而设备法兰和上，下端盖采用碳钢衬不锈钢，尽量减少设备投资。本实用新型采用机械密封端盖与搅拌轴，解决填料碎粒影响产品外观质量的问题。
权利要求1.一种新型聚苯乙烯反应釜，包括釜体，釜体内设有若干层用于容纳加热介质的盘管， 相邻盘管层之间设置有搅拌桨组件，其特征在于所述搅拌桨组件包括均布于搅拌轴圆周面上的若干搅拌桨叶，每层盘管由与搅拌桨叶数量相等的若干扇形盘管单元构成一盘管平面，相邻盘管单元之间留有可容所述搅拌桨叶出入的间隙。
2.根据权利要求1所订定的新型聚苯乙烯反应釜，其特征在于所述搅拌桨叶为棒状结构。
3.根据权利要求1所订定的新型聚苯乙烯反应釜，其特征在于每层盘管由三个盘管单元组成，每个盘管单元呈120°的扇形、由同一平面内的若干条换热管盘绕而成。
4.根据权利要求1所订定的新型聚苯乙烯反应釜，其特征在于所述釜体包括上端盖及下端盖，反应釜搅拌轴与上端盖之间的密封采用机械密封。
专利摘要本实用新型公开了一种新型聚苯乙烯反应釜，包括釜体，釜体内设有若干层用于容纳加热介质的盘管，相邻盘管层之间设置有搅拌桨组件，所述搅拌桨组件包括均布于搅拌轴圆周面上的若干搅拌桨叶，每层盘管由与搅拌桨叶数量相等的若干扇形盘管单元构成一盘管平面，相邻盘管单元之间留有可容所述搅拌桨叶出入的间隙。本实用新型改进了釜内盘管和搅拌桨的结构，由于盘管分三块布置，搅拌轴可以外抽，当盘管发生导热油漏油时，可以把安装有搅拌桨的搅拌轴整体外抽，从而对漏油点进行局部修补，避免了重大的经济损失，延长了设备的使用寿命。
文档编号C08F12/08GK202054767SQ20112012122
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者何健, 孔祥章, 张剑光, 李国华 申请人:广东寰球广业工程有限公司