一种适用于气固相反应的旋转式反应器的制作方法

本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种适用于气固相法制备氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、氯磺化再生胶的旋转式反应器。

背景技术：

气固相反应制备氯化或氯磺化高分子材料是将拟参与反应的高分子材料置于反应器中，通入氯气或二氧化硫/氯混合气进行反应而制得，目前使用的反应器均为流化床反应器或固定床反应器，比如公开号为CN1164538A的中国发明报道的用流化床反应器进行固态共混法制备氯磺化聚乙烯，此类反应器是将二氧化硫和氯气(以下称混合气)通入反应器，且保持一定的风量和风速，使氯化聚乙烯(以下称CPE)产生沸腾状流动，并在紫外线照射的条件下发生氯磺化反应。此类反应器存在以下问题：由于反应系统必须是一个闭路循环系统，系统内流动的气流夹带大量粉尘容易造成堵塞，此外因无法设置内置式紫外线光源，外置式光源无法保证均匀的照射剂量，使得氯磺化的反应速度难以控制，因此反应器的大型化存在困难。固定床反应器由于氯化或氯磺化聚乙烯是放热反应，在反应过程容易使热敏性材料(如氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、氯磺化再生胶)发生粘结甚至焦烧。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的缺点，本实用新型旨在提供一种能实现气固相法规模化生产热塑性高分子材料，特别是热塑性弹性体的旋转式反应器，用于解决循环系统的粉尘问题和反应过程物料粘结焦烧的问题。

为实现发明目的，发明人提供如下技术方案：

一种适用于气固相反应的旋转式反应器，其组成包括密闭的圆柱形反应桶体、用于支撑反应桶体的支架、为圆柱形反应桶体旋转提供动力和传动支持的减速机及转动系统、与支架相连的密封系统(为确保反应桶体压力而配置，用于密封反应桶体)、用于反应桶体内部抽真空和加气的真空和加气系统以及反应过程监控用的温度和压力测量装置，其中，所述的密闭的圆柱形反应桶体可旋转，设置有投放料口的内壁配置有挡板(以带动固体物料在桶内翻转)，所述的反应桶体设有管口，包括混合气体加入口(尾气排出口)和紫外线光源插入口，所述的密闭反应桶体的中部设有温度测量装置，侧壁设有压力表，所述的密闭反应桶体一端设有投放料口，所述的真空和加气系统设置在与投放料口对应的另一端。

本实用新型提供的适用于气固相反应的旋转式反应器可用于气固相反应生产氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、氯磺化再生胶等。本实用新型采用内置式紫外线光源，所设挡板将物料向上翻动，使物料搅拌效果加倍，同时配备了温度和压力测量装置以及密封系统，使生产大规模化成为可能，并可解决循环系统的粉尘问题和反应过程物料粘结焦烧的问题。

作为优选方案，本实用新型中，所述的挡板为2～6块，沿反应桶体内壁均布，同时避开出料口和人孔。

作为优选方案，本实用新型中，所述的密闭的圆柱形反应桶体的长径比是4:3。

作为优选方案，本实用新型中，所述的密闭的圆柱形反应桶体由电动机经减速机和传动系统带动旋转，转速为0～50转/分钟。

作为优选方案，本实用新型中，所述的密闭的圆柱形反应桶体的设计操作压力为-0.1～0.5Mpa，反应桶体外设有夹套，夹套设计压力为0.5Mpa。

作为优选方案，本实用新型中，所述的密闭的圆柱形反应桶体的两端采用椭圆封头。

作为优选方案，本实用新型中，所述的反应桶体的内壁和挡板均做防腐处理，如衬超高分子量聚乙烯、喷涂聚四氟乙烯、氮化硅等。

作为优选方案，本实用新型中，所述的旋转式反应器接触反应物料部分均采用耐腐蚀材料防腐处理，耐腐蚀材料包括聚四氟乙烯、氮化硅、耐酸环氧树脂等。

作为优选方案，本实用新型中，所述的密闭的圆柱形反应桶体的外壁设有夹套，用于给反应桶体升温或冷却。

作为优选方案，本实用新型中，所述的密封系统是为确保反应桶体压力所配置的机械密封系统。

作为优选，本实用新型中，所述的密闭的圆柱形反应桶体顶部设有人孔，便于安装、拆卸、清洗和检修设备内部装置。

与现有技术相比，本实用新型的优点有：

本实用新型的适用于气固相反应的旋转式反应器将氯反应置于密闭空间内进行，采用内置式紫外线光源，解决了循环系统的粉尘问题和外置式光源的照射剂量控制问题，可有效控制氯磺化的反应速度，使得反应器大型化成为可能。同时，挡板的设计可带动固体物料在桶内翻转，使物料混合更加均匀，搅拌效果加倍，解决了反应过程物料粘结焦烧的问题。

附图说明

图1是本实用新型旋转式反应器的结构示意图；

图2是本实用新型旋转式反应器的剖面结构示意图，

图中，1是密闭的圆柱形反应桶体，2是支架，3是减速机及转动系统，4是密闭系统，5是真空和加气系统，6是温度和压力测量装置，61是温度测量装置，62是压力表，7是挡板，8是夹套，9是混合气体加入口-尾气排出口，10是紫外线光源插入口，11是投放料口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，更具体地说明本实用新型的内容。应当理解，本实用新型的实施并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。

实施例1

如图1和图2所示，一种适用于气固相反应的旋转式反应器，其组成包括密闭的圆柱形反应桶体1(反应桶体的长径比是4:3)、用于支撑反应桶体的支架2、为圆柱形反应桶体旋转提供动力和传动支持的减速机及转动系统3、与支架相连的机械密封系统4(为确保反应桶体压力而配置)、用于反应桶体内部抽真空和加气的真空和加气系统5、反应过程监控用的温度和压力测量装置6，在反应桶体的外壁设有用于给反应桶体升温或冷却的夹套8以及反应桶体顶部设有人孔，其中，所述的密闭的圆柱形反应桶体可旋转，设置有投放料口的内壁配置有挡板7(以带动固体物料在桶内翻转)，所述的挡板为三块，沿反应桶体内壁均布，同时避开出料口和人孔，所述的反应桶体设有管口，包括混合气体加入口-废气排出口9和紫外线光源插入口10，所述的密闭反应桶体的中部设有温度测量装置61，侧壁设有压力表62，所述的密闭反应桶体一端设有投放料口11，所述的真空和加气系统5设置在与投放料口相对应的另一端，所述的反应桶体的两端采用椭圆封头。

举例，生产中，将氯化聚乙烯粉末和防粘结剂加入旋转式反应器中，在紫外线照射和桶体旋转搅拌下，反应桶体由电动机经减速机和传动系统带动旋转，转速为0～50转/分钟，通入由二氧化硫和氯按一定比例制得的混合气，反应桶体的设计操作压力为－0.1～0.5Mpa，反应桶体外设有夹套，夹套设计压力为0.5Mpa，在一定的压力和温度下发生氯磺化反应，反应结束后，将产物置水中进行漂洗以除去酸性副产物，然后经脱水干燥得到氯磺化聚乙烯粉末。生产过程中未出现粉尘问题和反应过程物料粘结焦烧的问题。

尽管发明人已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域一个熟练的技术人员来说，对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本发明精神的实质，本实用新型中出现的术语用于对本实用新型技术方案的阐述和理解，并不能构成对本实用新型的限制。