一种合成树脂反应釜的制作方法

本实用新型涉及反应釜技术领域，具体是一种合成树脂反应釜。

背景技术：

合成树脂，是一种人工合成的一类高分子量聚合物，是兼备或超过天然树脂固有特性的一种树脂，常用作制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料。合成树脂作为世界三大合成材料之一，是产量和消费量最高的合成材料，合成树脂种类繁多，其中聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯(ps)、聚丙烯(pp)和abs树脂为五大通用树脂，是应用最为广泛的合成树脂材料。

合成树脂生产中使用的主要反应容器为反应釜，反应釜中的反应过程从温度控制来说主要包括升温段、恒温段以及冷却段。传统的反应釜是在釜体中部至底部环绕设置半圆管夹套，依靠向半圆管夹套内通入换热液体来调控反应釜的内部温度，例如：中国专利，申请公布号：cn110433753a，申请公布日：2019.11.12，公开了一种大型半盘管夹套搪玻璃反应釜，包括反应釜本体，在所述反应釜本体外部设有半盘管，在所述反应釜本体顶部设有机架，在所述机架上设有电机，所述电机与浆式搅拌器相连，所述浆式搅拌器下部设在反应釜本体内，在所述机架旁的反应釜本体上设有冷却组管，所述冷却组管设在反应釜本体内，所述冷却组管包括中间进管和外部套管，它们的连接处为封闭连接，在所述外部套管内下部设有带孔连接板，所述中间进管与带孔连接板相连，在所述外部套管上侧部设有出口。

但是这种半圆管夹套式反应釜在使用过程中，存在上下层乳液温度不均衡的问题，且在升温和恒温阶段热量损失严重，能耗偏高；另外，由于受重力作用，反应釜中处于不同深度的乳液会出现浓度差且难以接触混合。因此，会对合成树脂的合成效率和质量造成不良影响。

技术实现要素：

实用新型要解决的技术问题

针对现有半圆管夹套式反应釜存在上下层乳液温度不均衡，升温和恒温阶段热量损失严重的问题，本实用新型提供了一种合成树脂反应釜，利用半圆管夹套补偿釜内温度的同时，结合搅拌机构搅拌和隔热罩保温，能够实现对罐体内部各处乳液浓度和反应温度的均衡控制，保证罐体内的乳液充分均匀混合和温度均匀一致，进而提高了产品的合成效率，优化了产品质量。

技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种合成树脂反应釜，包括罐体，其顶部设置有隔热罩，且其中部至底部的外壁上设置有半圆管夹套；以及搅拌机构，其包括搅拌轴、上搅拌叶轮和下搅拌叶轮，所述搅拌轴竖直设置在所述罐体内，所述上搅拌叶轮和下搅拌叶轮从上至下依次设置在所述搅拌轴上，所述上搅拌叶轮上的叶片的迎液面倾斜向下，所述下搅拌叶轮上的叶片的迎液面倾斜向上。本反应釜在工作过程中，通过向半圆管夹套内通入换热液体作为冷源或热源来调节罐体反映乳液的温度，外层乳液换热后经过所述上搅拌叶轮和下搅拌叶轮搅拌与内层乳液混合换热，保证内层乳液和外层如何温度均匀；同时，上搅拌叶轮将上层乳液向罐体底部推送，下搅拌叶轮将下层乳液向罐体上部推送，让罐体内的乳液产生竖向流动，从而使上、下层乳液充分混合且温度保持均匀一致；另外，在隔热罩的作用下，能够防止升温和保温反映阶段热量从罐体顶部散热，避免造成反应釜内上层乳液出现温度波动，进而避免对反应釜内整体温度造成影响。

进一步地，所述半圆管夹套包括半圆管夹套ⅰ和半圆管夹套ⅱ，所述半圆管夹套ⅱ和半圆管夹套ⅰ从所述罐体的底部向上依次连续盘绕设置。

进一步地，所述搅拌机构还包括中部搅拌叶轮，所中部搅拌叶轮设置在搅拌轴上，且位于所述上搅拌叶轮和所述下搅拌叶轮之间，所述中部搅拌叶轮上的叶片的迎液面朝向水平方向。

进一步地，所述中部搅拌叶轮上的叶片背向迎液面凹陷成弧形，在迎液面上形成弧形聚料槽。

进一步地，所述上搅拌叶轮和中部搅拌叶轮各为一个，所述下搅拌叶轮为两个。

进一步地，所述上搅拌叶轮、中部搅拌叶轮和下搅拌叶轮之间等间距设置。

进一步地，最靠近所述罐体底部的下搅拌叶轮上叶片的数量多于另一下搅拌叶轮以及所述上搅拌叶轮和中部搅拌叶轮上叶片的数量。

进一步地，所述最靠近所述罐体底部的下搅拌叶轮上叶片的数量为4～6片，另一下搅拌叶轮、上搅拌叶轮和中部搅拌叶轮上叶片的数量为3～5片。

进一步地，所述上搅拌叶轮和下搅拌叶轮的叶片倾斜方向与水平面所夹的锐角均为40°～45°。

进一步地，所述上搅拌叶轮和下搅拌叶轮的叶片与迎液面相背的面上设置有加强筋，所述加强筋沿其叶片的长度方向延伸。

有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，能够实现对罐体内部各处乳液浓度和反应温度的均衡控制，保证罐体内的乳液充分均匀混合和温度均匀一致，进而提高了产品的合成效率，优化了产品质量；

(2)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，将半圆管夹套设置成两段，分别对罐体底部和中部进行换热，从而避免了罐体底部和中部换热不均衡的情况出现；

(3)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，通过设置中部搅拌叶轮，能够将上搅拌叶轮向下推送的乳液与下搅拌叶轮向上推送的乳液引向水平流动，使得上层乳液和下层乳液进一步充分混合，提高搅拌效率；

(4)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，在中部搅拌叶轮上设置聚料槽，能够增大其叶片表面的乳液存量，带动更多的乳液进入水平环流，使得乳液混合更加充分，且搅拌效率大大提高，同时能够增加其叶片的强度，避免叶片长期受到乳液阻力作用产生变形；

(5)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，通过优化搅拌叶轮的数量，设置两个下搅拌叶轮，有效的解决了底层乳液上升受阻的问题，使得乳液混合更加充分，搅拌效率进一步提高；

(6)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，将上搅拌叶轮、中部搅拌叶轮和下搅拌叶轮之间等间距设置，使得各搅拌叶轮承受的阻力均匀分散在搅拌轴上，延长了搅拌轴的使用寿命；

(7)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，通过增加最靠近罐体底部的下搅拌叶轮的叶片数量，使其叶片数量多于其余搅拌叶轮，能够加强对底层乳液的搅动，提高搅拌效率；

(8)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，将上搅拌叶轮和下搅拌叶轮的叶片倾斜方向与水平面所夹的锐角设置为40°～45°，搅拌乳液时，能够产生足够大的水平推力和竖直推力，进而使乳液产生强力的旋涡状环流；

(9)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，在上搅拌叶轮和下搅拌叶轮上设置有加强筋，以增加叶片的强度，能够避免叶片长期受到乳液阻力作用产生变形。

附图说明

图1、本实用新型反应釜的结构示意图；

图2、搅拌机构的叶轮布置示意图；

附图中：1、罐体；2、搅拌机构；21、搅拌轴；22、上搅拌叶轮；23、下搅拌叶轮；24、中部搅拌叶轮；25、驱动电机；200、加强筋；241、弧形聚料槽；3、半圆管夹套；31、半圆管夹套ⅰ；32、半圆管夹套ⅱ；4、隔热罩。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

实施例1

参照图1和图2中所示，一种合成树脂反应釜，包括罐体1和搅拌机构2；所述罐体1的顶部设置有隔热罩4，且所述罐体1的中部至底部的外壁上设置有半圆管夹套3；所述搅拌机构2包括搅拌轴21、上搅拌叶轮22和下搅拌叶轮23，所述搅拌轴21竖直设置在所述罐体1内，并与设置在所述罐体1顶部的驱动电机25传动连接，所述上搅拌叶轮22和下搅拌叶轮23从上至下依次设置在所述搅拌轴21上，所述上搅拌叶轮22上的叶片的迎液面倾斜向下，所述下搅拌叶轮23上的叶片的迎液面倾斜向上。

反应釜在工作过程中，通过向半圆管夹套3内通入换热液体作为冷源或热源来调节罐体1反映乳液的温度，外层乳液换热后经过所述上搅拌叶轮22和下搅拌叶轮23搅拌与内层乳液混合换热，保证内层乳液和外层如何温度均匀；同时，上搅拌叶轮22将上层乳液向罐体1底部推送，下搅拌叶轮23将下层乳液向罐体1上部推送，让罐体1内的乳液产生竖向流动，从而使上、下层乳液充分混合且温度保持均匀一致；另外，在隔热罩4的作用下，能够防止升温和保温反映阶段热量从罐体1顶部散热，避免造成反应釜内上层乳液出现温度波动，进而避免对反应釜内整体温度造成影响。

因此，本实施例中的反应釜，能够实现对罐体1内部各处乳液浓度和反应温度的均衡控制，保证罐体1内的乳液充分均匀混合和温度均匀一致，进而提高了产品的合成效率，优化了产品质量。

所述上搅拌叶轮22和下搅拌叶轮23的叶片倾斜方向与水平面所夹的锐角均为40°～45°，搅拌乳液时，能够产生足够大的水平推力和竖直推力，进而使乳液产生强力的旋涡状环流。本实施例中，该锐角优选为45°，搅拌效果最好。另外，本实施例中，如图2中所示，所述上搅拌叶轮22和下搅拌叶轮23的叶片与迎液面相背的面上设置有加强筋200，所述加强筋200沿其叶片的长度方向延伸。该加强筋200用于增加叶片的强度，避免叶片长期受到乳液阻力作用产生变形。

实施例2

本实施例中的合成树脂反应釜，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于，如图1中所示，所述半圆管夹套3从上至下分为两段，分别为半圆管夹套ⅰ31和半圆管夹套ⅱ32，所述半圆管夹套ⅱ32和半圆管夹套ⅰ31从所述罐体1的底部向上依次连续盘绕设置。

如果仅设置一段半圆管夹套3，换热液进入半圆管夹套3后经换热温度逐渐趋于反应釜内的乳液温度，导致半圆管夹套3后半段换热变差，对反应釜内各处反应温度的均匀性产生不良影响。因此，本实施例中，将半圆管夹套3设置成两段，所述半圆管夹套ⅱ32盘绕设置在所述罐体1的渐缩形的底部上，所述半圆管夹套ⅰ31紧接着所述半圆管夹套ⅱ32向上盘绕至所述罐体1的中上部。生产过程中，利用半圆管夹套ⅰ31和半圆管夹套ⅱ32分别对所述罐体1底部和中部进行换热，从而避免了罐体1底部和中部换热不均衡的情况出现。可以理解的，也可以根据罐体1的高度增设多段半圆管夹套，进而实现更加均匀的换热，这种改进与本实施例中的方案实质相同。

实施例3

本实施例中的合成树脂反应釜，基本结构同实施例1或2，不同和改进之处在于，如图1和图2中所示，所述搅拌机构2还包括中部搅拌叶轮24，所中部搅拌叶轮24设置在搅拌轴21上，且位于所述上搅拌叶轮22和所述下搅拌叶轮23之间，所述中部搅拌叶轮24上的叶片的迎液面朝向水平方向。搅拌过程中，上搅拌叶轮22向下推送的乳液与下搅拌叶轮23向上推送的乳液经中部搅拌叶轮24搅拌引向水平流动，促使上层乳液和下层乳液进一步充分混合，提高了搅拌效率。

本实施例中，如图2中所示，所述中部搅拌叶轮24上的叶片背向迎液面凹陷成弧形，在迎液面上形成弧形聚料槽241，中部搅拌叶轮24转动时，该聚料槽241能够增大其叶片表面的乳液存量，带动更多的乳液进入水平环流，使得乳液混合更加充分，且搅拌效率大大提高，同时能够增加其叶片的强度，避免叶片长期受到乳液阻力作用产生变形。

实施例4

本实施例中的合成树脂反应釜，基本结构同实施例3，不同和改进之处在于，如图1和图2中所示，所述上搅拌叶轮22和中部搅拌叶轮24各为一个，所述下搅拌叶轮23为两个。

由于重力作用，反应釜内的乳液中重质成分下沉，导致分层后下层乳液密度大，且下层乳液液压较高，导致下层乳液上升受阻。本实施例中，通过设置两个下搅拌叶轮23，能够将反应釜底部的依次乳液传递至中部搅拌叶轮24所在的水平环流层，有效的解决了底层乳液上升受阻的问题，使得乳液混合更加充分，搅拌效率进一步提高。

实施例5

本实施例中的合成树脂反应釜，基本结构同实施例4，不同和改进之处在于，所述上搅拌叶轮22、中部搅拌叶轮24和下搅拌叶轮23之间等间距设置。使得各搅拌叶轮承受的阻力均匀分散在所述搅拌轴21上，避免搅拌轴21局部应力过大而影响其使用寿命。本实施例中，靠近所述罐体1底部的下搅拌叶轮23的叶片短于另一下搅拌叶轮23以及所述上搅拌叶轮22和中部搅拌叶轮24的叶片，使得靠近所述罐体1底部的下搅拌叶轮23的叶片的强度更大，更不容易变形。

另外，如图2中所示，最靠近所述罐体1底部的下搅拌叶轮23上叶片的数量多于另一下搅拌叶轮23以及所述上搅拌叶轮22和中部搅拌叶轮24上叶片的数量。由于搅拌过程中下层乳液对下搅拌叶轮23的阻力较上层乳液对上搅拌叶轮22的阻力偏大，增加最靠近所述罐体1底部的下搅拌叶轮23的叶片数量能够加强对底层乳液的搅动，提高搅拌效率。所述最靠近所述罐体1底部的下搅拌叶轮23上叶片的数量为4～6片，另一下搅拌叶轮23、上搅拌叶轮22和中部搅拌叶轮24上叶片的数量为3～5片，本实施例中，如图2中所示，所述最靠近所述罐体1底部的下搅拌叶轮23上叶片的数量为6片，其余搅拌叶轮上叶片的数量为5片，能够达到最佳的搅拌速度，且使用寿命长。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。