聚合反应器的分类介绍全解.ppt

聚合反应特点：
反应机理复杂，聚合方法多样，且大多数反应体系随着聚合反应的进行，体系中的粘度急剧上升，物料粘壁等现象给聚合反应器的选型和设计带来一定的难度。聚合反应器的型式及特点2．管式(塔式)反应器
管式(塔式)聚合反应器的构造比较简单，这种反应器一般用于处理粘度较高的均相反应物料。它属于连续流动反应器，原料从管的一端连续送入，在管内完成升温、反应等，而产物和未反应的单体从另一端连续排出。
3．特种反应器
对处理高粘度的聚合体系，如本体聚合或缩聚反应后期，反应物料的粘度可达500一5000Pa·s，故需采用特殊型式反应器。该反应器一般采用卧式，主要型式有螺杆型反应器(如尼龙66的后缩聚反应采用双螺杆)和表面更新型反应器(如聚酯生产中的后缩聚采用单轴或双轴的表面更新型圆盘式反应器)。搅拌釜式反应器（二）搅拌器的选型
搅拌过程涉及流体的流动、传热和传质，其影响因素极其复杂，在选型设计时，既要考虑达到搅拌效果，保证物料的混合，有利于传热、传质，也应考虑动力消耗问题；另外还要考虑搅拌器的结构要便于操作和维修。1.偏心式搅拌反应器
偏心式搅拌反应器是搅拌器中心偏离容器中心。由于其搅拌轴偏离容器的中心轴线，使流体在各点所受的压力不同，因而液层间的相对运动加强，增加液层的湍动，明显提高搅拌效果。但容易引起振动，故一般多用于较小型设备。管式反应器
1．管体是带有夹套的长直圆管，为便于制造安装，常制成若干段(每段3一5m)，各段间用法兰联接。管体顶部可采用凸形或平板封头，为便于高粘度物料流出，底部多采用锥形封头。管外装有夹套，内通载热体，管体多采用不锈钢，夹套可采用普通钢。
管体直径是影响聚合过程的重要因素，在同样聚合温度和聚合时间下，管径愈小，愈易制取质量均匀、相对粘度较高的聚合物。这是因为当管径较大时，反应物量增多，引发剂加入量增多，温度相应增加，低分子物排除困难，并且随管径增加，径向温差增大、管内物料加热不均匀所致．故管式反应器直径通常小寸：800mm。2．挡液板
由于聚合管内物料停留时间长，流速低，粘度大，呈层流状流动，必然存在径向速度梯度。在管中心处流速大，停留时间短，而靠近管壁处流速低，停留时间长，造成聚合体质量不均匀：为改变这种状况、使物料流动状态尽量接近平推流，可在管内沿轴向设置若干挡液板，使物料在管内流速趋于一致。卧式反应器1．筒体
卧式反应器的筒体呈卧式圆柱形，多为不锈钢制，筒体外侧及两端均设置碳钢制加热夹套。联苯汽上进下出，作为热载体进行热交换。在筒体上端开有进料口和抽气口。物料从进料口连续进入，反应器中生成的小分子蒸汽由抽气口抽出，反应完毕的物料从简体下部的出料口排出。
2．搅拌装置
可单轴搅拌，也可双轴搅拌。单轴搅拌结构简单，但对料液的剪切作用难以达到轴附近，聚合物易粘附在轴上，适用于制备体系中粘度不太高的聚合物。双轴搅拌结构较复杂，但聚合物在轴上粘附现象减少，且能将料液撕裂成薄膜，有助于增大蒸发面积相促进自由表面更新，适用于高粘度物料的聚合。
单轴式搅拌装置其轴心相对筒体有一定的偏心距，以使轴的振动稳定性提高。装有双轴搅拌装置的反应器，其筒体内底呈马鞍形，以避免料液聚积在釜底形成死角。
搅拌翼的主要作用是加强物料在卧式反应器内的径向混合，防止物料粘壁。生产中根据物料在卧式反应器中的粘度变化，常将多种搅拌翼组合使用。3．加热装置
通常采用夹套式加热，以联苯作为热载体，由电热棒封闭式加热或采用联锅炉循环加热。

4．出料装置
卧式反应器的料位控制十分重要，料位的上下波动除影响反应时间外，还会产生“凝胶粒子”，直接影响高聚物的质量。生产中通常控制出料量以稳定卧式反应器中的料位，反应器中物料粘度高，有时反应器内还呈真空状，故必须采取持殊方法才能将料排出。

出料方式常见有两种，当反应器内物料粘度不太大、真空度不高时，可利用位差及压差将物料排出；
当体系中物料粘度大、真空度高时，一般采用螺杆排料。出料螺杆与挤出机螺杆结构相似，只是没有加料段，而有伸进釜内的引料螺旋带。

5.传动及密封装置
卧式反应器的搅拌轴转速不宜过高，因为过高的转速不仅功率消耗大，而且摩擦热量亦大。在高粘度介质中热量不易散发，会导致产品质量二话。另外，当搅拌过快时，反而会造成料液来不及表面更新，对小分子物料排除不利。但搅拌速度过慢，亦不利于反应正常进行。