Herstellung von Rühreinrichtungen

Polymerisierung: Polymerisationsreaktionsrühreinrichtung
Bei der industriellen Polymerproduktion hängen die hohen und niedrigen Polymerqualitäten und Produktionskosten nicht nur vom Polymerreaktionsprozess ab, sondern auch vom Strukturtyp des Polymerreaktors ab. Als wichtige Polymerisationsreaktoreinrichtung erfordert der Rührer eine professionelle Auswahl und Design, um die Probleme der Qualität und der Energieübertragung zu lösen, um die Produktleistung gleichmäßig zu machen und die Produktionskosten zu senken.

Das Design und die Technik des Rührreaktors konzentrieren fast alle Schwierigkeiten des Rührreaktors, hauptsächlich:

(1) Die Qualitätsanforderungen an die Produkte sind hoch. Zum Beispiel haben Produktmolekulangewicht, Molekulargewichtverteilung, mechanische Eigenschaften, Wärmebeständigkeit, durchschnittliche Partikelgröße, Partikelgrößenverteilung, Partikelform usw. hohe Anforderungen;

(2) Komplexe Variabilität des Polymersystems. Beispielsweise nicht-homogene Phasensysteme, hochviskoze nicht-newtonische Systeme, variable Viskositätssysteme usw.;

(3) Komplexität der Strömung im Rührer. Zum Beispiel die Zufälligkeit der dreidimensionalen Strömung, die komplexe Form des Rührers und die schwierigen Grenzbedingungen;

(4) Der thermische Effekt des Polymerierungsprozesses ist groß, die Reaktionstemperatur ist anspruchsvoll, Wärmeübertragungselemente und Rührer erfordern oft ein spezielles Design.

(5) Massivierung der Aggregationsanlagen.

Das ursprüngliche Unternehmen und die Universität von Zhejiang haben eine jahrelange industrielle und wissenschaftliche Zusammenarbeit durchgeführt, viele wertvolle Erfahrungen und theoretische Anleitung in der Polymerisationsreaktionstechnologie und -ausrüstung gewonnen, entwickelten verschiedene Rühreinrichtungen für Polymerisationsprozesse und wurden erfolgreich in der industriellen Produktion angewendet.

◇Intervalllösungspolymerisationsreaktor

Die Schwierigkeit der Konstruktion des intermittenten Lösungs-Polymerisationsreaktors hängt von der hohen und niedrigen Systemviskosität der späten Phase der Polymerisationsreaktion ab, wenn sich die Systemviskosität im Polymerisationsprozess nicht sehr ändert, ist das Rührerdesign relativ einfach. Aber die meisten intermittenten Lösung Polymerisation Reaktion beginnt mit einer sehr niedrigen Monomer-Viskosität, mit der Polymerisation durchgeführt, die Viskosität steigt schnell, und die allgemeine Rührer ist schwer, sich an die Viskosität des großen Umfangs von Änderungen anzupassen, einige halbkontinuierliche Polymerisation Prozess während der Reaktion ständig tropfen Monomer verursacht Flüssigkeitsänderungen auch sehr groß, wenn die Verwendung von mehreren Schichten Rotor, Energieeingang hat eine Mutation, und Flüssigkeitsmaterial Spritzen. Darüber hinaus reagieren einige auf die spätere Phase der Herstellung von Klebstoffen und der Wärmeübertragungskoeffizient sinkt erheblich.

Für diese Art von Polymerisation haben wir bereits umfangreiche Entwurfs- und Fertigungserfahrung gesammelt und können effektive Maßnahmen entsprechend verschiedenen Prozessen ergreifen:

(1) entwickelt breite Viskosität Bereich Rührer - SP304 große Blatt Paddel, kann für den Prozess der Materialviskosität stark verändert, Polymerierung in der ersten niedrigen Viskosität Zustand als Achsstrompaddel, wenn die Viskosität steigt, tendiert der Strömungstyp allmählich zum Abfluss, um den Wärmeübertragungskoeffizienten der integrierten Wärmeelemente und der Mantel zu verbessern.

(2) Mithilfe der Koaxialmischtechnologie kann sich ein breiterer Viskositätsbereich anpassen. Die innere Schicht ist eine Hochgeschwindigkeits-Mehrschichtturboprop, geeignet für die Anfangsphase der Polymerierung, wenn die Viskosität erhöht wird, startet die äußere Schicht einen niedrigen Geschwindigkeitsrahmen-Rührer, geeignet für die Mischung von hochviskozen Systemen, können auf dem Rührer auch verschiedene Krabber installiert werden, um die Klebstoffe zu entfernen, die Wärmeübertragung zu verstärken, die Krabberstruktur muss speziell nach den Eigenschaften und dem Grad der Klebstoffe ausgewählt werden.

(3) Mit einem Schraubenrührer, in Zusammenarbeit mit dem Zylinder, kann der Viskositätsbereich von 0,5 bis 100,000 mPa.s eine hohe Zirkulationskapazität und die Mischeffizienz aufrechterhalten, effektiv die Ungleichmäßigkeit der Konzentration und Temperatur im Rührerreaktor beseitigen, die Wand des Zylinders kann auch in eine hohle Struktur gestaltet werden, das Kühlmedium durchläuft, die doppelseitige Wärmeübertragung hat eine hohe Wärmeübertragungseffizienz. Aufgrund der starken Zirkulationskapazität, der großen Viskositätsbereich und der hohen Wärmeübertragungseffizienz des Schraubenleiters ist es ein typischer Rührer für die intermittente Lösungspolymerisation. Erfolgreiche Anwendungen umfassen die Herstellung von Acrylonitrilösungspolymerisationen für Kohlefasern, DMC-offene Ringpolymerisationen für die Herstellung von Silikonkautschuk usw.

(4) ein Teil des Rührers kann in eine hohle Struktur ausgebildet werden, der Rührer und die Rührerwelle sind hohl, das Kühlmedium fließt in einem hohlen Kanal, da sich der Rührer im Bewegungszustand befindet, ist sein Wärmeübertragungskoeffizient 5-mal größer als das eingebaute Schalenrohr. Hohlmischer können auch für die Erwärmung oder Kühlung von Massen mit hohem Feststoffgehalt verwendet werden und eignen sich auch in Glasausrüstungen, bei denen es schwierig ist, Scheiben und Platten einzustellen.

(5) Spiegelpolierung des Rührers und der Innenwand des Behälters kann die Herstellung von Klebstoffen reduzieren.

(6) Wenn kein Klebstoff erzeugt wird, kann der Wärmeübertragungskoeffizient durch die Wahl eines nahewandten Rührers verbessert werden;

(7) Für große Polymerisationsreaktoren, wenn die Wärmeübertragung auf der Mantelfläche allein nicht ausreicht, erhöhen Sie die Wärmeübertragungsfläche mit verschiedenen inneren Komponenten oder ergänzen Sie die Wärmeübertragungsfläche mit einem externen Kreislauf oder verdampfen Sie die Wärme mit einem niedrigen Siedepunktlösungsmittel oder einem Monomer.

Polymerisierung: Polymerisationsreaktionsrühreinrichtung

◇Kontinuierliche Lösungs-Polymerisationsreaktor

Kontinuierliche Lösung-Polymerisierungsreaktor Design Neben der Berücksichtigung der Mischung und Wärmeübertragung, müssen auch besondere Berücksichtigung der Verweilzeitverteilung, um eine engere Verweilzeitverteilung zu erhalten, die Verwendung von mehreren vollen Mischer Reihenfolge ist eine Methode, kann auch der Flachstromreaktor verwendet werden, um die Anzahl der Reaktoren zu verringern und die Anlageinvestitionen zu verringern.

Bei der Verwendung mehrerer kompletter Mischmaschinen in Reihe variiert die Anzahl der Mischmaschinen in der Regel von 3 bis 8, je mehr die Anzahl ist, je enger die Verteilung der Aufenthaltszeit ist, je größer die Investition ist, müssen bei der Konstruktion verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Der Rührertyp jedes Reaktors kann unterschiedlich sein, der Polymerisator ist ein System mit niedriger Viskosität, und der Turbine- oder Schaufelrührer in Turbulenzustand mit dem Block kann eine gute Mischung erhalten, so dass der Katalysator und das Monomer vollständig gemischt werden. Die Viskosität erhöht sich allmählich, wenn der Rührer in den Übergangsbereichsbetrieb eintritt, kann er mehrere Abschnitte von Gegenstrompradeln, Breitblätter-Kurvenflächen-Achsenradeln, Turbinenpradeln usw. verwenden. Die Viskosität des späten Reaktionssystems ist höher, der in das Schichtbecken betrieben wird, der Rührer verwendet Schraubenbänder, gebrochene Schraubenbänder und andere Arten, und der Rührer verwendet das nahe-Wanddesign oder das Design eines Krabbers entsprechend dem Klebstoff.

Um die Verteilung der Aufenthaltszeit schmaler zu machen, der Strömung näher an den flachen Druckstrom, die Unterdrückung der axialen Rückmischung, kann das Gerät eine größere Form des Wachstumsdurchmessers entwerfen, der Rührer ist in einer radialen Mischung und einer geschwächten Struktur der axialen Rückmischung entworfen, wie z. B. ein Rahmen-Rührer oder ein Teilrahmenrühler, aber der erste Rührer ist aufgrund der niedrigen Viskosität in der Regel immer noch ein vollständiger Mischer entworfen.

◇Intervall-Emulsionspolymerisationsreaktor

Emulsionspolymerisationsreaktor ist in der Regel für die intermittente Produktion, aufgrund der niedrigen Systemviskosität, Rührer in der Regel mit Schaufelrad-Art, Drei-Blatt-Nachlauf-Art, Broma-Gold-Art und so weiter, Rührerreaktor Design und Verstärkung berücksichtigt vor allem die Auswirkungen der Mischung auf den Polymerierungsprozess:

(1) Flüssigkeitskritische Dispersion. Bei der Emulsionspolymerisierung sind die Hauptbestandteile Monomer (Ölphase) und kontinuierliche Phase (Wasserphase), die Rührstärke im Polymerisator muss den kritischen Punkt der Flüssigkeitsdistribution erreichen, wenn die Rührstärke zu niedrig ist, wird das Monomer von der Wasserphase getrennt werden, was zur Verringerung der Emulsionspolymerisierungsreaktionsgeschwindigkeit führt.

(2) Temperatur- und Konzentrationsverteilung. Um die Qualität des Polymerprodukts zu stabilisieren, muss das Rühren dazu führen, dass das Material im Polymerkasten ausreichend Umdrehungen hat, damit die Temperatur und die Konzentrationsverteilung gleichmäßig sind.

(3) Die Schneidgeschwindigkeit und die Schneidgeschwindigkeitsverteilung haben einen wichtigen Einfluss auf die Stabilität der Polymeremulsion und die Konsistenz der Produktqualität.

(4) Abseitigung von Polymerwärme. Die Wärmeübertragungskapazität des Polymerizers muss die Abwärmeanforderungen beim Reaktionsspitz erfüllen. Die Wärmeübertragung hängt hauptsächlich von der Mantel und dem inneren Kälterohr ab, die Einstellung des inneren Kälterohrs muss die Auswirkungen auf die Mischung und die Wärmeübertragung des Materialflusses im Kälterohr berücksichtigen, der Strömungstyp des Rührers sollte auch den Turbulenzgrad der Flüssigkeit an der Außenwand des inneren Kälterohrs maximieren und die Mischung der Totzone zwischen dichten inneren Kälterohren beseitigen.

PVDF-Reaktor

◇Polyesterpolymerisationsreaktor

Polyester-Polymerisationsreaktor besteht in der Regel aus einem Ester, einem vorgezogenen Polymer und einem endgültigen Polymer in einer Reihe, wobei der endgültige Polymer ein Flachstromreaktor ist und der Rest ein vollständiger Mischer ist.

Der Ester ist ein nichtgleichmäßiges System mit niedriger Viskosität, das eine Kombination von Turbobodeln und Achsstrombobodeln verwenden kann, die Auflösungsgeschwindigkeit der Polysäure ist mit der Turbobodenscherkraft verbunden, und der Wärmeeingang ist mit der Zirkulationskapazität des Rührers und der Heizfläche verbunden.

Der vorgezogene Polymer ist ein homophasiges Klebstoff-System, die Wärmeübertragung ist der Hauptzweck des Rührens, die Achsstrompaddel bietet in Zusammenarbeit mit dem Stromleiter einen größeren Ablauf, und das große Heizrohr ist auch eine notwendige Bedingung für die Wärmeübertragung.

Der Schlüssel zur Polyesterpolymerisierung ist die Rücksammlung in der späteren Phase, und die Massentransferung wird zum Kontrollfaktor der Reaktion. Um die Polymerisierung zu verbessern, ist der kontinuierliche Sammler nicht nur so konzipiert, dass Rückmischungen vermieden werden, sondern auch eine große Übertragungsfläche und einen kurzen Diffusionsweg bieten. Horizontale Single-Axis-Scheibenreaktoren sind eine typische Absumptionsanlage mit einer starken Oberflächenverneuerungsfähigkeit, die in vielen PET-Geräten eingesetzt wird. Jedoch ist die Viskosität einiger Polyester weit höher als PET, wie PBT, wenn immer noch ein horizontaler einachsiger Scheibenreaktor verwendet wird, kann das Material auf der Scheibe keine gleichmäßige Flüssigkeitsfilm bilden, und das geformte Material verhindert die Diffusion kleiner Moleküle und beeinflusst auch die Wärmeübertragung.

Ursprünglich basierend auf den Prozesseigenschaften des ultrahochviskosen Polyesters verwendet der Endkompressor eine einachsige Scheibeneinrichtung mit einem Kraber oder eine doppelachsige Selbstreinigungsrühreinrichtung, die eine leistungsstarke Oberflächenverneuerungskapazität und Wärmeübertragungskapazität bietet, um eine zuverlässige Einrichtung für die Herstellung von Polyestern mit hoher Polymerisierung und ultrahoher Viskosität bereitzustellen. Derzeit wurde die ursprüngliche Doppelachs-Selbstreinigung-Rühreinrichtung in PBS, PBAT und anderen Geräten erfolgreich angewendet.

STC-6000 PBS-Kompressor

Teile der Leistung