CN219559622U - 用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜 - Google Patents
用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了用于聚对苯撑苯并二噁唑‑多聚磷酸体系的搅拌反应釜，涉及搅拌反应釜技术领域，包括釜体，釜体上设有投料口和驱动电机，驱动电机与搅拌轴相连，搅拌轴伸入釜体内与搅拌框相连，搅拌框上设有搅拌叶片，釜体内部设有导流挡板，导流挡板与搅拌框外侧之间形成流动间隙，釜体下端设有出料口。驱动电机带动搅拌框旋转，釜内物料大范围流动，同时搅拌叶片附近流体在剪切作用下形成局部湍流，强化分子扩散接触，提高聚合反应的效率；釜体的物料在搅拌框和导流挡板作用下，引导紧贴釜体内壁的物料沿着导流挡板流动，破坏其稳定的离心运动，强化釜壁处流体的分子混合。本实用新型使用能够克服物料的爬杆效应，使得搅拌效果更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及搅拌反应釜技术领域，具体公开了用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜。
背景技术
聚对苯撑苯并二噁唑纤维（PBO），是20世纪80年代美国为发展航天航空事业而开发的复合材料用增强材料，是含有杂环芳香族的聚酰胺家族中最有发展前途的一个成员，被誉为21世纪超级纤维。PBO纤维展现出的高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀等优异性能使其在民用及军用领域具有重要应用价值和广阔的前景。
目前PBO纤维采用的主要工艺路线为对苯二甲酸法：在多聚磷酸（PPA）溶剂中，主要是以单体4 ,6-二氨基间苯二酚和对苯二甲酸进行聚合反应的合成方法，该反应最终形成具有液晶态的PBO-PPA聚合物体系，经干喷湿纺工艺纺丝、反复水洗、干燥等流程制得PBO纤维。其中PBO预聚合反应在间歇式反应釜中进行，聚合过程体系动力粘度持续升高，直至超过500万cp，如此高黏体系的聚合反应过程对反应釜搅拌器提出了更高的要求。在高分子工业普遍应用的锚式、框式和螺带式搅拌器，在应用于PBO-PPA聚合反应体系时，由于PBO-PPA体系较一般高分子聚合体系，动力粘度甚至高出几个数量级，聚合反应时会出现较严重的爬杆效应的影响，PBO聚合物的品质不易控制，很难制备获得高强的PBO纤维。本实用新型专利对框式搅拌器进行改进，开发出一种更适用于PBO-PPA体系的搅拌反应釜。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有技术中搅拌反应釜用于PBO-PPA体系使用时会受到爬杆效应的问题，提供用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，驱动电机带动搅拌框旋转，使釜内物料大范围总体流动，同时搅拌叶片附近流体在剪切作用下形成局部湍流，加快物料的高效混合，强化分子扩散接触，提高聚合反应的效率；釜体的物料在搅拌框和导流挡板作用下，引导紧贴釜体内壁的物料沿着导流挡板流动，破坏其稳定的离心运动，强化釜壁处流体的分子混合。本实用新型使用能够克服物料的爬杆效应，使得搅拌效果更好，有利于PBO聚合物的一致性得到大幅度提高，继而有利于实现PBO纤维的纺丝工艺稳定性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，包括釜体，所述釜体上端设置有投料口和驱动电机，所述驱动电机通过联轴器与搅拌轴相连，所述搅拌轴伸入釜体内与搅拌框相连，所述搅拌框上设置有搅拌叶片，所述釜体内部还设置有导流挡板，所述导流挡板与搅拌框外侧之间形成流动间隙，所述釜体下端设置有出料口。
优选的，所述搅拌框为鼠笼式搅拌框。
优选的，所述搅拌叶片为框式结构。
优选的，所述搅拌叶片设置在搅拌框中下段。
优选的，所述导流挡板设置有多个。
优选的，多个导流挡板均匀设置在釜体内壁下端。
优选的，所述流动间隙为25-50mm。
优选的，所述釜体上设置有视镜。
优选的，所述出料口处设置有单螺杆挤出机。
优选的，所述釜体外还设置有换热夹套。
本技术方案的有益效果如下：
一、本实用新型提供的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，驱动电机带动搅拌框旋转，釜内物料大范围总体流动，同时搅拌叶片附近流体在剪切作用下形成局部湍流，加快物料的高效混合，强化分子扩散接触，提高聚合反应的效率；釜体的物料在搅拌框和导流挡板作用下，引导紧贴釜体内壁的物料沿着导流挡板流动，破坏其稳定的离心运动，强化釜壁处流体的分子混合。本实用新型的应用能够克服物料的爬杆效应，使得搅拌效果更好，有利于PBO聚合物的一致性得到大幅度提高，继而有利于实现PBO纤维的纺丝工艺稳定性。
二、本实用新型提供的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，鼠笼式搅拌框和框式结构的设置进一步克服了物料搅拌过程中的爬杆效应。
三、本实用新型提供的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，流动间隙为25-50mm，使得釜体内物料最大范围的整体流动。
四、本实用新型提供的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，视镜的设置方便查看釜体的物料情况，单螺杆挤出机的设置使得物料出料更顺畅，换热夹套的设置满足物料反应的温度。
五、本实用新型提供的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，本搅拌反应釜不仅仅能用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系使用，还能适用于高粘度体系或非牛顿流体体系使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中A-A处的剖视图；
其中：1、釜体；2、换热夹套；3、搅拌框；4、搅拌叶片；5、导流挡板；6、投料口；7、视镜；8、单螺杆挤出机；9、驱动电机；10、出料口；11、流动间隙。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
实施例1
如图1和图2所示，用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，包括釜体1，所述釜体1上端设置有投料口6和驱动电机9，所述驱动电机9通过联轴器与搅拌轴相连，所述搅拌轴伸入釜体1内与搅拌框3相连，所述搅拌框3上设置有搅拌叶片4，所述釜体1内部还设置有导流挡板5，所述导流挡板5与搅拌框3外侧之间形成流动间隙11，所述釜体1下端设置有出料口10。驱动电机9带动搅拌框3旋转，釜内物料大范围总体流动，同时搅拌叶片4附近流体在剪切作用下形成局部湍流，加快物料的高效混合，强化分子扩散接触，提高聚合反应的效率；釜体1的物料在搅拌框3和导流挡板5作用下，引导紧贴釜体1内壁的物料沿着导流挡板5流动，破坏其稳定的离心运动，强化釜壁处流体的分子混合。
实施例2
本实施例与实施例1的区别点在于：所述搅拌框3为鼠笼式搅拌框。
其中，所述搅拌叶片4为框式结构。鼠笼式搅拌框和框式结构的设置进一步克服了物料搅拌过程中的爬杆效应。
其中，所述搅拌叶片4设置在搅拌框3中下段。
其中，所述导流挡板5设置有多个。
其中，多个导流挡板5均匀设置在釜体1内壁下端。
其中，所述流动间隙11为25-50mm。流动间隙11为25-50mm，使得釜体1内物料最大范围的整体流动。
其中，所述釜体1上设置有视镜7。
其中，所述出料口10处设置有单螺杆挤出机8。
其中，所述釜体1外还设置有换热夹套2。视镜7的设置方便查看釜体1的物料情况，单螺杆挤出机8的设置使得物料出料更顺畅，换热夹套2的设置满足物料反应的温度。
本搅拌反应釜不仅仅能用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系使用，还能适用于高粘度体系或非牛顿流体体系使用。
本装置使用时，物料通过投料口6进入釜体1内部，换热夹套2中通入满足物料反应要求的换热介质，启动驱动电机9，驱动电机9转动带动釜体1的搅拌框3和设置在搅拌框3上的搅拌叶片4进行搅拌，物料在釜体1搅拌反应完成后，通过单螺杆挤出机8将反应完毕的物料从出料口10处排出釜体1。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，包括釜体（1），所述釜体（1）上端设置有投料口（6）和驱动电机（9），其特征在于：所述驱动电机（9）通过联轴器与搅拌轴相连，搅拌轴伸入釜体（1）内与搅拌框（3）相连，所述搅拌框（3）上设置有搅拌叶片（4），所述釜体（1）内部还设置有导流挡板（5），所述导流挡板（5）与搅拌框（3）外侧之间形成流动间隙（11），所述釜体（1）下端设置有出料口（10）。
2.根据权利要求1所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：所述搅拌框（3）为鼠笼式搅拌框。
3.根据权利要求1所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：所述搅拌叶片（4）为框式结构。
4.根据权利要求1所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：所述搅拌叶片（4）设置在搅拌框（3）中下段。
5.根据权利要求1所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：所述导流挡板（5）设置有多个。
6.根据权利要求5所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：多个导流挡板（5）均匀设置在釜体（1）内壁下端。
7.根据权利要求1所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：所述流动间隙（11）为25-50mm。
8.根据权利要求1所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：所述釜体（1）上设置有视镜（7）。
9.根据权利要求1所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：所述出料口（10）处设置有单螺杆挤出机（8）。
10.根据权利要求1所述的用于聚对苯撑苯并二噁唑-多聚磷酸体系的搅拌反应釜，其特征在于：所述釜体（1）外还设置有换热夹套（2）。
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