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聚合搅拌

聚合反应技术与装备

     对工业聚合生产而言,其聚合反应质量的高低,在相当程度上取决于并受制于聚合反应工艺和反应器的结构型式,85%的聚合反应器为搅拌釜形式,搅拌器的设计至关重要,它直接影响到聚合物的品质和装置的生产能力。

    原正搅拌公司通过与浙江大学长期紧密的合作,在聚合反应技术与装备方面吸取了许多宝贵的经验与理论指导,相继开发了多种聚合过程的搅拌设备,并在聚合工艺方面做了大量工作。目前原正搅拌公司聚合反应主要针对溶液聚合反应器、均相本体聚合反应器、乳液聚合反应器和悬浮聚合反应器,所涉及的产品包括环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、聚己二酸乙二醇酯酯(PEA)、不饱和聚酯树脂、有机硅、碳纤维、芳纶、聚异戊橡胶、聚碳酸酯、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚酰亚胺、聚硅氧烷等。

环氧树脂

  原正公司一直致力于大型环氧树脂搅拌反应器的研究与开发,包括25~50m3醚化、25~50m3聚合、40~60m3精制、脱溶、扩链、200 m3储罐等单元设备的搅拌系统。十年来,由原正公司设计的搅拌已应用在国内数十套环氧树脂装置上,包括蓝星无锡的25kt/a装置、蓝星南通的50kt/a装置、建滔江苏50kt/a装置、扬农化工的50kt/a装置、张家港衡业的10kt/a装置、江环化学的5kt/a装置、上海元邦的18kt/a装置等,碱消耗量、环氧当量、老化树脂含量、能耗等多项技术指标超过引进装置,公司已经占据了万吨级以上国产化环氧树脂装置的大部分市场份额。

蓝星无锡的25kt/a装置

扬农化工的50kt/a装置

建滔江苏50kt/a装置

聚合反应器试运行状态

搅拌传动装置

聚己二酸乙二醇酯(PEA)

    聚己二酸乙二醇酯是制备聚氨酯的基本原料,一般在搅拌反应釜中间歇生产。反应初期为单体之间、低聚物之间或单体与低聚物之间的缩聚反应,后期为酯交换反应,使相对分子量趋于平均。搅拌反应器的设计需考虑维持足够的循环能力,以达到分阶段升温及温度分布均一的目的,并有利于水分的脱除。为加快脱水,体系中需要通入氮气,搅拌器的设计就必需考一定的剪切能力,以分散氮气。此外,搅拌的设计还需要考虑高温高真空度的操作要求以及物料冷却后粘度的增加等因素。

PEA聚合反应器

聚氨酯(PU):

    间歇生产的聚氨酯一般在搅拌釜内完成,反应分多阶段进行,每一阶段内随着聚合度的增加粘度逐渐变大,而不同阶段随着装料量的增加粘度又逐步降低,溶剂的加入量用于控制每一阶段允许达到的较大粘度值。这一独特的聚合工艺要求搅拌器的设计能适应各阶段料位及粘度的变化,原正的设计的PU聚合釜充分考虑了上述因素,以提高聚合物的品质、并降低能耗。

PU聚合搅拌反应器

搅拌器

酚醛环氧树脂:

    酚醛环氧树脂具有优良的耐热性能,其合成方法一般分两步进行,即醚化与环氧化。由于反应器内需要完成醚化、环氧化、脱水、降温、溶解、脱氯等复杂过程,而且不同工艺过程中物性变化很大,所以搅拌器的设计至关重要,必须充分考虑兼顾上述各种工艺过程,并围绕降低副反应和水解氯含量这两个重点。

聚丁二酸丁二醇酯(PBS):

    PBS的工艺流程与PET大致相仿,但由于产物流变特性差异非常大,故反应器的设计各不相同,不能简单将PET装置的反应器简单移植到PBS装置上,无论是间歇生产还是连续生产。相比酯化反应器来说,缩聚反应器的设计要难得多,因为高粘物料的表面更新能力与温度分布的均匀性是许多常规搅拌器无法达到的。对应不同的生产规模和生产方式,反应器的设计也大不相同,有可能被采用的缩聚反应器的形式有:锚式搅拌反应器、螺带螺旋搅拌反应器、双螺带搅拌反应器、带导流筒的螺杆搅拌反应器、带刮刀的卧式单轴圆盘反应器、卧式双轴自清洁反应器等。

带刮刀的卧式单轴圆盘反应器

螺带螺杆搅拌器

聚异戊橡胶

    聚异戊橡胶是典型的连续式溶液聚合反应,反应器的设计除了需要考虑混合和传热外,还须考虑停留时间分布,因为流动状态与分子量分布则密切有关,若要获得分子量分布窄的聚合物,就必须采用平推流。为了能使流动状态接近于平推流,越多个数量的全混釜串联越能接近平推流,但反应器数量的增加使投资增加。故对这样的体系,流程中部分反应器宜采用装有多层叶片的搅拌塔式聚合反应器。原正设计塔式聚合反应器,已经在相关项目中得到了成功的应用。

不饱和聚酯树脂

    不饱和聚酯树脂由不饱和二元酸、饱和二元酸与二元醇在高温条件下缩聚而成,间歇生产需要聚合釜及稀释釜两台主要设备,聚合釜搅拌器的设计须适应二元酸的熔融、均匀升温、气体分散、脱水等工艺过程,高温高真空操作对密封有着苛刻的要求。反应结束降温后粘性物料与低粘交联剂之间的混合相对困难,需要采用形式特殊的搅拌器,以适合粘度与料位的变化。

 
杭州原正化学工程技术装备有限公司主营产品:搅拌器,搅拌设备,气液搅拌,聚合搅拌
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