专利名称：用于聚苯胺工业化生产的合成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化工产品合成装置，尤其是导电性聚合物-聚苯胺的合成装置。
背景技术：
目前，通过对导电性聚合物进行大量的研究，认为聚苯胺是最具应用价值的导电性聚合物。然而，在聚苯胺的工业化生产过程中，会遇到诸多复杂的技术难题，主要表现在乳化效率低，合成时间长，聚合过程中反应热大，温度升高速度过快，滴定时间长，合成效率低等，因此聚苯胺的研究开发目前还大多集中在实验室聚合阶段。
现有的聚苯胺合成装置通常采用的是间歇式反应釜结构，这种反应釜的搅拌机构采用单点固定轴的方式，搅拌机构下部的搅拌部分容易产生晃动，因此其搅拌速度最大不超过180转/分钟，而聚苯胺的乳化工艺要求反应釜的搅拌速度最好是200～800转/分钟，因此传统反应釜的乳化效率低，不能满足聚苯胺的乳化工艺要求。传统反应釜虽然采用了外置冷却夹套来进行热交换，但由于其换热面积与反应釜反应体积的比通常小于1，因此其热交换效率低，不能满足工艺要求。另外，传统反应釜采用直接向其内腔滴加液体的方式，滴加速度慢，乳化时间长，特别是大容量的反应釜，这种滴加方式严重影响反应过程，使合成的产品质量不高或根本不合格。公告号为CN1432033，公告日为2003年7月23日，名称为“制备聚苯胺的方法和装置”的中国发明专利中，提供的是一种传热面积与反应体积比率为10～20/m的管式反应器及氧化剂导入装置，但该装置单套生产规模较小，设备投资大，因此也很难应用于聚苯胺的工业化合成生产中。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于聚苯胺工业化生产的合成装置，以解决现有聚苯胺合成装置乳化效率低的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的用于聚苯胺工业化生产的合成装置为间歇式反应釜结构，包括上盖、反应筒及搅拌机构，搅拌机构的搅拌部分位于反应筒内，反应筒外设有冷却夹套，搅拌机构的传动杆伸出上盖的部分通过上下垂直分布的至少两个轴承支撑在支架上。
由于搅拌机构的传动杆伸出上盖的部分通过至少两个轴承支撑在支架上，即采用两点轴固定的方式，使传动杆的传动平稳，有效防止搅拌机构的搅拌部分发生晃动，从而可提高搅拌速度，以缩短反应时间，提高乳化效率，提高传质和传热的速度，使微乳液形成环境的关键条件得到了满足，使聚苯胺的工业化合成得以实现。
作为改进，反应筒内设有冷却盘管。由于在反应筒内设置了冷却盘管，弥补了单靠冷却夹套进行热交换的不足，提高了整个装置的热交换面积，热传导效率得以大大提高，使聚苯胺的聚合温度保持稳定，并能将聚合温度稳定控制在工艺要求的最佳范围内。
作为优选例，上盖的进料口通过雾化喷嘴和料管连接有滴定罐，滴定罐的上端设有空气阀和进料管，滴定罐的一侧设有液位计，料管上串接有计量泵。通过计量泵进行泵送，并通过雾化喷嘴呈雾状向反应筒内滴加原料，可定时定量地完成喷雾加料，从而提高产品品质，缩短滴定时间及搅拌时间。整个装置可配备多个滴定罐，分别对多种滴定原料完成喷雾加料，避免原料间的相互干扰，保证原料纯度。
作为又一优选例，上述冷却盘管的表面积与反应筒内反应体积的比率最好为5～30/米，最佳是8～15/米，使整个装置的热交换效率达到最佳，聚苯胺的聚合温度保持稳定，并稳定控制在-27～75℃的范围。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型的用于聚苯胺工业化生产的合成装置为间歇式反应釜结构，具有上盖1、反应筒2及搅拌机构3，搅拌机构3的搅拌部分位于反应筒2内，搅拌机构3的传动杆端连接驱动电机16，反应筒2外设有冷却夹套4，搅拌机构3的传动杆伸出上盖1的部分通过上下垂直分布的两个轴承6和7支撑在支架8上，反应筒2内设有冷却盘管5，并且冷却盘管5的表面积与反应筒2内反应体积的比率为5～30/米，最佳为8～15/米。反应筒2内的冷却盘管5与反应筒2外的冷却夹套4一起实现对整个装置进行热交换。热交换面积大大增加，热传导效率得以提高，使聚苯胺的聚合温度保持稳定，并能将聚合温度稳定控制在-27～75℃范围内。搅拌机构3的传动杆伸出上盖1的部分采用两点轴固定的方式，使搅拌机构3运转平稳，有效防止搅拌机构3的搅拌部分发生晃动，从而可提高搅拌速度，缩短反应时间，提高乳化效率，提高传质和传热的速度，为微乳液的形成提供了关键环境条件。
图1还示出，上盖1的进料口通过雾化喷嘴9和料管10连接有滴定罐11，滴定罐11的上端设有空气阀12和进料管13，滴定罐11的一侧设有液位计14，料管10上串接有计量泵15。通过计量泵15进行泵送，并通过雾化喷嘴9呈雾状向反应筒2内滴加原料，可定时定量地完成喷雾加料，缩短滴定时间及搅拌时间。整个装置可配备1～5个滴定罐，分别对多种滴定原料完成喷雾加料，避免原料间的相互干扰，保证原料纯度，从而提高产品品质。
权利要求1.一种用于聚苯胺工业化生产的合成装置，该合成装置为间歇式反应釜结构，包括上盖(1)、反应筒(2)及搅拌机构(3)，搅拌机构(3)的搅拌部分位于反应筒(2)内，反应筒(2)外设有冷却夹套(4)，其特征是所述搅拌机构(3)的传动杆伸出上盖(1)的部分通过上下垂直分布的至少两个轴承(6、7)支撑在支架(8)上。
2.按照权利要求1所述的用于聚苯胺工业化生产的合成装置，其特征是所述反应筒(2)内设有冷却盘管(5)。
3.按照权利要求1或2所述的用于聚苯胺工业化生产的合成装置，其特征是所述上盖(1)的进料口通过雾化喷嘴(9)和料管(10)连接有滴定罐(11)，滴定罐(11)的上端设有空气阀(12)和进料管(13)，滴定罐(11)的一侧设有液位计(14)，料管(10)上串接有计量泵(15)。
4.按照权利要求3所述的用于聚苯胺工业化生产的合成装置，其特征是所述冷却盘管(5)的表面积与反应筒(2)内反应体积的比率为5～30/米。
5.按照权利要求4所述的用于聚苯胺工业化生产的合成装置，其特征是所述冷却盘管(5)的表面积与反应筒(2)内反应体积的比率为8～15/米。
专利摘要一种用于聚苯胺工业化生产的合成装置，为间歇式反应釜结构，包括上盖(1)、反应筒(2)及搅拌机构(3)，搅拌机构(3)的搅拌部分位于反应筒(2)内，反应筒(2)外设有冷却夹套(4)，搅拌机构(3)的传动杆伸出上盖(1)的部分通过上下垂直分布的至少两个轴承(6、7)支撑在支架(8)上，反应筒(2)内设有冷却盘管(5)，上盖(1)的进料口通过雾化喷嘴(9)和料管(10)连接有滴定罐(11)。本实用新型乳化效率高，合成反应周期短，聚合温度容易稳定控制，合成产品的品质好，合格率高，使聚苯胺工业化生产得以实现。
文档编号C08G73/00GK2921010SQ20062011096
公开日2007年7月11日 申请日期2006年7月18日 优先权日2006年7月18日
发明者刘通, 苑建涛 申请人:重庆金固特化工新材料技术有限公司