专利名称：一种用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及全氟聚醚的光催化聚合技术领域，具体的说是一种带自吸式搅拌器和LED光源的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜。
背景技术：
全氟聚醚是一种由碳、氟、氧三种元素组成的，主链上有醚键的聚合物。由于全氟聚醚的分子链上只含有碳、氟、氧三种元素，而氟元素体积较大，起到保护主链免受破坏，所以全氟聚醚具有优异的高温热氧化性能、化学惰性、耐候性和不燃性；由于主链上含有醚键，所以全氟聚醚具有优异的低温性能。目前被广泛用作润滑油、真空泵油、传热介质、清洗用溶剂和表面活性剂。目前全氟聚醚的制备方法有两种光催化聚合法和阴离子催化聚合法。阴离子催化聚合法的原料是全氟环氧丙烷，该法得到的产品耐高温性能较好，但耐低温性能较差，原料贵生产成本高；光催化聚合法的原料是全氟丙烯或四氟乙烯，该法得到的产品耐高温性能较差，但耐低温型能较好，原料便宜生产成本低。本实用新型主要涉及光催化聚合法的聚合工艺。自吸式搅拌器是一种搅拌轴中间空心，轴上部与气相接触部分有多个吸入孔,底部搅拌桨叶与轴中空部分连通，所以当搅拌桨叶高速旋转时，排出液相，形成轴中间空心部分负压，从而吸入上部气体，使气体与液体充分混合，提高气体的利用率。目前自吸式搅拌器主要应用于加氢、氧化等气液相反应中，但是在全氟聚醚的聚合工艺中还没有应用，主要原因是光催化聚合全氟聚醚需要高低压汞灯光源，光源安装在反应釜中间，使搅拌器的安装比较困难。所以到目前为止，全氟聚醚的聚合反应釜都没有安装搅拌器，如US3699145、CN1401673A和CN1401674A，从而存在如下缺陷釜内物料温度不均匀，反应热不易去除，反应釜不易放大，气相中的氧气利用率低。
LED光源是用发光二极管作为发光体的光源，目前在日用照明和医药卫生领域越来越广泛地取代其他光源，因为LED光源具有寿命长、光谱单一、能耗低的特点。全氟聚醚的聚合工艺目前主要使用高低压汞灯，如US3699145、CN1401673A和CN1401674A ;高低压汞灯的光谱范围广、发热量大，需要专门的冷却系统，能耗大；高低压汞灯使用寿命只有20(Γ1000小时，远小于LED光源约20000小时的寿命；由于高低压汞灯发光强度随使用时间的延长逐渐降低，要求不断调整聚合工艺的参数来适应发光强度的变化，使聚合工艺变得复杂；高低压汞灯在使用中如果灯管损毁，不仅会影响反应，而且会造成汞污染。
实用新型内容为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种反应热量易去除、釜内温度分布均匀、反应釜易放大的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为一种用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，包括釜体和釜盖，所述釜盖上固定安装有搅拌器和LED光源，所述搅拌器包括搅拌轴和固定在所述搅拌轴一端的桨叶，所述桨叶位于所述釜体内，所述搅拌轴的另一端位于所述釜体外并通过减速机由驱动电机驱动转动，所述LED光源由光源控制器控制启动，所述LED光源伸入所述釜体内且位于所述桨叶的转动范围外，所述釜体的底部开设有反应釜出口。其中，所述搅拌轴内设有第一空气通道，所述搅拌轴上位于所述釜体内的部分开设有与所述第一空气通道相连通的吸气孔，所述桨叶内设有第二空气通道，所述第二空气通道与所述第一空气通道相连通，所述桨叶上设有与所述第二空气通道相连通的出气孔。其中，所述吸气孔靠近所述釜盖。其中，所述桨叶靠近所述釜体的底部。其中，所述釜体外还套接有用于导热的夹套。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案为一种用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，包括釜体和釜盖，所述釜盖上固定安装有搅拌器，所述搅拌器包括搅拌轴和固定在所述搅拌轴一端的桨叶，所述桨叶位于所述釜体内，所述搅拌轴的另一端通过减速机由驱动电机驱动转动，所述釜体的外侧壁上固定安装有LED光源，所述LED光源由光源控制器控制启动，所述釜体上对应于所述LED光源处设有视镜，所述LED光源通过所述视镜向釜体内射入光线，所述釜体的底部开设有反应釜出□。其中，所述搅拌轴内设有第一空气通道，所述搅拌轴上位于所述釜体内的部分开设有与所述第一空气通道相连通的吸气孔，所述桨叶内设有第二空气通道，所述第二空气通道与所述第一空气通道相连通，所述桨叶上设有与所述第二空气通道相连通的出气孔。其中，所述吸气孔靠近所述釜盖。其中，所述桨叶靠近所述釜体的底部。其中，所述釜体外还套接有用于导热的夹套。本实用新型通过采用LED光源及合理布置LED光源与搅拌器的位置，使本实用新型区别于现有技术，具有以下优点( I)由于安装了搅拌器，使反应釜内的物料得到良好的搅拌，容易去除反应所产生的热量，釜内温度分布均匀，反应釜容易放大；(2) LED光源的使用寿命长、发热少，节约冷却所需的能量，在使用过程中，发光强度随时间的变化非常小，基本不影响聚合反应，从而方便聚合工艺的稳定控制，且采用二极管为发光体，没有使用汞蒸汽，所以即使破坏也不会产生汞污染。此外，本实用新型所设计的搅拌器，充分利用了自吸式搅拌器的原理，从而大大提高了氧气利用率；通过在釜体外套接夹套，使反应热及时得到转移，使釜内温度分布更均勻，提闻了散热效果。
图1所示为本实用新型实施例1的结构示意图。图2所示为本实用新型实施例2的结构示意图。标号说明1、釜体； 2、釜盖； 3、搅拌器； 4、LED光源；[0027]5、减速机；6、驱动电机； 7、光源控制器； 8、夹套；10、反应釜出口； 30、搅拌轴； 31、桨叶；301、吸气孔；100、视镜。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。实施例1请参阅图1所示，本实施方式的反应釜，包括釜体I和釜盖2，所述釜盖2上固定安装有搅拌器3和LED光源4，所述搅拌器3包括搅拌轴30和固定在所述搅拌轴30 —端的桨叶31，所述桨叶31位于所述釜体I内，所述搅拌轴30的另一端位于所述釜体I外并通过减速机5由驱动电机6驱动转动，所述LED光源4由光源控制器7控制启动，所述LED光源4伸入所述釜体I内且位于所述桨叶31的转动范围外，所述釜体I的底部开设有反应釜出口10。所述转动范围 是指桨叶31在转动过程中所经过的圆形区域，该区域以桨叶31的长度为半径。该反应釜的工作过程如下首先将用于全氟聚醚光催化聚合的反应物料加入釜体中，使桨叶31浸入液相中，最好也使LED光源4浸入液相中，以使LED光源4工作产生的热量能通过液相及时转移，然后开启光源控制器7和驱动电机6,使LED光源4开始工作,提供光聚合反应所需的光能,搅拌器3的桨叶31在减速机5的传动作用下开始转动，对物料进行持续的搅拌。LED光源4的频率可选择250(Γ4000纳米范围内的任意单一频率，应该注意的是LED光源4是单一频率，即如果工艺选择3000纳米，通过光源系统的合理配置，就可产生单一的3000纳米的紫外光，从而大大降低其他频率光所产生的热量，减少光源冷却所需的能耗，LED光源4的寿命可达20000小时以上，所以在使用过程中，LED光源4的发光强度随时间的变化是非常小，基本不影响聚合反应，从而方便聚合工艺的稳定控制，LED光源4采用二极管为发光体，没有使用汞蒸汽，所以即使破坏也不会产生汞污染。桨叶31使反应釜内的物料得到良好的搅拌，容易去除反应所产生的热量，使釜内温度分布均匀，反应釜也容易放大。而由于LED光源4位于所述桨叶31的转动范围外，因此桨叶31在转动过程中不会打到LED光源4，使反应釜得以正常工作。作为上述实施例的进一步改进方式，继续参照图1所示，所述搅拌轴30内设有第一空气通道(图上未示出)，所述搅拌轴30上位于所述釜体I内的部分开设有与所述第一空气通道相连通的吸气孔301，所述桨叶31内设有第二空气通道(图上未示出)，所述第二空气通道与所述第一空气通道相连通，所述桨叶31上设有与所述第二空气通道相连通的出气孔(图上未示出)。需要注意的是，反应物料的液相不能浸过吸气孔301的开设位置，因此，吸气孔301与桨叶31之间须保持一定的距离以适应不同的液相高度，具体视生产情况而定。开搅拌后，桨叶31排出液相，使搅拌轴30的中空部分即第一空气通道形成负压，气相(氧气)从搅拌轴30上的吸气孔301被吸入第一空气通道内，然后通过桨叶31内的第二空气通道从出气孔排出，从而再次进入液相，参与聚合反应，从而提高了氧气的利用率。[0039]作为上述实施例的进一步改进方式，所述吸气孔301靠近所述釜盖2。作为上述实施例的进一步改进方式，所述桨叶31靠近所述釜体I的底部。作为上述实施例的进一步改进方式，所述釜体I外还套接有用于导热的夹套8，使反应热及时得到转移，使釜内温度分布更均匀，提高了散热效果。实施例2请参阅图2所示，本实施方式的反应釜，包括釜体I和釜盖2，所述釜盖2上固定安装有搅拌器3，所述搅拌器3包括搅拌轴30和固定在所述搅拌轴30 —端的桨叶31，所述桨叶31位于所述釜体I内，所述搅拌轴30的另一端通过减速机5由驱动电机6驱动转动，所述釜体I的外侧壁上固定安装有LED光源4，所述LED光源4由光源控制器7控制启动，所述釜体I上对应于所述LED光源4处·设有视镜100，所述LED光源4通过所述视镜100向釜体I内射入光线，所述釜体I的底部开设有反应釜出口 10。所述转动范围是指桨叶31在转动过程中所经过的圆形区域，该区域以桨叶31的长度为半径。该反应釜的工作过程如下首先将用于全氟聚醚光催化聚合的反应物料加入釜体中，使桨叶31浸入液相中，然后开启光源控制器7和驱动电机6，使LED光源4开始工作，光通过视镜100射入反应釜，提供光聚合反应所需的光能，光源所产生的热量可直接风冷转移。搅拌器3的桨叶31在减速机5的传动作用下开始转动，对物料进行持续的搅拌。LED光源4的频率可选择250(Γ4000纳米范围内的任意单一频率，应该注意的是LED光源4是单一频率，即如果工艺选择3000纳米，通过光源系统的合理配置，就可产生单一的3000纳米的紫外光，从而大大降低其他频率光所产生的热量，减少光源冷却所需的能耗，LED光源4的寿命可达20000小时以上，所以在使用过程中，LED光源4的发光强度随时间的变化是非常小，基本不影响聚合反应，从而方便聚合工艺的稳定控制，LED光源4采用二极管为发光体，没有使用汞蒸汽，所以即使破坏也不会产生汞污染。桨叶31使反应釜内的物料得到良好的搅拌，容易去除反应所产生的热量，使釜内温度分布均匀，反应釜也容易放大。而由于LED光源4位于釜体I外，因此桨叶31与LED光源4不会相互干扰，使反应釜得以正常工作。作为上述实施例的进一步改进方式，继续参照图1所示，所述搅拌轴30内设有第一空气通道(图上未示出)，所述搅拌轴30上位于所述釜体I内的部分开设有与所述第一空气通道相连通的吸气孔301，所述桨叶31内设有第二空气通道(图上未示出)，所述第二空气通道与所述第一空气通道相连通，所述桨叶31上设有与所述第二空气通道相连通的出气孔(图上未示出)。需要注意的是，反应物料的液相不能浸过吸气孔301的开设位置，因此，吸气孔301与桨叶31之间须保持一定的距离以适应不同的液相高度，具体视生产情况而定。开搅拌后，桨叶31排出液相，使搅拌轴30的中空部分即第一空气通道形成负压，气相(氧气)从搅拌轴30上的吸气孔301被吸入第一空气通道内，然后通过桨叶31内的第二空气通道从出气孔排出，从而再次进入液相，参与聚合反应，从而提高了氧气的利用率。作为上述实施例的进一步改进方式，所述吸气孔301靠近所述釜盖2。作为上述实施例的进一步改进方式，所述桨叶31靠近所述釜体I的底部。作为上述实施例的进一步改进方式，所述釜体I外还套接有用于导热的夹套8，使反应热及时得到转移，使釜内温度分布更均匀，提高了散热效果。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于包括釜体和釜盖，所述釜盖上固定安装有搅拌器和LED光源，所述搅拌器包括搅拌轴和固定在所述搅拌轴一端的桨叶，所述桨叶位于所述釜体内，所述搅拌轴的另一端位于所述釜体外并通过减速机由驱动电机驱动转动，所述LED光源由光源控制器控制启动，所述LED光源伸入所述釜体内且位于所述桨叶的转动范围外，所述釜体的底部开设有反应釜出口。
2.根据权利要求1所述的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于所述搅拌轴内设有第一空气通道，所述搅拌轴上位于所述釜体内的部分开设有与所述第一空气通道相连通的吸气孔，所述桨叶内设有第二空气通道，所述第二空气通道与所述第一空气通道相连通，所述桨叶上设有与所述第二空气通道相连通的出气孔。
3.根据权利要求2所述的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于所述吸气孔靠近所述釜盖。
4.根据权利要求1所述的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于所述桨叶靠近所述釜体的底部。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于所述釜体外还套接有用于导热的夹套。
6.一种用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于包括釜体和釜盖，所述釜盖上固定安装有搅拌器，所述搅拌器包括搅拌轴和固定在所述搅拌轴一端的桨叶，所述桨叶位于所述釜体内，所述搅拌轴的另一端通过减速机由驱动电机驱动转动，所述釜体的外侧壁上固定安装有LED光源，所述LED光源由光源控制器控制启动，所述釜体上对应于所述LED光源处设有视镜，所述LED光源通过所述视镜向釜体内射入光线，所述釜体的底部开设有反应釜出口。
7.根据权利要求6所述的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于所述搅拌轴内设有第一空气通道，所述搅拌轴上位于所述釜体内的部分开设有与所述第一空气通道相连通的吸气孔，所述桨叶内设有第二空气通道，所述第二空气通道与所述第一空气通道相连通，所述桨叶上设有与所述第二空气通道相连通的出气孔。
8.根据权利要求7所述的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于所述吸气孔靠近所述釜盖。
9.根据权利要求6所述的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于所述桨叶靠近所述釜体的底部。
10.根据权利要求6至9任意一项所述的用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，其特征在于所述釜体外还套接有用于导热的夹套。
专利摘要本实用新型涉及一种用于全氟聚醚光催化聚合的反应釜，带有搅拌器，反应热量易去除，温度分布均匀，反应釜容易放大；通过在釜内或釜外安装LED光源，使发光强度稳定，便于聚合工艺的稳定控制，寿命长，发热量小，降低光源冷却所需能量，同时完全杜绝汞污染。此外，本实用新型所设计的搅拌器，充分利用了自吸式搅拌器的原理，从而大大提高了氧气利用率；通过在釜体外套接夹套，使反应热及时得到转移，使釜内温度分布更均匀，提高了散热效果。
文档编号C08G65/00GK202860530SQ201220526599
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者徐旭东, 罗建文 申请人:福建省邵武市永晶化工有限公司