一种荧光增白剂的生产装置的制作方法

本实用新型涉及化工生产设备技术领域，更具体而言，涉及一种荧光增白剂的生产装置，具体是一种可提高荧光增白剂缩合反应效率的装置。

背景技术：

荧光增白剂作为一种化工助剂，被广泛应用于造纸、洗涤、印染、塑料、涂料和橡胶等许多领域，起到增白、增艳和增亮的作用。其中，双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂是以三聚氯氰、DSD酸、苯胺等作为起始原料合成的一类增白剂，也是研究和应用最早的荧光增白剂品种，由于其较高的性价比，目前在印染，造纸业行业的用量仍然最大。这类荧光增白剂主要用于纸浆的增白，表面施胶、涂布及棉、麻、纤维素纤维织物的增白，浅色纤维织物的增艳，其中优秀的荧光增白剂包括VBL，BA，APC，HST等，由于它们与纤维有较强的亲和能力，增白效果较好而得以广泛应用。

双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂的生产过程主要包括反应原料的的前处理，缩合反应，过滤以及纳滤等后处理工序，生产所需的设备主要包括反应液储罐，缩合反应釜，过滤器，纳滤设备，各类泵设备等。显而易见，缩合反应釜是整个反应设备中的核心装置，反应釜的设计技术参数直接决定了缩合反应能否高效、稳定的进行，而缩合反应是决定产品最终质量和收率的关键因素，因此，如何提高反应釜的利用效率和混合效率，保证其传热、传质的高效性，最大程度上满足荧光增白剂生产的设备需求，是反应釜设计中亟待解决的问题。

随着我国机械加工制造技术的不断进步和发展，生产荧光增白剂所用的反应釜类型也在不断的升级，尤其是对盘管类型及搅拌的设计和改进已然成为最核心和关键的技术。在这些设备中，往往存在许多弊病，例如，通常采用的内盘管设计，虽然传热效率较高，但使用一段时间后，往往由于酸性物料及无机盐类对盘管材料的腐蚀而发生破损，导致物料从盘管内进入循环水冷却系统，如检修不及时会造成物料大量的损失，严重时甚至会发生生产事故；搅拌的设计往往采用传统的框式或锚式，这类型的搅拌装置虽然设计和加工的过程比较简单，但往往剪切力较小，混合效率低下，随着缩合反应的进行，反应物料本身的黏度会越来越大，普通搅拌器几乎不产生上下流动，尤其在釜内中心处的搅拌混合效果最差，大量物料黏附在反应釜壁上，缩合反应不完全，副产物较多，这无疑会增加物料后处理纯化工序的难度，并在一定程度上增大废水的COD，带来一系列的问题。随着增白剂市场竞争的日益激烈，各生产厂家为降低生产成本，提高单位时间内的产量，都在原有设备进行技改，增大釜体体积，最大程度的提高单批投料量，釜体体积的进一步增大会使得上述矛盾越来越突出。

专利CN104194397公开了一种合成荧光增白剂的反应装置和工艺，包括反应锅，搅拌器，引风管道和水浴除尘系统，但该专利虽然在一定程度上提高了原料（三聚氯氰）的利用效率，但采用的锚式搅拌存在物料混合效率低的问题，且由于物料黏稠，外循环系统在生产过程中易发生堵塞的现象。该系统的设计并未从根本上解决和提高反应效率的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术中所存在的不足，提供一种荧光增白剂的生产装置，该装置是化工生产中的大型反应装置，具体是一种荧光增白剂生产过程中所使用的反应釜，该装置结构设计新颖，搅拌混合效率高，可有效提高反应原料利用率及反应转化率，保证产品质量稳定并降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种荧光增白剂的生产装置，包括釜体、搅拌轴和搅拌器，所述釜体上端设置有进物料管道和安全放空口，下端设置有出料口，所述搅拌轴设置于釜体的轴线上，所述搅拌器采用螺带锚式搅拌器，固定在搅拌轴上，保证不同黏度的物料均可以不断上升翻腾，增大剪切效率，所述釜体的侧壁内部设置有挡流板，提高了混合效率，所述挡流板上设置有多个孔洞，避免了物料在侧壁上的黏附，提高混合效率及传热效率。

优选的，还包括外盘管，所述外盘管设置在釜体的侧壁外部，防止酸性物料及无机盐类对盘管材料的腐蚀，使设备稳定运行。

优选的，所述外盘管采用半管的型式，增强釜体刚度，提高设备承载能力。

优选的，所述外盘管为螺旋型，保证传热效率。

优选的，所述外盘管上开有进排油、进排蒸汽、测温、放空等接管孔，可连通不同类型的加热或降温介质。

优选的，所述釜体1的侧壁处安装有温度计，对釜体内部的温度进行测量。

优选的，所述温度计有两个，分别安装在釜体侧壁的上端和下端，对釜体内部的反应温度准确控制。

优选的，所述釜体上还设置有人孔，用于观察釜体内部情况。

优选的，所述进物料管道有四个，适合各种物料的加入。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：

1.搅拌装置的设计结合螺带式搅拌器和锚式搅拌器的优点，并根据荧光增白剂物料本身的特性，结合搅拌效率对总体流动和湍流脉动之间分配的影响，经过不断的改进和优化，将两种搅拌方式很好的进行结合，上端采用带钢卷成螺旋状焊接在搅拌轴上，螺带的数量为两到三根，螺距决定螺带的外径；螺带的外轮廓接近于搅拌槽内壁，液体会沿着螺旋面上升形成轴向的循环；下端采用锚式设计，产生环形流，保证釜底物料在具有上下循环作用的同时，增大了搅拌的范围。该搅拌装置的设计尤其适用于荧光增白剂的缩合反应，随着反应的进行，物料黏度逐渐增大，将搅拌速度适度提升，流体随螺旋面不断上升翻腾，混合效率极高；反应后期物料黏度逐渐降低，可将搅拌速度减缓，底部锚式的设计又可以保证在较低转速下对物料的剪切作用力，从而在最低能耗的情况下保证整个反应过程的混合效率；

2. 与传统的内盘管式传热方式相比，外盘管的设计首先从根本上避免了酸性物料及无机盐类对盘管材料的腐蚀，提高了设备的稳定运行时间；其次，外盘管采用半管的型式，避开了压力容器，增强了反应釜的刚度，与夹套设计的反应釜相比，减小了釜体的壁厚和总体直径，提高了设备的承载能力；最后，虽然外半管的传热面积相比夹套和内盘管有所减小，但通过控制加热介质的流速，强制加热流体延外壁的流动，同样可以达到很高的传热系数；

3. 釜内单侧挡流板的设计可以有效避免物料在搅拌过程中，由于搅拌轴旋转产生的向心力，形成搅拌轴中心物料液面低，靠近反应釜内壁物料液面高的“漩涡”现象，在增加传热效果的同时，在一定程度上提高搅拌混合的效率。尤其在将盘管设置到釜外后，挡流板的作用更加明显和突出；

4. 反应釜的设计加工过程简单，易于工业化生产。

附图说明

图1为本实用新型优选的主视剖视图；

图2为本实用新型优选的俯视剖视图。

图中：1为釜体；2为搅拌轴；3为挡流板；4为外盘管；5为搅拌器；A、B、D、E为进物料管道；C为人孔；F为出料口；G为安全放空口；P、Q为温度计。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，一种荧光增白剂的生产装置，主要包括釜体1、搅拌轴2、挡流板3、外盘管4、搅拌器5等。

釜体1上端开有A、B、D、E四个不同的进物料管道，下端开有一个向下的出料口F；上端还开有安全放空口G和人孔C，保证设备安全运行并可使工作人员观察内部情况；侧壁上并设置有P、Q两个温度计，对釜体1内的温度更加准确的测量进而实现准确控制反应温度。

釜体1内部设置有搅拌轴2和搅拌器5，搅拌器5采用螺带锚式的结构，保证不同黏度的物料均可以不断上升翻腾，混合效率极高；内部设置单侧挡流板3，并在挡流板3上开有一个数量的孔洞，有效避免了物料在釜体侧壁的黏附，进一步增强传热效率和提高混合效率；外部设置有螺旋型外盘管4，外盘管4采用半盘管的型式，增强釜体刚度，提高设备承载能力，并保证传热效率，外盘管4上还开有进排油、进排蒸汽、测温、放空等接管孔，可通不同类型的加热介质，实现加热或冷却。

使用该装置时，打开上端进料口，向反应釜中加入一定量的原料，打开搅拌装置，在较低的搅拌转速下，再向缩合反应釜内加入原料进行缩合反应，通过缩合反应釜顶部及底部的两个温度计P、Q测量其反应温度，随着反应进行，逐步提高搅拌装置的转速，保证物料充分的混合，反应结束后，打开放料口上的阀门，将产品转入储存容器或进行后处理加工。

本实用新型采用螺带-锚式混合搅拌形式，可通过调节转速达到对不同黏度物料的充分搅拌和混合，确保反应转化率；外盘管采用半管的形式，避开压力容器，提高了设备的承载能力，并达到较高的传热系数；釜内设置单侧挡流板，避免“漩涡”现象的同时，进一步提高了搅拌混合效率，该装置整体设计简单，便于制作、维修，操作简便，成本较低，可有效提高荧光增白剂缩合反应的转化率。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术方案作任何形式上的限制。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、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围之内。