第一章聚合反應(yīng)器一、聚合反應(yīng)器在高分子合成工業(yè)中的作用高聚物生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備：傳遞過(guò)程設(shè)備(動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞等物理過(guò)程的設(shè)備)b.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程設(shè)備，完成聚合反應(yīng)過(guò)程的設(shè)備稱(chēng)為聚合反應(yīng)器。聚合反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，聚合方法多樣，且大多數(shù)反應(yīng)體系隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，體系中的粘度急劇上升，物料粘壁等現(xiàn)象給聚合反應(yīng)器的選型和設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的難度。聚合反應(yīng)器介紹二、聚合反應(yīng)器的型式及特點(diǎn)1．釜式反應(yīng)器也稱(chēng)攪拌釜反應(yīng)器。它的適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大，適用的溫度和壓力范圍廣。既可用于間歇(分批)操作，亦可用于連續(xù)操作。用于連續(xù)操作時(shí)，釜內(nèi)的溫度、濃度均一，容易控制，所得產(chǎn)品質(zhì)量均一，因而廣泛應(yīng)用于高分子合成工業(yè)中。此外在聚合物的生產(chǎn)過(guò)程中，除聚合反應(yīng)器外，還有許多帶攪拌裝置的容器(如原料配制槽、溶解槽、漿料配制槽、沉析槽等)。聚合反應(yīng)器介紹2．管式(塔式)反應(yīng)器管式(塔式)聚合反應(yīng)器的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，這種反應(yīng)器一般用于處理粘度較高的均相反應(yīng)物料。它屬于連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器，原料從管的一端連續(xù)送入，在管內(nèi)完成升溫、反應(yīng)等，而產(chǎn)物和未反應(yīng)的單體從另一端連續(xù)排出。3．特種反應(yīng)器對(duì)處理高粘度的聚合體系，如本體聚合或縮聚反應(yīng)后期，反應(yīng)物料的粘度可達(dá)500一5000Pa·s，故需采用特殊型式反應(yīng)器。該反應(yīng)器一般采用臥式，主要型式有螺桿型反應(yīng)器(如尼龍66的后縮聚反應(yīng)采用雙螺桿)和表面更新型反應(yīng)器(如聚酯生產(chǎn)中的后縮聚采用單軸或雙軸的表面更新型圓盤(pán)式反應(yīng)器)。聚合反應(yīng)器介紹第二節(jié)攪拌釜式反應(yīng)器攪拌反應(yīng)器：釜體、攪拌裝置、傳熱裝置、密封裝置和傳動(dòng)裝置等組成。

通過(guò)攪拌可使互溶液體的各部分均相混合成均質(zhì)狀態(tài)，以增大分散相的有效接觸面積，降低分散相周?chē)鷿饽ぷ枇Γ岣邆鳠崴俣鹊?。（一）攪拌器型式攪拌器的型式很多，按槳葉的構(gòu)形可分為槳式、錨式(或框式)、推進(jìn)式、渦輪式及螺桿式、螺帶式攪拌器等。聚合反應(yīng)器介紹1．槳式攪拌器平葉槳和折葉槳(斜槳)

平葉槳面與運(yùn)動(dòng)方向垂直，當(dāng)槳葉低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液體主要為環(huán)向流動(dòng)。當(dāng)槳葉轉(zhuǎn)速增大時(shí)，液體徑向流逐漸增大。轉(zhuǎn)速愈高，徑向流愈強(qiáng)。由于液體僅以切線方向離開(kāi)槳葉，主要是水平液流，造成的軸向流很弱，不利于軸向混合。為增加軸間流，可將平葉槳傾斜一定角度(一般為45度)、即為折葉槳。這樣可以產(chǎn)生較大的軸向流動(dòng)，有利于攪拌混合。聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹2．錨式(框式)攪拌器

對(duì)于粘度較大的液體攪拌，可把槳葉形狀做成與反應(yīng)釜底部的形狀相似，且槳葉與釜壁的隔隙小。錨式攪拌器的轉(zhuǎn)速比較低，故剪切作用較小，但攪動(dòng)范圍大，不易產(chǎn)生死區(qū)。對(duì)高粘度流體的攪拌，可利用槳葉的刮掃作用來(lái)防止攪拌器與釜壁之間產(chǎn)生滯流層，利于促進(jìn)傳熱和去除釜壁沉積物。當(dāng)錨式攪拌器中間加設(shè)橫梁或豎梁時(shí)，即稱(chēng)為框式攪拌器。聚合反應(yīng)器介紹3．推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式(也稱(chēng)螺旋槳式)

攪拌器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單．其直徑較小，d/D＝1/4-1/3。以整體鑄造的葉輪最為常見(jiàn)，適合于液體粘度較低、液量較大的攪拌。其轉(zhuǎn)速較高．一般為300-600r/min，葉端線速度為5-15m/s。利用較小的攪拌功率通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的槳葉獲得較好的攪拌效果。聚合反應(yīng)器介紹4．渦輪式攪拌器又稱(chēng)透平攪拌器，是應(yīng)用較廣泛的一種攪拌器，能處理粘度范圍較寬的液體。槳葉有開(kāi)式及閉式兩大類(lèi)。根據(jù)槳葉葉片的形狀和位置．又有平直葉片、彎曲葉片、傾斜葉片、圓盤(pán)平直葉片、圓盤(pán)彎葉、圓盤(pán)斜葉等。聚合反應(yīng)器介紹5．螺桿式攪拌器當(dāng)液體的粘度大于10Pa·s時(shí)，常采用螺桿式攪拌器，它是將螺距一定的螺旋葉片固定在攪拌軸上，也稱(chēng)螺軸式攪拌器。為提高釜內(nèi)液體的攪拌強(qiáng)度，并造成一定的循環(huán)流型，通?？稍诟獌?nèi)增設(shè)離壁擋板或?qū)Я魍病＞酆戏磻?yīng)器介紹6．螺帶式攪拌器螺帶式攪拌器適合于粘度較高的場(chǎng)合(如達(dá)103Pa·s以上)。具體構(gòu)形有單螺帶、雙螺帶、凹螺帶和螺桿／螺帶式等。

通常螺帶式攪拌器其螺距s與攪拌器直徑d之比為s/d＝1，螺帶葉寬b與釜徑D之比為b/D-0.1，d/D-0.95。由于外螺帶可以與釜內(nèi)壁很好地吻合，直接刮掃釜壁上的液體，有利于夾套式攪拌釜的傳熱與去除釜壁處的沉積物。聚合反應(yīng)器介紹

(二)攪拌器的選型攪拌過(guò)程涉及流體的流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)，其影響因素極其復(fù)雜，在選型設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮達(dá)到攪拌效果，保證物料的混合，有利于傳熱、傳質(zhì)，也應(yīng)考慮動(dòng)力消耗問(wèn)題；另外還要考慮攪拌器的結(jié)構(gòu)要便于操作和維修。

1．以液體粘度和反應(yīng)釜體積為依據(jù)選型

圖1—11為在較合理攪拌功率消耗下，物料粘度與反應(yīng)體積的關(guān)系圖。圖中表示各種葉輪適用范圍。聚合反應(yīng)器介紹2．以流動(dòng)狀態(tài)、攪拌目的為依據(jù)選型表1—I列出了根據(jù)流動(dòng)狀態(tài)和攪拌目的來(lái)選擇攪拌器。聚合反應(yīng)器介紹(三)攪拌附件為了消除釜內(nèi)液體的打漩現(xiàn)象，可在反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置擋板。擋板的作用是將切向流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向和徑向流動(dòng)，增大被攪動(dòng)液體的湍動(dòng)程度，從而改善攪拌效果。當(dāng)攪拌漿料時(shí)，擋板與釜壁之間應(yīng)留1/6板寬的空隙，以防止固體物料的沉積。如有必要，擋板也可做成空心狀，內(nèi)部能通入傳熱介質(zhì)，既可改善攪拌效果，又增加傳熱面積。聚合反應(yīng)器介紹2．導(dǎo)流筒無(wú)論采用何種型式的攪拌器，釜內(nèi)液體總是從各個(gè)方向流向攪拌器，所以不同的液體行程長(zhǎng)短不一．在需要控制回流的速度和方向以確定某一特定流型時(shí)，可在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流筒。導(dǎo)流筒一般是一個(gè)圓筒，安裝在攪拌器的外面或上方。設(shè)置導(dǎo)流筒提高了對(duì)筒內(nèi)液體的攪動(dòng)程度，同時(shí)又確立了充分循環(huán)的流型，使反應(yīng)器內(nèi)所有物料均可通過(guò)導(dǎo)流筒內(nèi)的強(qiáng)烈混合區(qū)，提高混合效率，減少短路機(jī)會(huì)。根據(jù)需要，導(dǎo)流筒也可做成空心狀，其內(nèi)可通入傳熱介質(zhì)，以增加反應(yīng)器的傳熱面積。聚合反應(yīng)器介紹(四)攪拌器的功率計(jì)算計(jì)算攪拌器功率的目的是衡量聚合釜的攪拌強(qiáng)度，為選用攪拌電動(dòng)機(jī)和攪拌機(jī)械設(shè)計(jì)提供基本數(shù)據(jù)。攪拌器所需要的功率由三部分組成，即攪拌葉克服流體阻力消耗的能量(稱(chēng)攪拌軸功率)、攪拌軸封消耗的能量和機(jī)械傳動(dòng)消耗的能量。軸封消耗的能量在使用填料密封時(shí)一般為軸功率的10％一15％，在使用端面密封時(shí)，約為軸功率的2％，機(jī)械傳動(dòng)的效率一般為0.8一0.95。因此，在計(jì)算攪拌功率時(shí)，首先應(yīng)計(jì)算軸功率。聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹2．均相流體攪拌軸功率的計(jì)算聚合反應(yīng)器介紹一個(gè)具體幾何構(gòu)型只有一條功率曲線，它與攪拌反應(yīng)釜的大小無(wú)關(guān)，但不同幾何構(gòu)型的攪拌槳葉都有持定的功率曲線。聚合反應(yīng)器介紹(2)永田進(jìn)冶公式根據(jù)無(wú)擋板的直立圓柱形反應(yīng)器中攪拌的漩渦半徑大小及攪拌葉片所受阻力進(jìn)行理論推尋，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究推導(dǎo)出二葉平槳式攪拌軸功率的計(jì)算式。聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹三、密封裝置為了保證攪拌反應(yīng)器內(nèi)處于正?；蛘婵諣顟B(tài)，防止反應(yīng)器內(nèi)物料逸出或大氣中雜質(zhì)滲入影響反應(yīng)的正常進(jìn)行，在旋轉(zhuǎn)的攪拌軸與釜封頭間需安裝密封裝置。其主要型式有填料密封和機(jī)械密封兩種。(一)填料密封

1．結(jié)構(gòu)及工作原理被裝在攪拌軸和填料箱體環(huán)隙中的填料在壓蓋壓力的作用下，對(duì)攪拌軸表面產(chǎn)生徑向壓緊力。填料中含有潤(rùn)滑劑，其作用是使攪拌相得到潤(rùn)滑和阻止設(shè)備內(nèi)流體逸出或外部流體滲入而達(dá)到密封作用。攪拌軸在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中．潤(rùn)滑劑不斷消耗，因此在填料箱上常設(shè)置添加潤(rùn)滑油的裝置：當(dāng)設(shè)備內(nèi)溫度高于100度或攪拌軸的線速度大于1m/s時(shí)，填抖密封需有冷卻裝置。聚合反應(yīng)器介紹2．填料填料應(yīng)具有足夠塑性和彈性，耐介質(zhì)及潤(rùn)滑劑的腐蝕，耐磨性好，與軸的摩擦系數(shù)小，具有耐溫性能等。在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)的介質(zhì)、操作壓力、操作溫度、攪拌軸轉(zhuǎn)速等來(lái)選擇。對(duì)壓力小于0.2MPa而介質(zhì)又無(wú)毒、不易燃易爆的場(chǎng)合，可選用一般石棉制品，安裝時(shí)外涂一般工業(yè)用黃油即可。在壓力較高或高真空和介質(zhì)有毒、易燃、易爆時(shí)，常用浸漬聚四氟乙烯的填料等。對(duì)高溫、高壓場(chǎng)合，常用金屬填料(如鉛、紫銅、鋁及不銹鋼等)。聚合反應(yīng)器介紹3．填料箱填料箱包括填料箱體和填料壓蓋。箱體的高度由填料環(huán)數(shù)決定，對(duì)于帶分油環(huán)的填料箱則以分油環(huán)為界，上面用2個(gè)，下面用3個(gè)；對(duì)于危險(xiǎn)性液體，需用多個(gè)填料環(huán)。

壓蓋的尺寸應(yīng)保證填料在磨損后擰緊螺栓仍然能壓緊填料。聚合反應(yīng)器介紹(二)機(jī)械密封

1．結(jié)構(gòu)及原理它是用垂直于軸的兩個(gè)密封元件(動(dòng)環(huán)和靜環(huán))的平面互相貼合(依據(jù)介質(zhì)壓力或彈簧力)、并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封的，故也稱(chēng)端面密封。主要由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、彈簧加荷裝置和輔助密封圈四部分組成。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)．靜環(huán)不動(dòng)，而動(dòng)環(huán)與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)彈簧作用使動(dòng)、靜環(huán)之間緊密接觸，從而阻止流體的泄漏。聚合反應(yīng)器介紹機(jī)械密封有四個(gè)密封點(diǎn)。A點(diǎn)是靜環(huán)座和設(shè)備之間的密封．屬靜密封，通常設(shè)備凸緣做出凹面，靜環(huán)做成凸面。中間用一般墊片。B點(diǎn)是靜環(huán)與靜環(huán)座之間的密封，也屬于靜密封，采用具有彈性的密封圈。C點(diǎn)是動(dòng)環(huán)和靜環(huán)有相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)端面的密封，是機(jī)械密封的關(guān)鍵部分，屬于動(dòng)密封，依靠彈性元件及介質(zhì)的壓力使兩個(gè)光潔而平直的端面緊密接觸，而且端面間形成一層極薄的液膜達(dá)到密封作用。D點(diǎn)是動(dòng)環(huán)與軸(或軸套)之間的密封，也屬靜密封，在端面磨損時(shí)．可以作補(bǔ)償磨損的軸向移動(dòng)，常用的密封元件是“o”形環(huán)。聚合反應(yīng)器介紹2．機(jī)械密封的材質(zhì)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)是機(jī)械密封的重要零件，它們組成一對(duì)摩擦副，而且在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與被封的介質(zhì)接觸。因此，選擇材料時(shí)，除考慮其耐磨性外，還需考慮它們的耐腐蝕性，同時(shí)摩擦副配對(duì)的材質(zhì)也應(yīng)不同．一般采用動(dòng)環(huán)的硬度比靜環(huán)大。在機(jī)械密封中，除了動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的接觸面是泄漏面外，還有動(dòng)環(huán)與軸之間、靜環(huán)與支座之間的間隙也是泄漏通道，需用密封圈將其堵住。動(dòng)環(huán)的靜密封圈常用“o”形圈，靜環(huán)的靜密封圈多用平墊片。根據(jù)摩擦副的數(shù)目，機(jī)械密封分為單端面密封和雙端面密封兩種。根據(jù)介質(zhì)壓力在端面上所起的作用，又分為平衡型和非平衡型。聚合反應(yīng)器介紹(三)機(jī)械密封與填料密封比較機(jī)械密封和填料密封比較具有泄漏量少，使用壽命長(zhǎng)，摩擦消耗功率小，軸不易磨損等優(yōu)點(diǎn)；但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，成本高，拆裝不便，因而一般用于密封要求高，被密封介質(zhì)是易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕以及高壓、高真空的場(chǎng)合。聚合反應(yīng)器介紹四、傳動(dòng)裝置根據(jù)工藝要求，聚合反應(yīng)器的攪拌器在一定的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，由于攪拌的轉(zhuǎn)速通常小于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，因而需設(shè)置傳動(dòng)裝置。傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器及機(jī)座。聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹五、傳熱裝置化學(xué)反應(yīng)過(guò)程伴有放熱或吸熱，對(duì)聚合反應(yīng)而言，往往要求嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，使其恒定或按一定的溫度曲線進(jìn)行。同時(shí)由于聚合反應(yīng)器內(nèi)物料粘度高、易結(jié)垢，因而要求傳熱速率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、避免易掛料的粗糙面及導(dǎo)致結(jié)垢的死角并易于清洗。聚合反應(yīng)器常用的傳熱裝置型式有夾套傳熱、釜內(nèi)傳熱件及釜外傳熱等。聚合反應(yīng)器介紹1．夾套

根據(jù)工藝要求，夾套內(nèi)可通入傳熱介質(zhì)(水、水蒸氣或熱載體等)。為了提高夾套的傳熱系數(shù)，可通過(guò)提高夾套傳熱介質(zhì)的流速來(lái)實(shí)現(xiàn)，為此，常在夾套內(nèi)安裝導(dǎo)流擋板。當(dāng)反應(yīng)器直徑較大或采。用傳熱介質(zhì)的壓力較高時(shí)，也可采用捍接半管式夾套、型鋼夾套等。這不但能提高傳熱介質(zhì)的流速，改善傳熱效果，而且能提高簡(jiǎn)體承受外壓的強(qiáng)度和剛度。聚合反應(yīng)器介紹2．釜內(nèi)傳熱件當(dāng)聚合釜壁采用導(dǎo)熱性不良的材質(zhì)或較大型的聚合釜、單靠夾套傳熱不能滿足工藝要求時(shí)，需在反應(yīng)器內(nèi)增設(shè)傳熱件，如加傳熱擋板、蛇形管等。3．釜外傳熱釜外傳熱可分為兩種情況，一種是把釜內(nèi)產(chǎn)生的氣體導(dǎo)出至釜外回流冷凝器，然后使冷凝液返回反應(yīng)釜。因?yàn)槭钦羝淠齻鳠?，其傳熱系?shù)高，且傳熱面積不受反應(yīng)器容積的限制。

釜外傳熱的另一種方法是將反應(yīng)釜內(nèi)液相導(dǎo)出，進(jìn)行釜外循環(huán)傳熱，反應(yīng)器中的部分反應(yīng)物料由泵抽出，經(jīng)外部冷卻后再進(jìn)入反應(yīng)器，如丙烯的溶液聚合就可以采用此種傳熱裝置。聚合反應(yīng)器介紹

六、其他型式的攪拌反應(yīng)器

1.偏心式攪拌反應(yīng)器偏心式攪拌反應(yīng)器是攪拌器中心偏離容器中心。由于其攪拌軸偏離容器的中心軸線，使流體在各點(diǎn)所受的壓力不同，因而液層間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，增加液層的湍動(dòng)，明顯提高攪拌效果。但容易引起振動(dòng)，故一般多用于較小型設(shè)備。聚合反應(yīng)器介紹2．底部傳動(dòng)攪拌反應(yīng)器該型式反應(yīng)器的攪拌裝置設(shè)在反應(yīng)器的底部。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)設(shè)備較大時(shí)，攪拌軸可做成短而細(xì)，穩(wěn)定性好，且可降低安裝高度。同時(shí)由于把笨重的傳動(dòng)裝置安裝在地面基礎(chǔ)上，從而改善了釜體上封頭的受力狀態(tài)，也便于維護(hù)與檢修。缺點(diǎn)是軸密封較困難，而且攪拌器下部至軸封處常有固體物料粘積，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，檢修時(shí)需將釜內(nèi)物料全部排凈。該型式較常用于大型攪拌設(shè)備。聚合反應(yīng)器介紹3．臥式攪拌反應(yīng)器該型式可設(shè)置多個(gè)攪拌器，每個(gè)攪拌器之間用隔板分開(kāi)，使物料在反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)狀況類(lèi)似于多級(jí)串聯(lián)攪拌反應(yīng)器，從而減少設(shè)備臺(tái)數(shù)，降低安裝高度。聚合反應(yīng)器介紹第三節(jié)管式反應(yīng)器

管式反應(yīng)器是一種連續(xù)式反應(yīng)器。物料從管道的一端連續(xù)輸入，產(chǎn)物從管道的另一端連續(xù)輸出，直達(dá)到某一轉(zhuǎn)化率，并在流動(dòng)中完成化學(xué)反應(yīng)，隨著管道中物科的移動(dòng)，濃度逐漸降低，反應(yīng)速率逐漸減小。在管式反應(yīng)器中物料呈平推流運(yùn)動(dòng)，沿管軸方向每一微積單元，其物料的組成、濃度、溫度不隨時(shí)間而改變屬穩(wěn)態(tài)操作。這和連續(xù)操作攪拌釜式反應(yīng)器相同，而無(wú)數(shù)的微積單元又可視為無(wú)數(shù)個(gè)連續(xù)操作攪拌釜式反應(yīng)器的串聯(lián)，因此管式反應(yīng)器兼具間歇操作和連續(xù)操作攪拌釜式反應(yīng)器的特點(diǎn)。有利于大型化、連續(xù)化生產(chǎn)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單位體積所具有的傳熱面積大，適用于高溫高壓的聚合反應(yīng)器。設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)有兩個(gè)：其一，保證物料在管式反應(yīng)器中呈平推流運(yùn)動(dòng)；其二，盡量減小管式反應(yīng)器管內(nèi)的徑向溫差，保證反應(yīng)條件一致。聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹1．管體是帶有夾套的長(zhǎng)直圓管，為便于制造安裝，常制成若干段(每段3一5m)，各段間用法蘭聯(lián)接。管體頂部可采用凸形或平板封頭，為便于高粘度物料流出，底部多采用錐形封頭。管外裝有夾套，內(nèi)通載熱體，管體多采用不銹鋼，夾套可采用普通鋼。管體直徑是影響聚合過(guò)程的重要因素，在同樣聚合溫度和聚合時(shí)間下，管徑愈小，愈易制取質(zhì)量均勻、相對(duì)粘度較高的聚合物。這是因?yàn)楫?dāng)管徑較大時(shí)，反應(yīng)物量增多，引發(fā)劑加入量增多，溫度相應(yīng)增加，低分子物排除困難，并且隨管徑增加，徑向溫差增大、管內(nèi)物料加熱不均勻所致．故管式反應(yīng)器直徑通常小寸：800mm。聚合反應(yīng)器介紹2．擋液板由于聚合管內(nèi)物料停留時(shí)間長(zhǎng)，流速低，粘度大，呈層流狀流動(dòng)，必然存在徑向速度梯度。在管中心處流速大，停留時(shí)間短，而靠近管壁處流速低，停留時(shí)間長(zhǎng)，造成聚合體質(zhì)量不均勻：為改變這種狀況、使物料流動(dòng)狀態(tài)盡量接近平推流，可在管內(nèi)沿軸向設(shè)置若干擋液板，使物料在管內(nèi)流速趨于一致。(c)中間孔徑大、周邊孔徑小的擋液板(b)所示則中間孔徑小、周邊孔徑大。生產(chǎn)中將此兩種板交替排列則可使管內(nèi)物料的流態(tài)近似于平推流(a)孔徑相等的擋液板，將相鄰擋液板上的孔眼呈交措狀安裝，亦可達(dá)到平推流的效果。聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹3．加熱裝置管式反應(yīng)器多采用聯(lián)苯混合物作為熱載體。加熱方式有兩種：一種采用聯(lián)苯鍋爐產(chǎn)生聯(lián)苯蒸汽進(jìn)入夾套，冷凝后返回聯(lián)苯鍋爐，加熱氣化后循環(huán)使用。該種加熱方式具有傳熱均勻的優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備管線較復(fù)雜；另一種是將電熱棒直接安裝在夾套內(nèi)，加熱夾套內(nèi)的聯(lián)苯混合物。此種加熱方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)便，聯(lián)苯滲漏及熱損失小。聚合反應(yīng)器介紹第四節(jié)臥式反應(yīng)器一、臥式反應(yīng)器的工作原理在聚合過(guò)程中，有時(shí)前后不同階段物料的特性差異很大，對(duì)反應(yīng)條件的要求亦不盡相同如聚合前期物料體系粘度低，放熱多，流動(dòng)較容易，而在聚合后期則往往相反，且希望在反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)能去除生成的低分子物，此時(shí)在生產(chǎn)中往往采用臥式反應(yīng)器。臥式反應(yīng)器除需滿足一般反應(yīng)器的要求外，還有以下特殊要求：

1．物料在反應(yīng)器內(nèi)能沿徑向充分返混，軸向無(wú)返混，盡量接近平推流。

2．根據(jù)聚合動(dòng)力學(xué)理論，為達(dá)到預(yù)定的聚合度，要盡量去除體系中生成的小分子，故應(yīng)在反應(yīng)器內(nèi)將反應(yīng)物料盡可能展開(kāi)，形成大面積的薄膜，增加蒸發(fā)表面積、且蒸發(fā)表面積能不斷更新。聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹聚合反應(yīng)器介紹1．筒體臥式反應(yīng)器的筒體呈臥式圓柱形，多為不銹鋼制，筒體外側(cè)及兩端均設(shè)置碳鋼制加熱夾套。聯(lián)苯汽上進(jìn)下出，作為熱載體進(jìn)行熱交換。在筒體上端開(kāi)有進(jìn)料口和抽氣口。物料從進(jìn)料口連續(xù)進(jìn)入，反應(yīng)器中生成的小分子蒸汽由抽氣口抽出，反應(yīng)完畢的物料從簡(jiǎn)體下部的出料口排出。2．?dāng)嚢柩b置可單軸攪拌，也可雙軸攪拌。單軸攪拌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)料液的剪切作用難以達(dá)到軸附近，聚合物易粘附在軸上，適用于制備體系中粘度不太高的聚合物。雙軸攪拌結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但聚合物在軸上粘附現(xiàn)象減少，且能將料液撕裂成薄膜，有助于增大蒸發(fā)面積相促進(jìn)自由表面更新，適用于高粘度物料的聚合。單軸式攪拌裝置其軸心相對(duì)筒體有一定的偏心距，以使軸的振動(dòng)穩(wěn)定性提高。裝有雙軸攪拌裝置的反應(yīng)器，其筒體內(nèi)底呈馬鞍形，以避免料液聚積在釜底形成死角。攪拌翼的主要作用是加強(qiáng)物料在臥式反應(yīng)器內(nèi)的徑向混合，防止物料粘壁。生產(chǎn)中根據(jù)物料在臥式反應(yīng)器中的粘度變化，常將多種攪拌翼組合使用。聚合反應(yīng)器介紹3．加熱裝置通常采用夾套式加熱，以聯(lián)苯作為熱載體，由電熱棒封閉式加熱或采用聯(lián)苯鍋爐循環(huán)加熱。4．出料裝置