反应型双螺杆挤出机特点和应用.pdf

第11期 ．5一 反应型双螺杆挤出机的特点及应用 张国强，龚少立，张学峰 (天华化工机械及 自动化研究设计院，甘肃兰州730060) [摘 要]反应型双螺杆挤出机与传统的反应器相比，具有停留时间分布窄、脱挥效果好、反应动力强、传热效果好、停留时 间分布可控等优点。本文举例说明了反应型双螺杆挤出机在聚合物反应、脱挥领域的应用情况。 [关键词]反应型双螺杆挤出机；脱挥：停留时间分布；传热；应用 反应挤出 (ReactExtruding)是指聚合物或可 器 (不论是单釜还是串联釜)都存在停留时间分 聚合单体在连续挤 出过程中完成一系列化学反应 布宽、反应时间长的缺点。管式反应器虽然停留 的操作过程，是上世纪6O年代后期兴起的一种新 时间分布窄，但是由于其 自身结构的局限，只能 理论、新技术 ¨】。由于反应挤 出可保证化学反应 处理低黏度 的反应体系，且反应过程常需要加高 连续进行，能消除反应时的凝胶效应，且操作简 压 。此外，由于管式反应器不具备 自清理能力， 单、经济易行，近年来越来越受到人们的重视。 反应过程中容易出现过度反应的现象。反应型双 不断有新的化学反应采用反应挤 出工艺，反应挤 螺杆挤出机克服 了传统反应器的这些缺点，具有 出技术也从理论研究转向工业应用并获得了巨大 较高的转化率和较短的反应时间，是一种高效反 成功。本文将结合作者所在单位近年成功的反应 应器 。 挤 出应用实例论述反应挤 出技术与传统反应技术 Residencetime 相 比的优势和适用领域。 distributiork~ integraiCLIIV~S 1反应型挤出机的优势 反应型挤出机主要指反应型双螺杆挤出机。 与传统反应器相 比，反应型双螺杆挤 出机具有如 下优势： 1．1停留时间分布窄 反应体系在反应器 中的停留时间分布越窄所 得到的反应产物就越均一、纯净 。由于反应型双 螺杆挤出机具有的特点，从而保证了其 内部反应 体系较窄的停留时间分布： (1)相互啮合且同向旋转的两根螺杆能够相 互 “刮擦”，具有 良好的白清理功能，消除了反 应器中的死区； v ■■●-__l__■■●●_一 -pO (2)螺杆与螺杆、螺杆与机筒之间的间隙很 =I●■=■■■：■■■=●■●■■■■■一 小。通常螺杆之间的间隙小于2mm，螺杆与机筒 ’ 0 ～ A 之间的间隙小于1mm，因此反应体系中非受控的 物料返流量很小。 图1 各种反应器停留时间分布图 图l给出了传统的单釜反应器、串联釜式反 应器、管式反应器的停留时间分布情况和转化率 作者简介：张国强 (1981一)，男，新疆奎屯人，学士，工程 随时间变化的曲线 [2】。从图1可 以看出釜式反应 师。从事双螺杆挤出工艺及设备开发工作。 6． ■论文广场 石20油12和年化第工设备 一 15卷 1．2优 良的脱挥效果 望的停留时