阅读说明：本技术 一种聚酰亚胺膜生产用反应装置 (Reaction unit is used in polyimide film production ) 是由 王文静 于 2019-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及聚酰亚胺生产设备技术领域,具体涉及一种聚酰亚胺膜生产用反应装置,包括反应釜体、釜体盖和支撑架,反应釜体通过轴承与支撑架连接,反应釜体包括搅拌机构、冷凝器、散热风扇和排液机构,冷凝器设有循环螺旋管、循环蛇形管和温度传感器,散热风扇包括一号出风口、二号出风口和出风口盖,釜体盖与反应釜体法兰连接,釜体盖与支撑架套接,釜体盖包括固定盖和加料盖,支撑架包括支撑主架和支撑底板；加料盖提高原料二元酐的分散效率,防止局部温度过高影响反应效率；冷凝器通过循环螺旋管控制反应体系的温度,一号出风口的空气经循环蛇形管降温后,用于降低冷凝器自身的运转温度,提高冷凝介质利用率。(The invention relates to the technical field of polyimide production equipment, in particular to a reaction device for producing a polyimide film, which comprises a reaction kettle body, a kettle body cover and a support frame, wherein the reaction kettle body is connected with the support frame through a bearing; the feeding cover improves the dispersion efficiency of the raw material binary anhydride and prevents the reaction efficiency from being influenced by overhigh local temperature; the condenser controls the temperature of the reaction system through the circulating spiral pipe, and air at the air outlet I is cooled through the circulating coiled pipe and is used for reducing the running temperature of the condenser per se and improving the utilization rate of a condensing medium.)

一种聚酰亚胺膜生产用反应装置

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺生产设备技术领域，具体涉及一种聚酰亚胺膜生产用反应装置。

背景技术

自二十世纪六十年代以来，聚酰亚胺膜一直以其优异的综合性能，如优异的结构多样性、高强度、高模量、优异的耐热性、机械性能、介电性能、成膜性和耐辐射性能，被广泛应用于航空航天、纳米技术、液晶、电子医疗、分离膜、汽车制造、激光和核电等多种领域，是许多研究人员的关注热点。

聚酰亚胺是指由二元胺和二元酐经缩聚反应形成的主链中含有酰亚胺环的高分子聚合物材料，其中，聚合物中最为重要的是含有酞酰亚胺结构的一类。聚酰亚胺膜(PI膜)的制备方法为：在强极性溶剂中经二元胺和二元酐缩聚生成聚酰胺酸PAA并流延成膜，再经高温脱水酰亚胺化成环形成高聚物薄膜，为了得到分子量稳定的PI膜，需要控制好二元酐的加入速率和温度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚酰亚胺膜生产用反应装置，提高原料均匀分散的速率，提高冷凝器的利用效率，满足聚酰亚胺膜生产过程中生成聚酰胺酸的反应需求。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种聚酰亚胺膜生产用反应装置，包括反应釜体、釜体盖和支撑架，所述反应釜体通过轴承与支撑架连接，所述反应釜体包括搅拌机构、冷凝器、散热风扇和排液机构，所述冷凝器设有循环螺旋管、循环蛇形管和温度传感器，所述散热风扇包括一号出风口、二号出风口和出风口盖，所述一号出风口与冷凝器连接，所述出风口盖与二号出风口螺纹连接，所述排液机构包括倾斜底面、排液口和排液盖，所述排液盖与排液口螺纹连接；所述釜体盖与反应釜体法兰连接，所述釜体盖与支撑架套接，所述釜体盖包括固定盖和加料盖；所述支撑架包括支撑主架和支撑底板，所述支撑底板与支撑主架滑动连接。

进一步的，所述支撑主架设有制动块和制动孔，所述制动块和制动孔的竖直截面均是正方形形状，所述反应釜体设有与制动块相配合的连接孔，所述制动块与连接孔插接。

进一步的，所述搅拌机构包括搅拌电机、旋转轴和搅拌桨叶，所述搅拌电机的输出端与旋转轴连接，所述搅拌桨叶与旋转轴固定连接。

进一步的，所述旋转轴设有通孔，所述加料盖包括二号加料瓶、出料盖、移动杆和出料管，所述移动杆与二号加料瓶滑动连接，所述移动杆与出料盖固定连接，所述出料盖与二号加料瓶磁力相吸，所述出料管的水平截面外径小于旋转轴的水平截面内径。

进一步的，所述出料盖设有辅助杆，所述辅助杆的水平截面外径小于出料管的水平截面内径。

进一步的，所述加料盖与固定盖旋转密封，所述加料盖包括旋转手柄和一号加料瓶，所述一号加料瓶包括启闭口、启闭盖、启闭活塞和启闭板，所述启闭盖与启闭口磁力相吸，所述启闭板与启闭活塞固定连接。

进一步的，。

由于采用上述的技术方案，本发明的有益如下：

1)旋转釜体盖使其与反应釜体对齐，出料管与旋转轴的竖直中心轴重合，向下移动釜体盖使其与反应釜体贴合，出料管***旋转轴，将称量好的二元酐倒入一号加料瓶中，向上滑动移动杆使出料盖与一号加料瓶分离，二元酐从出料管落入空心的旋转轴，并从多数量的通孔旋转进入反应釜体，提高二元酐均匀分散的速率，防止二元酐聚集导致局部温度过高影响反应的效率；

2)冷凝器通过循环螺旋管控制反应体系的温度，循环螺旋管内的冷凝介质流向循环蛇形管，一号出风口的空气经循环蛇形管降温后，用于降低冷凝器自身的运转温度，提高冷凝介质的利用率，冲洗反应釜体的内壁，关闭一号出风口，旋转出风口盖，打开二号出风口，散热风扇加速反应釜体内壁的干燥；

3)制动块***连接孔时，反应釜体保持开口向上，滑动支撑底板使其与反应釜体分离，制动块退出连接孔时，可以翻转反应釜体，便于操作；

4)搅拌机构设置在反应釜体的下方，便于使二元胺在反应溶剂中分散均匀，通过加料盘分批加入二元酐，满足聚酰亚胺膜生产过程中生成聚酰胺酸的反应需求。

附图说明

图1是本发明控制系统的连接框图；

图2是实施例1中反应釜体和釜体盖的内部结构示意图；

图3是实施例2中釜体盖的结构示意图；

图4是图3中加料盖的左视图；

以下是本发明的结构标号：

1-反应釜体，2-釜体盖，3-支撑架，11-搅拌机构，12-冷凝器，13-散热风扇，14-排液机构，15-连接孔，21-固定盖，22-加料盖，31-支撑主架，32-支撑底板，111-旋转轴，121-循环螺旋管，122-循环蛇形管，123-温度传感器，131-一号出风口，132-二号出风口，133-出风口盖，141-排液口，142-排液盖，221-一号加料瓶，222-出料盖，223-移动杆，224-出料管，225-旋转手柄，226-启闭口，227-启闭盖，228-启闭活塞，229-启闭板，311-制动块，312-制动通道，2221-辅助杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，一种聚酰亚胺膜生产用反应装置，包括反应釜体1、釜体盖2和支撑架3，反应釜体1通过轴承与支撑架3连接，反应釜体1包括搅拌机构11、冷凝器12、散热风扇13和排液机构14，冷凝器12设有循环螺旋管121、循环蛇形管122和温度传感器123，散热风扇13包括一号出风口131、二号出风口132和出风口盖133，一号出风口131与冷凝器12连接，出风口盖133与二号出风口132螺纹连接，排液机构14包括倾斜底面、排液口141和排液盖142，排液盖142与排液口141螺纹连接；釜体盖2与反应釜体1法兰连接，釜体盖2与支撑架3套接，釜体盖2包括固定盖21和加料盖22；支撑架3包括支撑主架31和支撑底板32，支撑底板32与支撑主架31滑动连接。反应釜体1开口朝上，向反应釜体1中加入二元胺和反应溶剂，旋转釜体盖2使其与反应釜体1对齐，向下移动釜体盖2使其与反应釜体1贴合，通过螺栓使釜体盖2与反应釜体1的法兰盘紧密连接，搅拌机构11使二元胺在反应溶剂中分散均匀，通过加料盖22向反应釜体1中分批缓慢加入二元酐，冷凝器12控制反应体系的温度，加入第一批二元酐后，反应体系温度上升，通过循环螺旋管121使反应体系的温度降至室温以下，再加入第二批二元酐，等到反应体系的温度再次降至室温以下，加入第三批二元酐，以此类推；一号出风口131的空气经循环蛇形管122降温后，用于降低冷凝器12自身的运转温度；反应完成后，卸下连接法兰盘的螺栓，向上移动釜体盖2并绕支撑主架31旋转釜体盖2，向左右两边滑动支撑底板32使其与反应釜体1分离，翻转反应釜体1，将制得的聚酰胺酸PAA倒出并转移至流延机的料筒中进行后续的热亚胺化和成膜操作；继续翻转反应釜体1使其开口朝上，旋转排液盖142使其与排液口141分离，用水冲洗反应釜体1的内壁，关闭一号出风口131，旋转出风口盖133，打开二号出风口132，散热风扇13加速反应釜体1内壁的干燥。

其中，支撑主架31设有制动块311和制动通道312，制动块311的长度大于制动通道312的长度，制动块311和制动通道312的竖直截面均是正方形形状，反应釜体1设有与制动块311相配合的连接孔15，制动块311与连接孔15插接。制动块311***连接孔15时，反应釜体1保持开口向上，制动块311退出连接孔15时，可以翻转反应釜体1。

其中，搅拌机构11包括搅拌电机、旋转轴111和搅拌桨叶，搅拌电机的输出端与旋转轴111连接，搅拌桨叶与旋转轴111固定连接，转动的搅拌桨叶使反应体系分散均匀，搅拌桨叶不会触碰到循环螺旋管121。

其中，旋转轴111是空心结构，旋转轴111的外壁设有通孔，加料盖22包括一号加料瓶221、出料盖222、移动杆223和出料管224，移动杆223与一号加料瓶221滑动连接，移动杆223与出料盖222固定连接，出料盖222与一号加料瓶221磁力相吸，出料管224的水平截面外径小于旋转轴111的水平截面内径。旋转釜体盖2使其与反应釜体1对齐，出料管224与旋转轴111的竖直中心轴重合，向下移动釜体盖2使其与反应釜体1贴合，出料管224***旋转轴111，将称量好的第一批二元酐倒入一号加料瓶221中，向上滑动移动杆223使出料盖222与一号加料瓶221分离，二元酐从出料管224落入空心的旋转轴111，并从多数量的通孔旋转进入反应釜体1，提高二元酐均匀分散的速率，防止二元酐聚集导致局部温度过高影响反应的效率。

其中，出料盖222设有辅助杆2221，辅助杆2221的水平截面外径小于出料管224的水平截面内径。辅助杆2221防止二元酐堵住出口，疏通出口。

其中，加料盖22与固定盖21旋转密封，加料盖22包括旋转手柄225和二号加料瓶，二号加料瓶包括启闭口226、启闭盖227、启闭活塞228和启闭板229，启闭盖227与启闭口226磁力相吸，启闭板229与启闭活塞228固定连接。将称量好的二元酐倒入二号加料瓶，旋转启闭活塞228，一部分二元酐落到二号加料瓶的下方，分离启闭盖227与启闭口226，转动旋转手柄225。

以下是本发明的具体实施例：

实施例1

一种聚酰亚胺膜生产用反应装置，包括反应釜体1、釜体盖2和支撑架3，反应釜体1通过轴承与支撑架3连接，反应釜体1包括搅拌机构11、冷凝器12、散热风扇13、排液机构14和连接孔15，搅拌机构11包括搅拌电机、旋转轴111和搅拌桨叶，旋转轴111设有通孔，冷凝器12设有循环螺旋管121、循环蛇形管122和温度传感器123，散热风扇13包括一号出风口131、二号出风口132和出风口盖133，一号出风口131与冷凝器12连接，出风口盖133与二号出风口132螺纹连接，排液机构14包括倾斜底面、排液口141和排液盖142，排液盖142与排液口141螺纹连接；釜体盖2与反应釜体1法兰连接，釜体盖2与支撑架3套接，釜体盖2包括固定盖21和加料盖22，加料盖22包括一号加料瓶221、出料盖222、移动杆223和出料管224，移动杆223与一号加料瓶221滑动连接，移动杆223与出料盖222固定连接，出料盖222与一号加料瓶221磁力相吸，出料管224的水平截面外径小于旋转轴111的水平截面内径；支撑架3包括支撑主架31和支撑底板32，支撑主架31设有制动块311和制动通道312，制动块311和制动通道312的竖直截面均是正方形形状，制动块311与连接孔15插接，支撑底板32与支撑主架31滑动连接。

出风口盖133与二号出风口132螺纹连接，排液盖142与排液口141螺纹连接，开启一号出风口131，向靠近反应釜体1的方向滑动支撑底板32使其与反应釜体1的底面相抵触；向反应釜体1中加入反应溶剂，搅拌电机启动，加入二元胺，旋转釜体盖2使其与反应釜体1对齐，出料管224与旋转轴111的竖直中心轴重合，向下移动釜体盖2使其与反应釜体1贴合，出料管224***旋转轴111，通过螺栓使釜体盖2与反应釜体1的法兰盘紧密连接，启动冷凝器12和散热风扇13，将称量好的第一批二元酐倒入一号加料瓶221中，向上滑动移动杆223使出料盖222与一号加料瓶221分离，二元酐从出料管224落入空心的旋转轴111，从通孔旋转进入反应釜体1与二元胺反应生成聚酰胺酸PAA。反应完成后，卸下连接法兰盘的螺栓，向上移动釜体盖2，出料管224退出旋转轴111，绕支撑主架31水平180°旋转釜体盖2，向远离反应釜体1的方向滑动支撑底板32至其与反应釜体1分离，制动块311退出连接孔15，翻转反应釜体1，将制得的聚酰胺酸PAA倒出。

实施例2

一种聚酰亚胺膜生产用反应装置，包括反应釜体1、釜体盖2和支撑架3，反应釜体1通过轴承与支撑架3连接，反应釜体1包括搅拌机构11、冷凝器12、散热风扇13、排液机构14和连接孔15，冷凝器12设有循环螺旋管121、循环蛇形管122和温度传感器123，散热风扇13包括一号出风口131、二号出风口132和出风口盖133，一号出风口131与冷凝器12连接，出风口盖133与二号出风口132螺纹连接，排液机构14包括倾斜底面、排液口141和排液盖142，排液盖142与排液口141螺纹连接；釜体盖2与反应釜体1法兰连接，釜体盖2与支撑架3套接，釜体盖2包括固定盖21和加料盖22，加料盖22与固定盖21旋转密封，加料盖22包括旋转手柄225和二号加料瓶，二号加料瓶包括启闭口226、启闭盖227、启闭活塞228和启闭板229，启闭盖227与启闭口226磁力相吸，启闭板229与启闭活塞228固定连接；支撑架3包括支撑主架31和支撑底板32，支撑主架31设有制动块311和制动通道312，制动块311和制动通道312的竖直截面均是正方形形状，制动块311与连接孔15插接，支撑底板32与支撑主架31滑动连接。

二元酐的加入方式为：将称量好的二元酐倒入二号加料瓶，旋转启闭活塞228，一部分二元酐落到二号加料瓶的下方，分离启闭盖227与启闭口226，转动旋转手柄225至二号加料瓶下方的二元酐都进入反应釜体1内，旋转启闭活塞228，一部分二元酐又落到二号加料瓶的下方，待温度传感器123的温度显示在室温以下，转动旋转手柄225继续加入第二部分的二元酐。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。