双螺杆反应挤出机在界面缩聚中的应用.pdfVIP

2012年4月 周华堂，等．双螺杆反应挤出机在界面缩聚中的应用 致流体停留时间的差异，最终导致纵向混合。 _ 机筒平行于螺槽方向的速度分量； 返混反应器 中物料在整个反应器空间内的浓度 卜 系数； 和温度达到一致，如无主流方向的连续搅拌釜式反应 p _ 沿螺槽方向的压力梯度。 器 (CSTR)。理想的返混容器指物料能完全混合一直 拖曳流是由于摩擦引起的，压力流是为克服阻 达到分子水平 (微观混合)的混合器 (IM)，排出的 力螺杆产生的泵送能力造成的，显然这两项均与物料 所有物料的分子是相同的，不依赖时间。 流的粘度有关，因此双螺杆挤出机适用于高粘度反应 综上所述，反应器选型一般依据上述特征时间 介质。此外螺杆的几何参数，螺旋角、槽深、槽宽、 的分析并结合反应器的具体流型分析进行 ，可以得出 螺杆长度以及螺杆的转速均对挤 出机 的产能有明显 双螺杆挤出机应划分为式 (1)所定义的线性反应器。 的影响。 3 双螺杆的混合机理 双螺杆挤出机由于经济原因不可能做成非常大 的产品，它适用于30min以内的反应时间，但是它 双螺杆挤 出机是 以拖曳流动为原理 ，对高粘 的强烈的混合能力却可以大大缩短聚合反应时间。任 度物料可 以产生压力，在层流状态下 比管式反应 何两种或两种以上的介质反应混合的过程包括两个 器更趋 向活塞流，同时 由于螺旋角 的作用产生对 基本步骤，从某一初始尺度尽可能减小以利于分子间 流横 向混合；全啮合 同向双螺杆挤 出机 由于啮合 的碰撞，还要使生成物的微区尽可能在空间均匀分 块的构型形成的螺槽 ，物料的拖曳流在其 中的流 布；前者通常指分散混合，后者指分布混合。 动更像活塞流。 分散混合是借助于界面上流体应力打碎熔体分 双螺杆挤 出机 中物料 的流动由阻力 (当存在充 散相的过程，应力 由螺杆的啮合元件传给物料流体。 满度为 I时或沿螺槽有压力分布)产生的压力流和对 当分散相是固体，应力需要克服内聚力；当分散相是 矩形槽由简单移动壁引起的拖曳流合成，体积流率 液体，应力需克服界面张力。分散混合是通过啮合盘 表示为： 尖对着机筒壁塑炼作用实现的。 r ] V ⅣL1～ Jl 图2为同向啮合双螺杆的膨胀 ／压缩过程，同向 r¨ 旋转的啮合盘元件提供了一个独特的压缩 ／膨胀的混 = 一