聚合反应工程之聚合反应器
聚合反应工程
聚合反应工程的重要性
01
02
03
工业生产
聚合反应是工业生产中重 要的化学反应之一，广泛 应用于塑料、橡胶、纤维、 涂料等领域。
新材料开发
通过聚合反应工程可以开 发新型高分子材料，满足 各种特殊需求，如高性能、 低成本、环保等。
优化生产过程
聚合反应工程研究有助于 优化聚合反应过程，提高 生产效率和产品质量，降 低能耗和物耗。
备的长期稳定运行。
04
聚合反应工程应用
高分子材料合成
高分子材料合成
聚合反应工程在合成高分子材料方面 具有广泛应用，如合成塑料、合成橡 胶和合成纤维等。
合成橡胶
聚合反应工程在合成橡胶方面也发挥 了重要作用，如合成丁苯橡胶、合成 橡胶等，这些橡胶在汽车、航空航天 和建筑等领域有广泛应用。
塑料合成
通过聚合反应工程，可以合成各种类 型的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等，这些塑料在日常生活中有着 广泛的应用。
案例分析
以涤纶合成为例，通过聚酯聚合反应，对苯 二甲酸和乙二醇在催化剂的作用下发生聚合， 最终形成高分子量的聚酯。该案例中，聚合 反应工程的关键在于反应速度的控制和聚酯 的分子量调节。
涂料与粘合剂应用案例
涂料与粘合剂应用
聚合反应工程合成的涂料和粘合剂具有良好的粘附性、耐久性和绝缘性，广泛应用于建 筑、电子、航空航天等领域。
橡胶的性能改进
通过聚合反应工程，可以改进橡胶的 性能，如提高橡胶的耐热性、耐油性 和耐老化性等。
合成纤维
纤维的合成
聚合反应工程在合成纤维方面具有重要作用，可以合成各种类型 的纤维，如涤纶、尼龙、腈纶等。
纤维的性能改进
通过聚合反应工程，可以改进纤维的性能，如提高纤维的强度、耐 磨性和抗皱性等。
聚合反应工程基础(全套课件567P)
1.1.1 高分子化合物的分类和命名
2. 结构系统命名法：由（International Union of Pure and Applied
Chemistry, IUPAC）提出
I 26
1.1.2 高分子化合物的基本特点
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH
重复结构单元
结构单元
结构单元
n
例2：尼龙66 的重复单元与结构单元
----( CH2--CH=CH--CH 2 -)--(-CH --CH-)---2 y x
n
例3：丁苯橡胶 的重复结构单元与结构单元
I 24
1.1.2 高分子化合物的基本特点
实际上，分子量的大小并无明确的界限，一般
-- -- - --< 1,000 < - - - - - - < 10,000 < - - - - - < 1,000,000 < - - - - 低分子物 低/齐聚物 （Oligomer） 高聚物 (Polymer)
PS
PVC PTFE PAA PET
polystyrene
Polyvinyl chloride Polytetrafluoroethylene polyacrylic acid polyester
聚甲基丙烯酯 甲酯
聚醋酸乙烯 聚乙烯醇 聚丁二烯 聚丙烯腈
PMMA
PVAc PVA PB PAN
polymethylmet hacrylate
主要参考书目
1. 陈甘棠著，《聚合反应工程基础》，中国石化出版社，1991 2. 史子瑾主编，《聚合反应工程基础》，化学工业出版社， 1991 3. C.McGreavy(Ed),“Polymer Reactor Engineering”,Blackie
尼龙聚合反应器
尼龙聚合反应器
尼龙（Nylon）聚合反应器是用于合成尼龙聚合物的反应设备。
尼龙是一类合成纤维和塑料的通用名称，它们属于聚酰胺类聚合物。
尼龙聚合通常包括以下主要步骤：
原料准备：
原料通常包括二元或多元胺（如己二胺）和二元或多元酸（如己二酸）。
这些原料在反应器中按照一定的比例准备。
酸胺反应：
首先进行酸胺反应，通过在反应器中加热和混合，使胺和酸发生缩合反应，生成酰胺链段。
缩聚反应：
在酸胺反应后，通过缩聚反应，将酰胺链段连接成大分子聚合物。
这一步骤通常需要一定的温度和压力。
聚合物化学处理：
完成缩聚反应后，进行聚合物的化学处理，例如中和、清洗等步骤，以确保产物的质量。
升温和固化：
最后，将聚合物升温至一定温度，使其进一步固化和定型。
这通常包括拉伸、定型等步骤，以得到所需的尼龙产品形态。
在尼龙聚合反应器中，控制温度、压力和反应物质的比例是关键的操作参数。
这些参数的调节可以影响尼龙聚合物的分子结构、物理性质和用途。
此外，现代尼龙聚合反应器通常配备先进的自动化控制系统，以确保生产的高效、稳定和可控。
高分子化学第5章
• 主要有聚乙烯醇等合成高分子，及纤维素衍生物、明胶等
–(2)不溶于水的无机粉末
• 主要有碳酸镁、滑石粉、高岭土等
水溶性有机高分子
• 高分子分散剂的作用机理主要是：
–吸附在液滴表面，形成一层保护膜，起着保 护胶体的作用；
–介质的粘度增加，有碍于两液滴的粘合；
–明胶、部分醇解的聚乙烯醇等的水溶液，还 使表面张力和界面张力降低，使液滴变小。
第五章 聚合方法
5.1 引言
聚合反应工程考虑的三个层次：
• 聚合机理和动力学（mechanism and kinetics)
–连锁：自由基、阴、阳离子、配位 –逐步：缩聚、聚加成、开环等
• 聚合过程（polymerization process）
–实施方法：本体、溶液、悬浮、乳液 –相态变化：分散性质、是否沉淀、是否存在界面等
• 丙烯腈连续溶液聚合 ； • 醋酸乙烯酯溶液聚合；
• 丙烯酸酯类溶液聚合。
例1. 聚丙烯腈(PAN)连续溶液聚合
• 连续均相溶液聚合：以51-52%的硫氰化钠(NaSCN)水 溶液为溶剂，AIBN为引发剂，pH5±0.2，温度75~85 ˚C，转化率70～75%。进料单体浓度17%，出料聚合 物浓度13%，脱除单体后直接用于纺制腈纶纤维。 • 连续沉淀聚合：以水为溶剂，过硫酸盐类氧化还原引 发体系，温度40～50 ˚C，转化率80%。聚合产物从反应 体系中沉淀出来，经洗涤、分离、干燥后重新配制成纺 丝溶液用于腈纶纺丝。
–沉淀聚合机理与均相聚合有些不同，主要反 映在凝胶效应上，影响因素和生产控制也有 差异。
• 液相聚合； • 气相聚合； • 固相聚合。
从工程角度考虑（需重视操作方式）
连续聚合反应器-概述说明以及解释
连续聚合反应器-概述说明以及解释1.引言1.1 概述连续聚合反应器是一种在化学工业和研究领域中广泛应用的反应器。
它具有连续、高效、可控的特点，被广泛用于聚合反应的过程中。
与传统的批量聚合反应器相比，连续聚合反应器具有许多优势。
在连续聚合反应器中，原料通过连续流动的方式输入，反应产物也通过连续的方式输出。
这种流动式的操作方式使得反应更加均匀，能够有效地控制反应的温度、压力和物料的混合程度。
此外，由于反应物料的连续供应，连续聚合反应器具有较高的反应速度和产能，能够满足大规模生产的需求。
连续聚合反应器在聚合反应过程中还具有很好的控制性能。
通过合理设计反应器的结构和控制参数，可以实现对反应速率和产物分布的精确控制。
同时，连续聚合反应器还能够方便地与其他单元操作进行集成，实现多步反应的一体化操作，进一步提高了反应的效率和产物质量。
由于连续聚合反应器具有以上种种优势，因此在聚合反应领域得到了广泛的应用。
例如，连续聚合反应器可以用于合成高分子材料，如聚合物和纳米材料，以满足各种领域的需求，如塑料制品、涂料、医用材料等。
此外，连续聚合反应器还可以应用于制备有机化合物和药物等领域，为实现高效、低成本的生产提供了新的思路和技术支持。
总之，连续聚合反应器是一种具有连续、高效、可控等优势的反应器。
它在化学工业和研究领域的应用前景广阔，并且具有很大的发展潜力。
随着科学技术的不断进步和人们对高效、环保工艺的需求不断增加，连续聚合反应器必将在未来发展中发挥更加重要的作用。
1.2 文章结构文章结构部分应该对整篇文章的结构和每个章节的内容进行简要介绍，方便读者了解文章的组织和主要论点。
具体如下所示：第2部分正文将主要介绍连续聚合反应器的定义、原理、优点和应用。
在2.1节中，将详细介绍连续聚合反应器的定义和原理，包括其基本概念、工作原理和特点。
2.2节将重点讨论连续聚合反应器的优点和应用领域。
通过分析其在化工生产、药物合成和材料制备等领域的具体应用案例，展示连续聚合反应器在提高反应效率、降低能耗和减少废物排放等方面的显著优势。
第一章 绪论 第二章 聚合物反应工程(2-1,2-2)
第一章 绪论
聚合反应工程研究的内容为： 1、进行聚合反应器的最佳设计 ； 2、进行聚合反应操作的最佳设计和控制；
第一章 绪论
本课程分为八章，由理论到实际，完成对聚合反 应工程内容讲授。 下面是各章节的目录
聚合物反应工程
第一章 第二章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
聚合物反应工程
第三章 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
聚合反应工程分析 均相自由基共聚 缩聚反应 非均相聚合反应 流动与混合对聚合物分布的影响 聚合过程的凋节与控制
聚合物反应工程
第四章 化工流变学基础
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
非牛顿流体 非牛顿流体的流变特性 非牛顿流体在圆管中层流流动的分析 非牛顿流体在圆管中湍流流动的分析 非牛顿流体流变性的测量
第一节 化学反应和反应器分类
平推流和理想混合流是为了分析方便而人为的加以 理想化的二种极端的流动型态，平推流反应器中不 存在返混，而理想混合流反应器中返混最大，工业 上所使用的实际反应器由于种种原因而产生死角， 沟流，傍路、短路及不均匀的速度分布使之偏离理 想流动，这种偏离谓之非理想流动。相应的反应器 即为非理想流动反应器，在其中存在部分的返混。 在工程设计上，常常把比较接近某种理想流动型态 的过程当作理想流动来处理。
第一节 化学反应和反应器分类
通常可用幂函数的形式表示：
式中rA为反应速率常数。a1 a2为实验测定 的常数．反应的总级数为a1+ a2 对于基元 反应a1 a2分 别与计算方程式中的a、b 相 等。若反应是由若干个基元反应组成的反 应级数需用实验测定。
聚合反应器讲解课件
03
聚合反应器的种类与选型
聚合反应器的种类
搅拌釜式反应器
适用于液态物料，通过搅拌实 现混合和传热。
塔式反应器
适用于气态和液态物料的反应 ，通过填料或塔盘实现传质和 传热。
固定床反应器
适用于气态和液态物料的反应 ，催化剂固定在反应器内，通 过反应物在催化剂表面进行反 应。
流化床反应器
适用于固态物料的反应，催化 剂与反应物料混合流动，通过
现代聚合反应器
随着工业技术的发展，现代聚合反应 器逐渐向大型化、连续化、自动化方 向发展，提高了生产效率和产品质量 。
02
聚合反应器的工作原理
聚合反应的原理
聚合反应的分类
根据聚合物的结构和单体种类的不同，聚合反应可分为加聚反应和缩聚反应。加聚反应是 指单体在聚合过程中只生成一种聚合物的反应，而缩聚反应则是指单体在聚合过程中除了 生成聚合物外，还伴有小分子物质（如水、氯化氢等）的生成。
超声波引发聚合
利用超声波的物理作用，可实现聚合反应的高效、快速和均一化， 同时可降低聚合温度，减少能源消耗。
活性自由基聚合
活性自由基聚合是一种新型的聚合方法，具有聚合度高、分子量分布 窄、可控制聚合过程等优点，是高分子合成领域的重要发展方向。
聚合反应器在未来的应用前景
高性能材料制备
01
利用聚合反应器可实现高性能材料的高效、快速和连续化制备
，如高性能聚合物、功能性高分子等。
生物医用材料制备
02
聚合反应器可用于生物医用材料的制备，如生物可降解高分子
材料、组织工程支架材料等。
新材料开发
03
利用聚合反应器可开发新型的高分子材料，如超分子聚合物、
纳米复合材料等。
聚合反应工程基础复习提纲-2
第一章绪论1. 说明聚合反应工程基础研究内容及其重要性.研究内容:①以工业规模的聚合过程为对象,以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础;②将一般定性规律上升为数学模型,从而解决一般技术问题到复杂反应器设计,放大等提供定量分析方法和手段;③为聚合过程的开发,优化工艺条件等提供数学分析手段.简而言之:聚合反应工程研究内容为:进行聚合反应器最佳设计;进行聚合反应操作的最佳设计和控制.第二章化学反应工程基础一、概念1.间歇反应器、连续反应器间歇反应器：物料一次放入，当反应达到规定转化率后即取出反应物，其浓度随时间不断变化，适用于小规模，多品种，质量不均。
连续反应器：连续加料，连续引出反应物，反应器内任一点的组成不随时间而改变，生产能力高，易实现自动化，适用于大规模生产。
2.平推流、平推流反应器及其特点：当物料在长径比很大的反应器中流动时，反应器内每一位原体积中的流体均以同样的速度向前移动，此时在流体的流动方向上不存在返混，这种流动形态就是平推流。
具有此种流动型态的反应器叫平推流反应器。
特点：①在稳态操作时，在反应器的各个截面上，物料浓度不随时间而变化，②反应器内物料的浓度沿着流动方向而改变，故反应速率随时间位置而改变，及反应速率的变化只限于反应器的轴向。
3.理想混合流、理想混合流反应器及其特点：反应器中强烈的搅拌作用使刚进入反应器的物料微元与器内原有物料微元间瞬时达到充分混合，使各点浓度相等，且不随时间变化，出口流体组成与器内相等这种流动形态称之为理想混合流。
与理想混合流相适应的反应器称为理想混合流反应器。
特点：①反应器内物料浓度和温度是均一的，等于出口流体组成②物料质点在反应器内停留时间有长有短③反应器内物质参数不随时间变化。
4.膨胀率：反应中某种物料全部转化后体系的体积变化率5.容积效率：指同一反应在相同的温度、产量、和转化率的条件下，平推流反应器与理想混合反应器所需的总体积比6. 停留时间分布密度函数、停留时间分布函数、平均停留时间停留时间分布密度函数：系统出口流体中，已知在系统中停留时间为 t 到dt 间的微元所占的分率 E(t)dt停留时间分布函数F(t):系统出口流体中，已知在系统中停留时间小于 t 的微元所占的分率 F(t)7.返混指反应器中不同年龄的流体微元间的混合8、宏观流体、微观流体宏观流体：流体微元均以分子团或分子束存在的流体；微观流体：流体微元均以分子状态均匀分散的流体；9.宏观流动、微观流动宏观流体指流体以大尺寸在大范围内的湍动状态，又称循环流动；微观流体指流体以小尺寸在小范围内的湍动状态10.混合时间指经过搅拌时物料达到规定均匀程度所需的时间11.微观混合、宏观混合 P70微元尺度上的均匀化称为宏观混合；分子尺度上的均匀化称为微观混合。
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而本体聚合和溶液聚合过程，当前虽然还有许多技 术上的问题有待解决，但因两法的通用性强。
所以，随着技术的不断发展，聚合物制造过程会逐 渐向本体聚合和溶液聚合发展。
第二节 聚合反应器
聚合反应器按其型式可分为以下四种 釜式 塔但不论怎样，本体聚合终因反应前后的温度变化太大而 使产物的聚合度分布拉宽，产物的性能变差。
但是从本质上来看，本体聚合是一种最简单的聚合体系， 几乎所有的聚合物均可用此法制备，所以它的通用性很 强，有可能发展成为最简单的工业聚合方法。
即使目前本体聚合在技术上、安全上还存在问题，但随 着聚合反应器设计的不断完善，控制技术的不断进步， 本体聚合将会成为一种最主要的工业聚合方法。
外。 为了控制温度，环管外有夹套，内通冷却介质以移出反
应热。 目前环管反应器的容积可达20～100m3，管长约为l00～
150m。
双环管式聚合反应器示意图
采用环管反应器有如下优点： (1)单位体积的传热面可达6.5～7m2/m3，只要用冷却水夹
套即可满足传热要求，故能耗较低 (2)单位体积生产能力高，如一台66m3的双环管反应器年
(1)由于使用溶剂，增加了溶剂的回收与处理设备 (2)有时溶剂会发生链转移反应，所以产品的分子量较
低 (3)溶剂污染比较严重 但是溶液聚合的通用性强，易于实现大型化、连续化。 虽然目前溶液聚合技术还不完善，但从发展角度来看，
具有良好的发展前景。
四种工业聚合方法的比较
悬浮聚合和乳液聚合过程已发展得相当完善，实现 了大型化，成本已接近极限，且方法的通用性小。
这种反应装置一般作为均相系统中处理高粘度反应物料用 在塔式反应器中，物料的流动接近平推流，返混程度不太
大 可根据加料速度大小来控制物料在塔内的停留时间 可按工艺要求来分段控制温度 在无搅拌装置的塔式反应器内，为了减少物料的返混，使
物料接近于平推流，通常在反应器内设置各种形式的挡板， 挡板之间的间隔一般小于1/2塔径。
由于在管子长度方向上温度、压力、组分浓度等 反应参数不能保持一致，故此类反应器在流动方 向上产生参数分布。
由于以上缺点，管式反应器在聚合物生产中使用 很少。
高压聚乙烯及中压法聚烯轻是这类反应器在聚合 物生产个的少数几个例子。
高压聚乙烯所用的反应器长/径比约为250～ 12000。反应管卷成螺旋状，长度为数百米至上 千米。
工业上常用的聚合方法有 本体聚合 悬浮聚合 乳液聚合 溶液聚合。
1．本体聚合
最大特点是在聚合过程中，除引发剂外不须加入分散剂、 乳化剂等助剂或溶剂。所以，产品的纯度高。与其他聚 合方法相比，还具有以下优点
工艺流程简单 能耗低 成本低 对环境的污染低 反应器利用率高。它是所有聚合方法中最好的。 表l为苯乙烯本体聚合与悬浮聚合的比较。 可以看出，在同样的生产规模下，本体法的技术经济指
所以传热问题成为本体聚合能否实现工业化及 放大的关键因素之一。
工业上常采用二段分步聚合来解决传热与混合 问题。
第一阶段为预聚合，此时转化率可控制得低一 点。反应器可采用搅拌釜式反应器。
小型本体聚合可采用间歇搅拌釜。 大型本体聚合装置可采用连续搅拌釜。经预聚
后，体系中单体浓度已经降低，反应速率渐趋 缓慢，放热速率亦随之减慢，甚至有时还需要 外部供给反应体系以热量。 这时反应进入第二阶段即后聚合阶段。 此时采用的反应器为塔式反应器或特殊类型的 聚合反应器。
塔式反应器在放大时，随塔径的增加，比 表面积减小。
为保证传热的需要，常在反应器内加有附 属的传热构件，这样有时也会使反应器变 得十分复杂。
塔式反应器主要是从苯乙烯本体聚合和己 内酰胺的聚合工艺上发展起来的。
图5-6为苯乙烯本体聚合所用的塔式反应器。
图5.苯乙烯本体聚合反应器 (带搅拌)
另一方面，不同的聚合反应机理对于单体、引发剂 (或催化剂)和反应介质的要求各不一致。所以，实 现这些聚合过程要采用不同的聚合方法。
因而，聚合操作方式和聚合反应器的选定，又和聚 合方法密切相关。
第一节 工业聚合方法
聚合方法的选择除了要考虑单体的化学特性，传热方式，聚 合物的特性，对产品的质量要求外，能否实现大型化，连续 化，聚合反应器的结构与特性也要予以考虑。
Bethlehem Corp型 特种反应器
卧式搅拌釜，己成功地应用于聚氯乙烯的本体
法生产中。
图4. 卧式聚合反应器
釜式反应器的操作条件可在很广的范围内变化。如 容积可从数立方米到10-3Pa·s至上千Pa·s 通常釜式反应器是从产量来定反应器容积、从工艺要求来
生产能力可达4.5万吨左右，高于釜式反应器 (3)反应物料在高速循环泵的推动下，物料流动线速度可
达8m/s，有效防止了聚合物在管壁上的沉积，进一步强化 传热，并使聚合物凝胶含量下降 (4)反应单程转化高(可达95％以上)，减少单体的循环量 (5)物料在反应器内停留时间短，有利于不同牌号聚合物 的生产切换。
t
设备材 少量不 50％不
料
锈钢 锈钢
10 污水量， 0.02 3.4
0.3
t/t
本体聚合困难的问题是如何及时、有效地移走 反应放出的大量反应热。特别在反应后期，转 化率高，反应体系的粘度剧增，造成混合、传 热困难，反应情况恶化。如果不能及时带出反 应热，就会使体系温度上升，聚合度下降，聚 合度分布加宽，副反应增加。严重的还会出现 因反应温度无法控制而产生爆聚的理象。
Crawford-Russell反应器采
用螺杆加导流筒，使反应物
料在釜内进行强制循环。为
减轻物料停留在器壁而使传
热能力减小，反应器中装有
刮壁装置，轴每转一周，上
下的刮片便将器壁上的聚合
物刮掉一次，大大提高传热
效率。 能处理粘度高达1000Pa·s左
右的反应液。
图2. Crawford-Russell 反应器
乳液聚合的主要缺点
(1)为了去除聚合过程中加入的各种配合剂，使 后处理过程变得复杂 设备投资增加 生产成本提高。 (2)通用性不强 (3)废水的污染严重 搅拌釜是乳液聚合最常用的反应器。
4．溶液聚合
近年来，溶液聚合的应用越来越多，特别是在离子型聚 合中。由于溶剂的使用，体系的粘度减小，有利于物料 的混合与传热。溶液聚合的主要缺点是：
Bethlehem Corp开发的反应器可
在100Pa·s以下操作，反应器内设
有螺杆导流筒。
筒外有与螺杆倾角相反的螺带搅
拌桨。
整个反应器用圆盘形挡板分离成
二段。
挡板与反应器壁间存在间隙，物
料可在各段内分别循环，并由下
而上通过间隙进入另一段。
此反应器也可水平操作，成为卧
式反应器。
图.6 打蛋机型反应器
图5所示的塔式反应器内物料被多层搅拌桨缓慢 搅动，以防物料形成沟流，促进物料形成平推流， 并有助于传热。
邻近的桨叶间有水平的冷却排管以控制温度 打蛋机型反应器内有二根带桨叶的搅拌轴，二轴
以相反的方向旋转以加强搅拌效果。 以上二种塔式反应器属于带搅拌型的 而用于己内酰胺连续缩聚的VK塔则属于无搅拌的
塔式反应器，如图7所示。
己内酰胺连续缩聚VK塔(管)
塔内装有多层挡板(多孔板 或具有环状间隙的管)把塔 分割成多段。 由于没有搅拌装置，使塔中 心和塔壁闪的温差可达数十 度，造成产品质量变差。
三、管式聚合反应器
管式反应器结构简单，单位体积所具有的传热面 大，适用作高温、高压的聚合反应器。
主要缺点是容易发生聚合物粘壁现象，造成管子 堵塞。其次是当物料的粘度很大时，压力损失也 大。
易于粘在反应器的壁面，通过搅拌可以防止或减轻粘壁。 而在连续悬浮聚合时，釜与釜间输送物料的管道由于没
有搅拌，粒子很易粘于管壁，最终堵塞管道，使操作无 法进行。 (2)通用性差 只适用于特殊的单体-引发剂体系。因为悬浮聚合的连续 相用水，当使用的引发剂(或催化剂)遇水会分解时，就 不能采用。 悬浮聚合最常用的反应器为搅拌釜
是应用最广的聚合反应器。 而塔式、特殊型聚合反应器则主要用于高粘度聚
合体系中。
一、釜式聚合反应器
釜式聚合反应器是一种形式多变的聚合装置，它 广泛应用于低粘度的悬浮聚合、乳液聚合过程。
也能用于高粘度的本体聚合和溶液聚合过程。 从操作方式来看它能进行间歇、半连续、单釜和
多釜连续操作，以满足不同聚合过程的要求。 为保证釜中物料的流动、混合与传热，液体的分
散或固体物料的均匀悬浮，釜中设有搅拌装置。
通 用 型 釜 式 反 应 器 的 结 构
釜式聚合反应器以立式最为常见，但随着聚合 反应器的大型化，为了减少搅拌轴的振动和提 高密封性能，可将顶伸式搅拌装置改为底伸式。
图1 釜式聚合反 应器示意图 a.顶伸式 b.底伸式
适用于高粘体系的特殊结构
釜式反应器
3．乳液聚合
乳液聚合是在乳胶粒中进行反应，反应速率高， 产物聚合度高，乳液聚合也是用水作连续相，所 以传热问题也易于解决。
为了稳定乳液，必须在聚合体系中加入多种配合 剂，而有些配合剂很难从产物中去除。
故乳液聚合的产品使用于制品纯度要求不高的场 合。
目前大部分乳液聚合过程实现了大型化、连续化。 如丁苯橡胶等。
整个反应管由预热、反应、冷却三段所组成，面 实际上反应段仅占很短一部分，而管长中的大部 分是用作预热与冷却所需。
环管式反应器
环管式反应器在中压法聚烯烃中得到应用。 两个互相串接的环形管路，并立在两个垂直的平面内。 反应器由碳钢管、法兰和弯头组成。反应器内装有的流
泵，使物料在装置内循环。 生成的聚合物经特殊设计的出料阀,借自身的压力排出器