[實用新型]熔融縮聚反應器

有效

• 申請號: 201320349151.9
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN203400724U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 陳文興
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B01J19/20
• 分類號: B01J19/20
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本實用新型涉及熔融縮聚反應設備。

背景技術

縮聚反應實施方法有熔融縮聚、溶液縮聚、固相縮聚以及界面縮聚等，其中熔融縮聚不論從產品的質量、經濟性、環保性以及工業化實施來看都具有明顯的優勢，因此絕大部分聚酯和聚酰胺等都采用熔融縮聚法生產，如聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚酰胺、聚碳酸酯等。熔融縮聚過程的實施關鍵在于反應器，理想的縮聚反應器要求物料流動和混合狀態好，傳熱傳質效率高，過程滿足平推流，以便獲得品質均一的聚合產品，同時實現較高的縮聚效率。

目前，工業上終縮聚反應器常用臥式攪拌反應器，主要有圓盤式和籠式。這類反應器受熔體網架橋限制，圓盤或網片必須保持較大距離，致使單位體積熔體擁有的表面積有限；受反應器結構限制，反應溫度不夠均勻；熔池內的熔體停留時間長且受靜壓頭影響，對縮聚過程不利；反應器內部依靠熔池液位差流動，釜壁處流動狀況不佳，存在較多死區；且受大量熔體粘附，攪拌軸產生相當繞度，進一步增黏的設備改進空間不大。特別是對于制備高黏熔體的場合，其過多的死區、夾帶、有限的成膜與表面更新以及過長停留時間造成的嚴重降解限制了這類反應器的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術不足，提供一種熔融縮聚反應器，采用管外降膜反應和攪拌反應相結合的反應方式，縮聚效率高，熔體品質均勻，分子量分布窄。為此，本實用新型采用以下技術方案：

熔融縮聚反應器，它包括立式殼體，設置在立式殼體中的管外降膜元件、連接于立式殼體上端的封頭、上部真空抽氣口，封頭頂部設有進料口，其特征在于所述反應器還包括處在下端的底殼，底殼底部設有出料口，管外降膜元件管內有傳熱介質通路，管外降膜元件下方底殼內安裝有攪拌器。

在采用上述技術方案的基礎上，本實用新型還可采用以下進一步的技術方案：

攪拌器的動力從底殼底部傳入。

所述攪拌器為螺帶攪拌器。

所述反應器內部垂直安裝1根或多根管外降膜元件；管外降膜元件采用圓管，或者波節管，或者波紋管；或者管外降膜元件的上段為波節管或者波紋管，下段為圓管，上段和下段同軸。

本實用新型中設有傳熱系統，傳熱系統包括：傳熱介質進口和傳熱介質出口；安裝在立式殼體內部的柱形箱體，柱形箱體由上蓋板、中間隔板和底板分成兩層箱體，上層箱體與傳熱介質進口相通，下層箱體與傳熱介質出口相通；連接在柱形箱體底板上的管外降膜元件，管外降膜元件上端開口下端封閉，上端與柱形箱體的下層箱體相通，下端懸空；連接在柱形箱體中間隔板上的的中心管，中心管兩端開口，上端與柱形箱體的上層箱體相通，下端插入管外降膜元件之內。

本實用新型中設置有布膜器，布膜器為上下雙層結構的貯料盤，上層底板為布料板，下層底板為布膜板，布料板和布膜板都開有圓孔，管外降膜元件的上部穿過圓孔，圓孔孔壁與管外降膜元件之間留有環形間隙。

本實用新型中，波節管由弧形段和直管段交替構成，波峰直徑和直管直徑之差與弧形段長L₁之比為0.05～1.0；波紋管選擇圓弧型波紋管或者縮放型波紋管或者圓弧切線型波紋管或者正弦型波紋管，波峰直徑和波谷直徑之差與節距L之比為0.05～1.0。上述比值的數值過小，與圓管相比效果不大，反之如果數值過大，熔體容易產生“懸崖式墜落”。

封頭與立式殼體由封頭連接法蘭、連接螺栓連接，立式殼體與底殼由底殼連接法蘭、底殼連接螺栓連接，便于拆卸檢修、安裝。

進料管的上端處于封頭外面，下端有多個出口，穿過柱形箱體中的隔套進入到貯料盤的上方。

立式殼體內壁設有支架環用于支撐裝有管外降膜元件、貯料盤的柱形箱體。

管外降膜元件的最大外徑為8～200mm，管外降膜元件的長度為0.5～30m。

當為三根以上的管外降膜元件時，相鄰的三根降膜元件呈等邊三角形均勻排布，其中管外降膜元件的軸線處在等邊三角形的頂點；布料板和布膜板的圓孔分別均勻排布，相鄰三個圓孔中心的連線構成一個等邊三角形；布料板和布膜板的圓孔安裝定位扣，保證圓孔與管外降膜元件同軸心。

布料板的圓孔直徑比布膜板的圓孔直徑大，保證布料板的圓孔孔壁與管外降膜元件之間的環形間隙比布膜板的圓孔孔壁與管外降膜元件之間的環形間隙大。

立式殼體的外圍有夾套，夾套的下部和上部分別設有夾套保溫介質進口和夾套保溫介質出口；底殼的外圍有底殼夾套，底殼夾套的下部和上部分別設有底殼保溫介質進口和底殼保溫介質出口。