[實用新型]聚對苯二甲酸丙二醇酯制備裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520182639.6
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204841657U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周華堂;顧愛軍;許賢文;呂陳秋;朱文祥;周雪松;張宇航;陳久波;李春成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國昆侖工程公司;中國紡織工業(yè)設(shè)計院
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J4/02;B01J4/00;B01J19/00;C08G63/183;C08G63/78
• 代理公司: 北京市卓華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11299
• 代理人: 周瑞艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種間隙式的聚對苯二甲酸丙二醇酯制備裝置，屬化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一種相對較新的半結(jié)晶狀熱塑性聚酯，與聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯相比，它具有獨特的螺旋狀結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的性能，兼具尼龍的柔軟性、腈綸的蓬松性和滌綸的抗污性，加上本身固有的彈性、適中的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和良好的加工性能，把各種纖維的優(yōu)良性能集于一體。目前已成為當(dāng)前國際上最熱門的高分子新材料之一，不僅應(yīng)用于合成纖維領(lǐng)域，也向工程塑料等領(lǐng)域迅速發(fā)展。在“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，聚對苯二甲酸丙二醇酯是新材料和化纖工業(yè)發(fā)展的重點，在國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》中屬于第一鼓勵類。

然而，生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑則是制約聚對苯二甲酸丙二醇酯大力發(fā)展的一個重大因素。聚對苯二甲酸丙二醇酯生產(chǎn)過程中使用的催化劑不僅影響酯化和縮聚的反應(yīng)速率，而且會導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生進而影響產(chǎn)品的色相、特性粘度等重要指標(biāo)。目前可用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑有錫系催化劑、銻系催化劑、稀土催化劑、鈦系催化劑。錫系催化劑催化活性高，但錫系催化劑有強烈的神經(jīng)毒性，對眼睛和皮膚有強烈的刺激性，對環(huán)境也有危害，容易引起水體污染；銻系催化劑雖然價格便宜，但活性較低，而且銻系催化劑中常含有砷而使其有較大的毒性；稀土催化劑活性較高，但是價格昂貴，不適合工業(yè)化的應(yīng)用。鈦系催化劑催化活性高，無毒，價格便宜，但由于其催化活性太高，使反應(yīng)難以控制從而使產(chǎn)品泛黃，特性粘度也難以達到滿意的狀況。

為進行各種催化劑及制備工藝的實驗，需要占地小、易于操作和控制、并且能夠方便且準(zhǔn)確地判斷反應(yīng)程度的設(shè)備，由于目前用于化工實驗的通用設(shè)備功能相對單一，需要若干設(shè)備和儀器的配備才能夠?qū)崿F(xiàn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的主工藝流程，也不能在制備過程中隨時了解和準(zhǔn)確判斷反應(yīng)程度，因此，需要針對聚對苯二甲酸丙二醇酯制備的工藝要求和檢測與控制要求的間歇式制備裝置。

實用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型提供了一種苯二甲酸丙二醇酯制備裝置，這種設(shè)備占地面積小，操作方便，能夠在生產(chǎn)過程中檢測和判斷反應(yīng)程度，可用于苯二甲酸丙二醇酯制備工藝的實驗以及間歇生產(chǎn)，也可以用于其他需要類似工藝的間歇生產(chǎn)。

本實用新型的技術(shù)方案為：一種聚對苯二甲酸丙二醇酯制備裝置，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器的上部設(shè)有對苯二甲酸投料斗、丙二醇進料管、催化劑溶液進料管、氮氣進氣管、出氣管、混合蒸汽出口管和安全閥泄放管，底部設(shè)有出料口，所述出料口上設(shè)有底閥，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述攪拌器的軸穿過所述反應(yīng)釜的頂壁延伸到反應(yīng)釜的上方并連接攪拌器驅(qū)動電機，所述混合蒸汽出口管分為兩路，一路連接分離塔，另一路連接噴淋塔。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)器為立式并帶熱媒夾套，所述對苯二甲酸投料斗通過對苯二甲酸投料管連接所述反應(yīng)器，所述對苯二甲酸投料管上設(shè)有手閥，所述驅(qū)動電機設(shè)有通過反應(yīng)器液位進行連鎖控制的電機控制裝置。

優(yōu)選的，所述丙二醇進料管上設(shè)有流量計和開關(guān)閥，所述催化劑溶液進料管上設(shè)有流量計和開關(guān)閥，所述氮氣進氣管上設(shè)有開關(guān)閥。

優(yōu)選的，反應(yīng)在酯化階段，所述反應(yīng)器的混合蒸汽出口連接噴淋塔管線上的開關(guān)閥呈關(guān)閉狀態(tài)，所述反應(yīng)器的混合蒸汽出口連接分離塔管線上的開關(guān)閥自動打開，混合蒸汽進入分離塔，反應(yīng)器內(nèi)壓力由進入分離塔管線上的調(diào)節(jié)閥控制。

優(yōu)選的，反應(yīng)進入預(yù)縮聚和終縮聚階段，所述反應(yīng)器的混合蒸汽出口連接分離塔管線上的開關(guān)閥自動關(guān)閉，所述反應(yīng)器的混合蒸汽出口連接噴淋塔管線上的開關(guān)閥自動打開，混合蒸汽進入噴淋塔，反應(yīng)器內(nèi)壓力由進入噴淋塔管線上的調(diào)節(jié)閥控制。

優(yōu)選的，所述分離塔塔釜設(shè)有熱媒加熱盤管，所述分離塔塔頂出口連接酯化水冷凝器，所述酯化水冷凝器的出口一路回流至塔頂，另一路接入酯化水收集槽，所述分離塔塔釜連接第一丙二醇收集槽。

優(yōu)選的，所述噴淋塔內(nèi)噴淋液為噴淋液循環(huán)槽注入的丙二醇，所述噴淋塔塔頂出口連接液環(huán)泵，所述噴淋塔的塔釜液接入噴淋液循環(huán)槽，所述噴淋液循環(huán)槽內(nèi)丙二醇進入噴淋液循環(huán)泵，再通過噴淋液冷卻器冷卻后進入所述噴淋塔。

優(yōu)選的，所述液環(huán)泵進氣管道為噴淋塔塔頂出氣管道，液環(huán)泵尾氣管道排至安全點放空，所述液環(huán)泵液相管線接入第二丙二醇收集槽，所述液環(huán)泵進氣管道與所述液環(huán)泵尾氣管道之間設(shè)置跨接管道，所述跨接管道上設(shè)置調(diào)節(jié)閥以控制在預(yù)縮聚階段和終縮聚階段不同的真空度。