[實用新型]一種用于乳酸聚合的反應釜

有效

• 申請號: 201922160092.0
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN211329381U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 程劍飛;武瑛;劉暢;李棟杰;牛堃
• 申請（專利權）人: 上海漢禾生物新材料科技有限公司;山西生物質新材料產業研究院有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J19/20;B01J19/00
• 代理公司: 北京領科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 艾變開

本實用新型提供一種用于乳酸聚合的反應釜，包括釜體、出料裝置和控制裝置，其特征在于，所述反應釜還包括攪拌裝置和除水裝置，所述攪拌裝置包括螺帶式攪拌槳和折頁式攪拌槳，所述螺帶式攪拌槳和折頁式攪拌槳分別設置在所述釜體內的中部和下部，折頁式攪拌槳的兩個葉片能夠調節角度；所述釜體底部安裝出料裝置，所述出料裝置為上展式放料閥；所述除水裝置的除水管接口設在釜體側面的上部，所述除水管依次連接釜體外部的冷凝器、真空泵和收集罐；所述控制裝置包括PLC控制器，PLC控制器通過電路連接所述攪拌裝置、出料裝置和除水裝置，用于控制反應條件和除水條件。

技術領域

本實用新型屬于聚乳酸生產設備技術領域，具體涉及一種用于乳酸聚合的反應釜。

背景技術

隨著生態農業和環保產業的發展，利用生物質制備有價值的化合物或化工原料的技術發展迅速。利用秸稈發酵產生的乳酸進而聚合生產聚乳酸的技術逐漸向著產業化發展。利用秸稈發酵產生的乳酸進行聚合的過程中，反應體系的黏度會逐漸增大，特別是反應后期利用傳統的攪拌槳無法達到理想的攪拌效果，導致反應不充分，產品純度較低。同時，縮聚反應會產生大量的水分，由于反應黏度的增加小分子副產物水難以除去，不僅會造成已聚合產物的降解，而且會減緩正反應的繼續進行，導致無法得到高分子量的聚乳酸，所以水分及時有效地除去尤為重要。

因此，人們渴望獲得一種行之有效的反應裝置，來解決利用秸稈發酵產生的乳酸合成聚乳酸時反應體系黏度較大和反應后期除水困難的問題。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種用于乳酸聚合的反應釜，所述反應釜包括釜體、攪拌裝置、出料裝置、除水裝置和控制裝置，所述攪拌裝置包括螺帶式攪拌槳和折頁式攪拌槳，所述螺帶式攪拌槳和折頁式攪拌槳分別設置在所述釜體內的中部和下部，折頁式攪拌槳的兩個葉片能夠調節角度；所述釜體底部安裝出料裝置，所述出料裝置為上展式放料閥；所述除水裝置的除水管接口設在釜體側面的上部，所述除水管依次連接釜體外部的冷凝器、真空泵和收集罐；所述控制裝置包括PLC控制器，PLC控制器通過電路連接所述攪拌裝置、出料裝置和除水裝置，用于控制反應條件和除水條件。

所述釜體為所述反應釜的主體反應裝置，用于進行乳酸聚合反應。所述釜體的頂部設有可拆卸釜蓋，釜蓋與釜體能夠密封連接，保證釜體內部的反應環境。所述釜蓋上設有進料口、壓力計和攪拌電機，所述攪拌裝置的攪拌軸一端連接攪拌電機，另一端穿過釜蓋，連接釜體內部的攪拌槳。

所述釜體的長度和寬度相同，由于乳酸聚合的過程中均會產生大量的水分，反應體系中水的存在不僅會造成已聚合產物的降解，而且會減緩正反應的繼續進行，導致逆反應占主導地位，所以水分需要及時有效地除去，所述釜體長度和寬度相同，屬于扁平小型設計，不僅增大了除水表面積，而且減短了水蒸氣上升的路徑，可以達到更好的除水效果，加快了聚合反應的正向進行，減緩了產物降解，使產物更加純凈，得到分子量更高的聚乳酸。

優選的，所述釜體側面設置視鏡，便于觀察釜體內部的反應情況。

所述釜體下方設有支架，穩固支撐釜體，使得釜體底部與地面之間留有空間，便于設置所述出料裝置。

所述攪拌軸穿過釜蓋，連接釜體內部的螺帶式攪拌槳和折頁式攪拌槳。所述螺帶式攪拌槳位于釜體的中部，所述螺帶式攪拌槳包括兩根螺旋形槳葉，兩根螺旋形槳葉相互纏繞形成側面為沙漏形的螺帶式攪拌槳。由于秸稈發酵的乳酸黏度較大，且隨著聚合反應的深入，黏度還會增加，所以一般攪拌槳很難達到理想的攪拌效果。本實用新型所述的螺帶式攪拌槳采用兩根槳葉，并形成沙漏形狀，對反應物料起到很好的攪拌效果，經過研究發現，螺旋形槳葉的數量過多，會使反應物料產生擾流，影響攪拌效果；螺旋形槳葉的數量過少，無法達到充分攪拌的效果。