[實用新型]一種用于連續化生產聚碳酸酯低聚物的反應器

有效

• 申請號: 202020180515.5
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN212524111U
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 王鐵峰;藍曉程;張華海;王德強;楊凱;楊清波
• 申請（專利權）人: 清華大學;山東旭銳新材有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01J4/00;B01J19/00;C08G64/20;C08G64/24
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

一種用于連續化生產聚碳酸酯低聚物的反應器和利用本發明提供的反應器連續化生產聚碳酸酯低聚物的工藝。所述反應器包括循環液體進口、底部基板、液體分布器、文丘里混流噴嘴、液體出口、內套筒、液體進口、反應器床體和液體外循環通道。所述反應器的主要技術特征是：反應器通過液體外循環攜帶能量，并通過文丘里混流噴嘴與內套筒聯合使用的方式擴增反應器內液體循環流量，實現了聚碳酸酯低聚物生產過程中液?液多相的均勻混合，反應器效率高，替代了聚碳酸酯低聚物生產過程中的攪拌釜反應器，反應器結構簡單、密封性更有保障。

技術領域

本發明專利涉及一種用于連續化生產聚碳酸酯低聚物的反應器和工藝。

背景技術

聚碳酸酯低聚物是一類熱塑性高分子材料，這類材料作為阻燃劑廣泛應用于各行各業的防火材料中。聚碳酸酯低聚物主要為雙酚A型聚碳酸酯，其中四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物是一種溴化雙酚A型聚碳酸酯，由于其獨特的綜合性能，適用于加工PBT、PET、PBT/PET共混樹脂、聚砜樹脂、SAN以及各類層壓樹脂。聚碳酸酯低聚物的生產工藝主要包括光氣法和非光氣法，不同生產工藝的反應過程一般都主要包括兩步：縮聚過程和封端過程。其中，縮聚過程為雙酚A和其他縮聚原料在催化劑作用下發生縮聚反應形成縮聚片段，封端過程為縮聚片段與苯酚進一步發生封端反應形成聚碳酸酯低聚物。這兩步反應過程均為液-液多相反應體系，一方面要求反應器具有很強的液液混合性能以保證反應充分進行，另一方面要求反應器具有很高的密閉性以避免反應物質的泄漏。

為了保證液-液多相的均勻混合，國內外通常采用攪拌釜作為生產聚碳酸酯的反應器。專利CN208894224U公布了一種生產聚碳酸酯的立式高效均質均熱反應器，專利CN209715090U公布了一種聚碳酸酯反應器，專利CN110270289A公布了一種超高密封聚碳酸酯反應裝置。這些反應器無一例外的采用攪拌槳機械攪拌的方式實現液-液多相的強混和。采用外加機械攪拌時，液相的湍動劇烈，具有較好的混合特性。但攪拌釜用于聚碳酸酯低聚物生產時有如下明顯的缺陷：1)攪拌釜一般用于間歇操作，難以實現聚碳酸酯的連續化生產；2)攪拌釜由于存在攪拌槳轉動部件，實現反應釜的密封性要求更為嚴苛；3)攪拌釜的換熱構件受到攪拌槳的限制，難以通過單個反應器實現更大規模的生產。此外，聚碳酸酯低聚物縮聚和封端反應過程涉及多個步驟，不同步驟的操作條件和處理參數不同。目前工業生產中采用多個攪拌釜串聯間歇生產，但過多攪拌釜串聯導致操作過程復雜，也降低了廠區的空間利用率。

除了通過機械攪拌實現強混和，專利CN101356213A公布的“聚碳酸酯低聚物的連續制造方法”中采用管型的靜態混合器作為混合反應器。靜態混合器通過反應管內的混合構件實現強混和，避免了機械攪拌的一些缺陷。但靜態混合器的體積小、內部混合構件結構復雜，難以實現較大規模化生產，同時靜態混合器一般為一體化部件，一旦堵塞后不易清洗維修。

綜上所述，開發一種液-液多相混合性能好、結構簡單、適用于連續化生產聚碳酸酯低聚物的新型反應器具有重要的工業應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于連續化生產聚碳酸酯低聚物的反應器和利用本發明提供的反應器連續化生產聚碳酸酯低聚物的工藝。該反應器無機械攪拌動部件，其液-液多相混合效果好、反應效率高、結構簡單，容易實現聚碳酸酯低聚物的規模化生產。

第一方面，本發明提供了一種用于連續化生產聚碳酸酯低聚物的反應器。包括：循環液體進口(1)、底部基板(2)、液體分布器(3)、文丘里混流噴嘴(4)、液體出口(5)、內套筒(6)、液體進口(11，7)、反應器床體(8)、液體外循環通道(10)。需要指出的是，該反應器可以只包括第一液體進口11，還可以根據需要設置第二液體進口7。

所述反應器至少包含兩級，反應器各級之間通過級間溢流管實現液體流動，所述的溢流管總截面積占反應器床體橫截面積的0.1～10％。