CN113694871A - 一种平推流塔式聚合反应系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平推流塔式聚合反应系统，属于化工设备技术领域。包括，塔式筒体，所述塔式筒体内设置有平推流工作区，所述平推流工作区与所述塔式筒体顶部或底部之间构成气相空间，所述塔式筒体中心轴位置含有贯穿于所述平推流工作区的气相通道，所述平推流工作区设有降膜单元，所述降膜单元包括降膜塔盘，所述降膜塔盘设有夹层，所述夹层用于通入热媒，通过调控热媒控制所述降膜单元的温度。本发明通过在所述平推流工作区设置降膜塔盘，降膜塔盘内设置夹层，夹层中通入热媒，通过控制热媒量来控制加热温度，实现对聚合反应系统精确控制的目的。

Description

一种平推流塔式聚合反应系统

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，具体地说，涉及一种平推流塔式聚合反应系统。

背景技术

目前，聚酯类聚合物，如PET、PBT、PTT、PBS、PBST和PBAT，连续聚合生产过程，通常由酯化反应工序、预缩聚反应工序和终缩聚反应工序组成。聚合反应器是承担预缩聚反应工序和终缩聚反应工序的主要设备。传统聚合反应器通常为立式全混流反应器、卧式圆盘式反应器和卧室笼框式反应器等。与立式全混流反应器相比，卧式圆盘式反应器和卧室笼框式反应器显著降低了物料的返混程度，但是它们的搅拌器结构复杂，制造加工难度大。此外，卧式圆盘式反应器和卧室笼框式反应器均为动设备，运行能耗高。

申请号为CN201110116240.4的中国专利公开了一种下流式预聚塔，该下流式预缩聚反应塔包括筒形塔身、塔身顶部和底部的上封头和下封头，其中塔身内部含有平推流工作区，平推流工作区是采用若干塔盘和挡板交错排列组成，使向下流动的物料始终处理平推、溢流的反复状态。该专利公开的下流式预聚塔，采用夹套加热增温，这也是现在加热预聚塔比较常用的加热方式，如果预聚塔较大，加热效果不显著且耗能大，而且可能出现预聚塔内部温度不一致的状况，也不能针对不同反应阶段精确化控制温度，影响塔内物料反应效率。

另外，该专利的下流式预聚塔中物料从塔中平推流工作区溢流进入塔身底部下封头后无法继续维持平推流流动，存在较严重的返混，此外该下流式预聚塔下部的气相空间较小、抽真空口设置在筒形塔身下部，导致溢流进入塔身底部下封头的物料易被聚合副产物蒸汽夹带进入真空管道而导致其堵塞。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种平推流塔式聚合反应系统，本发明旨在解决现有技术中预聚塔加热效果不显著且耗能大，内部温度不易控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种平推流塔式聚合反应系统，包括，

塔式筒体，所述塔式筒体内设置有平推流工作区，所述平推流工作区与所述塔式筒体顶部或底部之间构成气相空间，所述塔式筒体中心轴位置含有贯穿于所述平推流工作区的气相通道，

所述平推流工作区设有降膜单元，所述降膜单元包括降膜塔盘，所述降膜塔盘设有夹层，所述夹层用于通入热媒，通过调控热媒控制所述降膜单元的温度。

通过上述设计，在降膜塔盘内部设置夹层，在夹层内通入热媒，通过控制每层降膜塔盘热媒流量，单独控制每层塔盘的温度，实现根据不同反应阶段对物料温度进行差异化控制，提高物料聚合反应速率。

进一步的，相邻两层的降膜单元的气相通道之间存在夹缝，所述夹缝的宽度向所述塔式筒体底部逐渐增大。

通过上述设计，使设置于所述塔式筒体内的第一塔盘和第二塔盘表面压力由所述塔式筒体顶部向其底部逐渐减小，便于聚合反应副产物蒸汽分离。

进一步的，所述夹层内设有第一折流板和第二折流板，

所述第一折流板沿所述降膜塔盘径向设置，一端连接所述降膜塔盘夹层的外周边缘，另一端与所述降膜塔盘夹层的内周边缘存在间隙；

所述第二折流板沿所述降膜塔盘径向设置，一端连接所述降膜塔盘夹层的内周边缘，另一端与所述降膜塔盘夹层的外周边缘存在间隙；

优选的，所述降膜塔盘沿径向外周侧壁上相对设有热媒进口和热媒出口；

优选的，所述热媒进口和热媒出口一侧的所述第一折流板与所述第二折流板交替设置在所述夹层内；所述热媒进口和热媒出口两侧的第一折流板与所述第二折流相对称。

通过上述设计，使得热媒进入所述降膜塔盘后沿着所述降膜塔盘夹层内所述第一折流板与所述第二折流板之间的间隙流动，均匀加热所述降膜塔盘，进而使得物料加热均匀，反应均匀。

进一步的，所述塔式筒体底部设有返混装置，所述返混装置使得从所述平推流工作区流出的物料依次从出料口采出。

通过上述设计，使得物料从塔中平推流工作区溢流进入塔式筒体底部后经过返混装置，有效避免塔式筒体底部物料返混，影响聚合反应系统功效的目的。

进一步的，所述返混装置包括，

外室套筒，所述外室套筒为两端开口的筒状结构，并靠近所述塔式筒体内侧壁设置，所述外室套筒的底部周向均匀设有若干槽孔，所述外室套筒的底端与所述塔式筒体底壁连接；

内室套筒，所述内室套筒为两端开口的筒状结构，设置在所述外室套筒内，所述内室套筒底端连接所述塔式筒体底壁；

优选的，所述外室套筒和所述内室套筒分别与所述塔式筒体中心轴同轴设置。

通过上述设计，所述外室套筒与内室套筒结构简单，能够有效避免了物料在所述塔式筒体底部发生返混。

进一步的，所述外室套筒包括，

导流板，所述导流板的底部周向均匀设有若干槽孔，所述导流板的底端与所述塔式筒体底壁连接；

引流板，所述导流板顶端连接引流板，所述引流板将物料引入外室套筒与塔式筒体之间形成的空间。

通过上述设计，所述引流板将经平推流工作区的物料引入外室套筒与塔式筒体之间形成的空间，防止物料直接进入外室套筒或内室套筒内部，有效控制物料的返混。

进一步的，所述引流板为向所述外室套筒内部收缩的锥形结构；

优选的，所述引流板至少遮挡所述外室套筒与内室套筒之间的开口；

优选的，所述导流板顶端高于所述内室套筒顶端。

通过上述设计，所述引流板结构简单，使得物料由所述平推流工作区流出后可以完全进入导流板与塔式筒体之间形成的空间内，防止物料通过外室套筒与内室套筒之间的空间和内室套筒内部，进而进入所述塔式筒体底部，不会阻碍物料沿导流板与内室套筒之间的空间溢流进入内室套筒内部，由出料口采出。

进一步的，所述塔式筒体内设有旋流涂抹器，所述旋流涂抹器为中心向所述塔式筒体底部凸出的锥形结构。

通过上述设计，所述旋流涂抹装置使得聚合副产物蒸汽经过除沫后再进入真空管道，可有效防止雾沫夹带，避免物料进入真空管道而导致其堵塞。

进一步的，所述塔式筒体内还设有气相导流筒，所述气相导流筒为一端开口的筒体，所述气相导流筒侧壁设有通气口，所述通气口连接真空管道；所述旋流涂抹器连接所述气相导流筒的开口；

优选的，所述旋流涂抹器设置在所述塔式筒体的平推流工作区上方，所述塔式筒体的气相出口设置所述旋流涂抹器上方，

或者，所述气相导流筒设置在所述平推流工作区的下方，返混装置的上方，所述塔式筒体的气相出口设置所述塔式筒体的下方，所述气相出口连接所述真空管道。

通过上述设计，所述旋流涂抹装置使得聚合副产物蒸汽经折流和除沫后再进入真空管道，可有效防止雾沫夹带，避免物料进入真空管道而导致其堵塞。

进一步的，所述塔式筒体下部周向设有半盘管；

优选的，设有返混装置的塔式筒体外壁周向设有半盘管。

通过上述设计，使得物料通过返混装置时仍可进行聚合反应将副产物蒸汽进一步排出，所述半管夹套提供必要热量。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

(1)本发明在所述平推流工作区设置降膜单元，通过在所述降膜单元内设置夹层，在夹层内通入热媒，控制降膜塔盘温度，实现根据不同反应阶段对物料温度进行差异化控制的目的，提高物料聚合反应速率。

(2)本发明通过在所述夹层内设置折流板，引导热媒流动，均匀加热塔盘，实现均匀加热物料，提高物料聚合反应速率。

(3)本发明在所述塔式筒体底部设置返混装置，使得物料经平推流工作区落入塔式筒体底部后有效避免物料返混，影响物料聚合反应程度。

(4)本发明在所述塔式塔体内设置旋流涂抹装置，除去反应副产物蒸汽中夹带的物料，有效防止雾沫夹带，避免物料进入真空管道而导致其堵塞的问题。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明一种平推流塔式聚合反应系统实施例一的结构示意图；

图2是本发明一种平推流塔式聚合反应系统实施例二的结构示意图；

图3是本发明图1中A处放大示意图；

图4是本发明降膜塔盘一的结构示意图；

图5是本发明降膜塔盘二的结构示意图；

图6是图1和图2中外室套筒与塔式筒体的连接结构示意图。

图中：1、塔式筒体；10、平推流工作区；11、降膜单元；12、降膜塔盘；120、第一塔盘；121、第一环形堰板；1210、第一导流孔；122、第二塔盘；123、第二环形堰板；1230、第二导流孔；124、塔盘环板；125、热媒进口；126、热媒出口；127、夹层；128、第一折流板；129、第二折流板；13、气相通道；130、气相出口；14、返混装置；15、外室套筒；151、导流板；152、引流板；153、槽孔；154、固定筋；16、内室套筒；17、旋流涂抹器；18、气相导流筒；19、半盘管；2、进料口；3、出料口；4、锥形伞板。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示，本发明提供了一种平推流塔式聚合反应系统，包括，

塔式筒体1，所述塔式筒体1内设置有平推流工作区10，所述平推流工作区10与所述塔式筒体1顶部或底部之间构成气相空间，所述塔式筒体1中心轴位置含有贯穿于所述平推流工作区10的气相通道13，

所述平推流工作区10设有降膜单元11，所述降膜单元11包括降膜塔盘12，所述降膜塔盘12设有夹层127，所述夹层127用于通入热媒，通过调控热媒控制所述降膜单元11的温度。

本发明的塔式筒体1，包括，筒形塔身，筒形塔身顶部的上封头和筒形塔身底部的下封头；如图1和2所示，箭头表示气体或物料流动方向，具体的，筒形塔身上部设有进料口2，筒形塔身下部的设有出料口3，所述出料口3设置在所述下封头中央位置；物料由设置在塔式筒体1上部的进料口2进入塔式筒体1内部，落入所述平推流工作区10的降膜单元11，本发明的降膜单元11由降膜塔盘12组成，每层降膜塔盘12都设有夹层127，夹层127内可通入热媒加热降膜塔盘12，通过控制通入热媒的流量等，单独控制每层降膜塔盘12的温度，进而控制降膜塔盘12上物料的温度，根据聚合反应的不同阶段实现对物料温度的差异化控制，进而提高聚合反应速率和聚合反应程度。

进一步的，如图3所示，相邻两层降膜单元11的气相通道13之间存在夹缝，所述夹缝的宽度向所述塔式筒体1底部逐渐增大；

优选的，所述夹缝的宽度为0.5～5cm。

通过上述设计，所述降膜单元11之间的夹缝为聚合副产物蒸汽进入气相通道13的管道，随着物料在降膜单元11的平推流动，聚合反应物的粘度逐渐增大，将夹缝宽度由上到下逐渐增大，利于聚合反应副产物蒸汽排出而不会夹带过多物料，设置于所述塔式筒体1内的降膜塔盘12表面压力由上到下逐渐减小，加快副产物蒸汽的脱挥。

进一步的，如图4和5所示，所述夹层127内设有第一折流板128和第二折流板129，

所述第一折流板128沿所述降膜塔盘12径向设置，一端连接所述降膜塔盘12夹层127的外周边缘，另一端与所述降膜塔盘12夹层127的内周边缘存在间隙；

所述第二折流板129沿所述降膜塔盘12径向设置，一端连接所述降膜塔盘12内周边缘，另一端与所述降膜塔盘12外周边缘存在间隙；

优选的，所述降膜塔盘12沿径向外周侧壁上相对设有热媒进口125和热媒出口126；

优选的，所述热媒进口125和热媒出口126一侧的所述第一折流板128与所述第二折流板129交替设置在所述夹层127内；所述热媒进口125和热媒出口126两侧的第一折流板128与所述第二折流相对称。

为了使所述降膜塔盘12受热均匀，本发明在所述降膜塔盘12的夹层127中设置第一折流板128和第二折流板129，所述第一折流板128和第二折流板129可以是平板状结构，也可以选用带波纹的折流板，使热媒在夹层127中流动时经过带波纹的折流板，热媒形成湍流，并经第一折流板128、第二折流板129与夹层127内侧壁之间的间隙，加热整个降膜塔盘12。优选的，所述第一折流板128与所述第二折流板129可以设置多个，不宜太多，太多影响热媒流动速度，影响加热速度。优选的，所述热媒进口125和所述热媒出口126设置在所述降膜塔盘12外周侧壁上，所述塔式筒体1侧壁设有与热媒进口125和热媒出口126对应的连接管进口和连接管出口，热媒通过连接管由外部送入夹层127。如图3和4所示，所述塔式筒体1设有与热媒进口125和热媒出口126相对应的通孔，所述通孔连接热媒接管；所述热媒接管连接所述热媒进口125和热媒出口126，所述降膜塔盘12夹层127侧壁的热媒进口125与热媒出口126和所述塔式筒体1的通孔与热媒接管之间设置弹性元件，使得所述降膜塔盘12夹层127、所述塔式筒体1与热媒接管之间为无泄漏软连接，拆装方便，弹性元件还有消除振动的作用，延长塔式筒体1使用寿命。

进一步的，如图1和2和4和5所示，所述降膜塔盘12包括，

第一塔盘120，如图4所示，所述第一塔盘120设有夹层127，所述第一塔盘120外边缘连接所述塔式筒体1侧壁，所述第一塔盘120内边缘连接与气相通道13同轴的第一环形堰板121，所述第一环形堰板121与气相通道13之间存在环形夹缝；

第二塔盘122，如图5所示，所述第二塔盘122设有夹层127，所述第二塔盘122外边缘连接与气相通道13同轴的第二环形堰板123，所述第二环形堰板121与所述塔式筒体1侧壁之间存在环形夹缝；

塔盘环板124，所述塔盘环板124一端连接所述第二塔盘122内边缘，另一端向所述塔式筒体1顶部延伸，所述塔盘环板124构成气相通道13；

优选的，如图3所示，所述第一塔盘120靠近所述第一环形堰板121内侧和所述第二塔盘122靠近所述第二环形堰板123内侧均匀设有多个第一导流孔1210和第二导流孔1230。

具体的，所述第一塔盘120和所述第二塔盘122沿径向外周侧壁上相对均设有热媒进口125和热媒出口126。优选的，所述第一塔盘120的热媒进口125与所述第二塔盘122的热媒进口125相对应，所述第一塔盘120的热媒出口126与所述第二塔盘122的热媒出口126相对应。

物料流入降膜单元11，首先流入第一塔盘120，物料平推流动经第一环形堰板121溢流和第一导流孔1210流入第二塔盘122，再从第二塔盘122的第二环形堰板123溢流和第二导流孔1230流入下一个降膜单元11，依次降膜。

所述第一环形堰板121延伸至第二塔盘122，所述第二环形堰板123延伸至下一个降膜单元11的第一塔盘120，所述第一环形堰板121和所述第二环形堰板123起到导流作用，本发明的塔盘结构相对简单，所述第一导流孔1210和第二导流孔1230分别设置在所述第一环形堰板121和第二环形堰板123内侧，既可以保证物料在降膜单元11的平推流动距离，也可以使得第一环形堰板121或第二环形堰板123根部无死区，更接近于平推流，流至下一层塔盘。

具体的，相邻的塔盘环板124之间存在夹缝，所述夹缝的宽度向所述塔式筒体1底部逐渐增大。

具体的，所述第一折流板128分别沿所述第一塔盘120和第二塔盘122径向设置，一端连接所述第一塔盘120和第二塔盘122夹层127的外周边缘，另一端与所述第一塔盘120和第二塔盘122夹层127的内周边缘存在间隙；

所述第二折流板129沿所述第一塔盘120和第二塔盘122径向设置，一端连接所述第一塔盘120和第二塔盘122夹层127的内周边缘，另一端与所述第一塔盘120和第二塔盘122夹层127的外周边缘存在间隙；

优选的，所述第一塔盘120和第二塔盘122沿径向外周侧壁上相对分别设有热媒进口125和热媒出口126。

优选的，所述热媒进口125和热媒出口126一侧的所述第一折流板128与所述第二折流板129交替设置在所述一塔盘和第二塔盘122的夹层127内；所述热媒进口125和热媒出口126两侧的第一折流板128与所述第二折流板129相对称。

优选的，所述热媒进口125两侧设置所述第二折流板129，所述热媒出口126两侧设置所述第二折流板129；热媒进入夹层127分别沿着所述第二折流板129与所述第一塔盘120外周边缘的间隙和所述第二折流板129与所述第二塔盘122外周边缘的间隙流入，流经第一折流板128与第二折流板129之间的间隙，然后，沿着所述第一折流板128与所述第一塔盘120和所述第二塔盘122内周边缘的间隙流入下一个第一折流板128与第二折流板129之间的间隙，逐渐加热第一塔盘120和第二塔盘122，最后，热媒从两个第二折流板129之间的热媒出口126流出。所述第一折流板128和第二折流板129在第一塔盘120与第二塔盘122中设置的形式相同，本领域技术人员也可以根据实际进行调整，能够实现均匀加热第一塔盘120和第二塔盘122目的即可。

进一步的，所述塔式筒体1底部设有返混装置14，所述返混装置14使得从所述平推流工作区10流出的物料依次从出料口3采出。

物料经多次降膜后落入所述塔式筒体1底部，一般塔式筒体1下部的下封头为弧形结构，物料进入下封头后无法继续维持平推流运动，存在较严重的返混，所述返混装置14显著降低了平推流塔式聚合反应系统塔式筒体1下部物料的返混程度，提高了聚合反应效率。

进一步的，所述返混装置14包括，

外室套筒15，所述外室套筒15为两端开口的筒状结构，并靠近所述塔式筒体1内侧壁设置，所述外室套筒15的底部周向均匀设有若干槽孔，所述外室套筒15的底端与所述塔式筒体底壁连接；

内室套筒16，所述内室套筒16为两端开口的筒状结构，设置在所述外室套筒15内，所述内室套筒16底端连接所述塔式筒体1底壁；

优选的，所述外室套筒15和所述内室套筒16分别与所述塔式筒体1中心轴同轴设置。

所述外室套筒15和所述内室套筒16将所述塔式筒体1下部分隔为由所述外室套筒15与所述塔式筒体1内侧壁之间形成的外室、所述外室套筒15与所述内室套筒16之间形成的中室和所述内室套筒16内部形成的内室；所述外室、中室的径向宽度可以根据实际情况调试。所述返混装置14结构简单，易于安装，返混效果显著。具体的，所述外室套筒15设置在下封头上部。

更具体的，如图6所示，所述槽孔153可以是槽型的长孔，所述外室套筒15底端与所述塔式筒体1底壁焊接固定，所述槽孔153使得进入外室物料通过所述槽孔153流入中室，所述槽孔153数量、大小在此不限定，既保证物料顺利由外室流入中室，又可以使得外室套筒15稳固在所述塔式筒体1中就可以；为增加所述外室套筒15的抗震性能，在实际使用过程中，所述外室套筒15上部还要设置若干固定筋154，所述固定筋154可以筋条或筋板，所述固定筋154一端连接所述外室套筒15外侧壁，另一端连接所述塔式筒体1的内侧壁，所述固定筋154可以沿外室套筒15径向均匀设置多个，优选的，所述固定筋沿外室套筒15径向均匀设置4～12个，也可以是沿外室套筒15周向均匀设置3个，所述固定筋154避免所述外室套筒15上部发生晃动，增加外室套筒15的稳定性。所述固定筋154与所述外室套筒15和塔式筒体1侧壁焊接固定。物料在重力作用下流经所述平推流工作区10后进入塔式筒体1下部与外室套筒15之间的外室，经外室套筒15与塔式筒体1之间的夹缝折流进入中室，再从中室溢流进入内室，最后从内室底部采出，利用物料具有一定粘度，进入外室的物料进行堆叠，将上方的物料最先挤入中室，并由中室溢流进入内室，可有效防止物料的返混，提高聚合反应效率。

进一步的，所述外室套筒15包括，

导流板151，所述导流板151的底部周向均匀设有若干槽孔153，所述导流板151的底端与所述塔式筒体1底壁一定距离；

引流板152，所述导流板151顶端连接引流板152，所述引流板152将物料引入外室套筒15与塔式筒体1之间形成的空间。

更具体的，所述导流板151的槽孔153上端可以与下封头上端平齐，方便物料在下封头和槽孔153的作用下流入中室，也便于物料堆积将最先流出的物料逐渐挤入中室，然后依次溢流进入内室并采出，有效避免了返混的发生。所述导流板151顶端与所述引流板152底端焊接固定。

更具体的，所述固定筋154可以分别设置在所述导流板151和所述引流板152上，设置在所述导流板151和引流板152上的所述固定筋154可以设置在相同位置，也可以交叉设置。

所述固定筋154的数量可以根据实际所述塔式筒体1的尺寸进行调整。

进一步的，所述引流板152为向所述外室套筒15内部收缩的锥形结构；

优选的，所述引流板152至少遮挡所述外室套筒15与内室套筒16之间的开口；

优选的，所述导流板151顶端高于所述内室套筒16顶端。

本发明的引流板152结构简单，可以有效防止物料进入中室或内室，所述导流板151顶端高于所述内室套筒16顶端，不会因为引流板152向内室倾斜对中室溢流的物料有任何遮挡和阻碍，溢流进入内室的物料逐渐由出料口3采出。

进一步的，如图1和2所示，所述塔式筒体1内设有旋流涂抹器17，所述旋流涂抹器17为中心向所述塔式筒体1底部凸出的锥形结构。

本发明的旋流涂抹器17采用锥形结构，可以提高旋流涂抹器17的表面积，增大聚合反应副产物蒸汽与旋流涂抹器17的接触面积，提高气液分离效率，同时也便于物料涂抹到所述气相导流筒18中。

进一步的，如图1所示，所述塔式筒体1内还设有气相导流筒18，所述气相导流筒18为一端开口的筒体，所述气相导流筒18侧壁设有通气口，所述通气口连接真空管道；所述旋流涂抹器17连接所述气相导流筒18的开口；

优选的，如图2所示，所述旋流涂抹器17设置在所述塔式筒体1的平推流工作区10上方，所述塔式筒体1的气相出口130设置所述旋流涂抹器17上方，

或者，如图1所示，所述气相导流筒18设置在所述平推流工作区10的下方，返混装置14的上方，所述塔式筒体1的气相出口130设置所述塔式筒体1的下方，所述气相出口130连接所述真空管道。

本发明采用气相导流筒18，一方面为聚合副产物蒸汽提供一个较大的流经空间，另一方面便于连接真空管道，有针对性的将已经分离物料的聚合反应副产物蒸汽抽出塔式筒体1。

进一步的，所述塔式筒体1下部周向设有半盘管19；

优选的，设有返混装置14的塔式筒体1外壁周向设有半盘管19。

本发明只在塔式筒体1下部设置半管夹套，节省了材料和成本，优选的，设置返混装置14的位置设置半管夹套，有利于防止返混现象，可以根据实际设置半管夹套。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种平推流塔式聚合反应系统，采用上述聚合反应系统，所述塔式筒体1底部侧壁设有气相出口130，优选的，所述气相出口130设置在所述平推流工作区10下方，返混装置14上方。所述平推流工作区10与所述塔式筒体1顶部之间设有锥形伞板4，进料口2设置锥形伞板4上方，物料由进料口2进入所述塔式筒体1内沿着锥形伞板4上表面，呈降膜流下，落入降膜单元11的第一塔盘120，物料在第一塔盘120上平推流动后进入第二塔盘122，依次流经所述平推流工作区10的其他降膜单元11，流向塔式筒体1底部。

本实施例中，相邻两层降膜单元11的气相通道13之间的夹缝宽度设为0.5～2cm之间，具体的，相邻两个塔盘环板124之间的夹缝宽度设为0.5～2cm之间。

本实施例中，所述塔式筒体1内设有旋流涂抹装置，所述旋流涂抹装置包括，

旋流涂抹器17，述旋流涂抹器17为中心向所述塔式筒体1底部凸出的锥形结构；

气相导流筒18，所述气相导流筒18为一端开口的筒状结构，所述气相导流筒18侧壁设有通气口，所述通气口连接真空管道；所述气相导流筒18的开口连接所述旋流涂抹器17；

优选的，所述旋流涂抹装置设置在所述平推流工作区10(或气相通道13)的下方，返混装置14的上方。

优选的，所述气相导流筒18另一端为向外凸出的锥形或弧形结构。

所述通气口连接真空管道，所述真空管道设置在气相出口130中，聚合副产物蒸汽经所述旋流除沫器的折流和除沫后经气相出口130进入真空气相管道抽出聚合反应系统。

本发明采用气相导流筒18，一方面为聚合副产物蒸汽提供一个较大的流经空间，另一方面便于连接真空管道，有针对性的将已经分离物料的聚合反应副产物蒸汽抽出塔式筒体1。

具体的，所述引流板152的开口直径小于所述旋流涂抹器17直径，使得所述旋流涂抹器17针对内室聚合副产物蒸汽进行气液分离，分离后的物料沿所述旋流涂抹器17流回塔式筒体1底部，即使回流到外室，分离出来的物料只有少量，所以不会产生新的返混。

优选的，所述降膜单元11设有20层。

实施效果

将酯化率为98％丁二酸-对苯二甲酸-丁二醇共聚酯化物连续输送至上述平推流塔式聚合反应器，其中丁二酸-对苯二甲酸-丁二醇共聚酯化物中丁二酸与对苯二甲酸结构单元的摩尔比为1:1；本发明的平推流塔式聚合反应系统内第1至5层塔盘单元的第一塔盘120和第二塔盘122的温度均为240℃、第6至10层塔盘单元的的第一塔盘120和第二塔盘122的温度均为250℃、第11至20层塔盘单元的第一塔盘120和第二塔盘122的温度为260℃；所述塔式筒体1内部的压力为5kPa；制得的丁二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯预聚物的特性粘度为0.60dL/g，聚合副产物馏分的浊度为75NTU；分区设置塔盘单元温度，提高精确度的同时，节省能源。

实施例二

如图2所示，本实施例所述的一种平推流塔式聚合反应系统，采用上述聚合反应系统，所述塔式筒体1顶部设有气相出口130，具体的，所述气相出口130设置在上封头。本实施例中未设置锥形伞板4，所述平推流工作的第一个降膜塔盘12为上述的第二塔盘122，进料口2设置在所述的第二塔盘122上方，进料口2的出口靠近塔盘环板124内侧，保证物料在所述的第二塔盘122进行平推流动后，降落到下一层降膜塔盘12，即下一层的第一塔盘120，本实施例与实施例一不同的地方在于未设置锥形伞板4，所以，所述平推流工作区10的第一个降膜塔盘12设为降膜单元11中的第二塔盘122，方便进料时进行平推流动，然后依次流经所述平推流工作区10的其他降膜单元11流向塔式筒体1底部。

本实施例中，相邻两层降膜单元11的气相通道13之间的夹缝宽度设为2～5cm之间，具体的，相邻两个塔盘环板124之间的夹缝宽度设为2～5cm之间。

本实施例中，所述塔式筒体1内设有旋流涂抹器17，所述旋流涂抹器17为中心向所述塔式筒体1底部凸出的锥形结构。

本发明的旋流涂抹器17采用锥形结构，可以提高旋流涂抹器17的表面积，增大聚合反应副产物蒸汽与旋流涂抹器17的接触面积，提高气液分离效率，聚合副产物蒸汽经所述旋流除沫器折流和除沫后经气相出口130进入真空气相管道抽出反应系统。

优选的，所述旋流涂抹器17设置在所述平推流工作区10上方(或气相通道13上方)；更优选的，所述旋流涂抹器17设置在上封头下方，使得所述气相出口130位于所述旋流涂抹器17上方。此时，所述旋流涂抹器17可以直接与塔式筒体1内壁连接，省去气相导流筒18。使得旋流涂抹器17结构更简单，更方便安装。

优选的，所述降膜单元11设有8层。

实施效果

将酯化率为97％对苯二甲酸乙二醇酯化物连续输送至上述平推流塔式聚合反应器，其中，平推流塔式聚合反应系统内第一个第二塔盘122的温度是275℃，之后，第1至2层塔盘单元的第一塔盘120和第二塔盘122的温度为275℃、第3至4层塔盘单元的第一塔盘120和第二塔盘122的温度为280℃、第5至8层塔盘单元的第一塔盘120和第二塔盘122的温度为285℃；所述塔式筒体1内部的压力为3kPa；制得的对苯二甲酸乙二醇酯预聚物的特性粘度为0.30dL/g，聚合副产物馏分的浊度为90NTU；分区设置塔盘单元温度，提高精确度的同时，节省能源。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种平推流塔式聚合反应系统，塔式筒体，所述塔式筒体内设置有平推流工作区，所述平推流工作区与所述塔式筒体顶部或底部之间构成气相空间，所述塔式筒体中心轴位置含有贯穿于所述平推流工作区的气相通道，

其特征在于：所述平推流工作区设有降膜单元，所述降膜单元包括降膜塔盘，所述降膜塔盘设有夹层，所述夹层用于通入热媒，通过调控热媒控制所述降膜单元的温度。

2.根据权利要求1所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：

相邻两层的降膜单元的气相通道之间存在夹缝，所述夹缝的宽度向所述塔式筒体底部逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：所述夹层内设有第一折流板和第二折流板，

所述第一折流板沿所述降膜塔盘径向设置，一端连接所述降膜塔盘夹层的外周边缘，另一端与所述降膜塔盘夹层的内周边缘存在间隙；

所述第二折流板沿所述降膜塔盘径向设置，一端连接所述降膜塔盘内周边缘，另一端与所述降膜塔盘外周边缘存在间隙；

优选的，所述降膜塔盘沿径向外周侧壁上相对设有热媒进口和热媒出口；

优选的，所述热媒进口和热媒出口一侧的所述第一折流板与所述第二折流板交替设置在所述夹层内；所述热媒进口和热媒出口两侧的第一折流板与所述第二折流相对称。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：所述塔式筒体底部设有返混装置，所述返混装置使得从所述平推流工作区流出的物料依次从出料口采出。

5.根据权利要求4所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：所述返混装置包括，

外室套筒，所述外室套筒为两端开口的筒状结构，并靠近所述塔式筒体内侧壁设置，所述外室套筒的底部周向均匀设有若干槽孔，所述外室套筒的底端与所述塔式筒体底壁连接；

内室套筒，所述内室套筒为两端开口的筒状结构，设置在所述外室套筒内，所述内室套筒底端连接所述塔式筒体底壁；

优选的，所述外室套筒和所述内室套筒分别与所述塔式筒体中心轴同轴设置。

6.根据权利要求5所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：所述外室套筒包括，

导流板，所述导流板的底部周向均匀设有若干槽孔，所述导流板的底端与所述塔式筒体底壁连接；

引流板，所述导流板顶端连接引流板，所述引流板将物料引入外室套筒与塔式筒体之间形成的空间。

7.根据权利要求6所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：

所述引流板为向所述外室套筒内部收缩的锥形结构；

优选的，所述引流板至少遮挡所述外室套筒与内室套筒之间的开口；

优选的，所述导流板顶端高于所述内室套筒顶端。

8.根据权利要求4至7任意一项所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：

所述塔式筒体内设有旋流涂抹器，所述旋流涂抹器为中心向所述塔式筒体底部凸出的锥形结构。

9.根据权利要求8所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：

所述塔式筒体内还设有气相导流筒，所述气相导流筒为一端开口的筒体，所述气相导流筒侧壁设有通气口，所述通气口连接真空管道；所述旋流涂抹器连接所述气相导流筒的开口；

优选的，所述旋流涂抹器设置在所述塔式筒体的平推流工作区上方，所述塔式筒体的气相出口设置所述旋流涂抹器上方，

或者，所述气相导流筒设置在所述平推流工作区的下方，返混装置的上方，所述塔式筒体的气相出口设置所述塔式筒体的下方，所述气相出口连接所述真空管道。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种平推流塔式聚合反应系统，其特征在于：

所述塔式筒体下部周向设有半盘管；

优选的，设有返混装置的塔式筒体外壁周向设有半盘管。

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