CN1281654C - 一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚酯生产设备领域内的一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，包括带有夹套的直立的圆筒形壳体，壳体的两端设有顶盖和底盖，壳体内腔由间隔板从上至下隔成第一、二酯化腔、第一、二、三预缩聚腔，一内管从底盖穿过并向上延伸至第一酯化腔，内管内直立设置有至少一根两端开放的导流管，内管内还设有加热管束，内管上设置有浆料进口，第一酯化腔和第二酯化腔上分别设有蒸汽出口，各反应腔中设有连通其上下反应腔的通道，第三预缩聚腔上设有真空抽气口和预缩聚物出口，第二酯化腔、第一、二、三预缩聚腔内设置有加热盘管。本发明内部无运动部件，装置结构紧凑，运行稳定可靠，能够节约能源；是聚酯生产的较为理想的设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工设备，特别涉及聚酯生产中的酯化和预缩聚反应装置。
背景技术
现有技术中的聚酯生产从浆料配置到最终缩聚为止，主要依次分三个步骤进行，即酯化段、预缩聚段和后缩聚段，现有技术中这三个步骤是分开进行的，其生产设备也是相互分离的，其酯化段和预缩聚段一般由五个反应釜构成，即第一酯化反应釜、第二酯化反应釜、第一预缩聚反应釜、第二预缩聚反应釜和第三预缩聚反应釜，各反应釜由可通入加热介质的带有夹套的壳体和壳体内设置的搅拌装置构成，各反应釜之间设有泵送装置，由于在生产过程中需要加温，相互分离的设备使生产连续性差，热损失大，为使生产中的物料流体从一个装置向另一装置内流动，需要使用转运泵进行驳运，这增加了泄露点，浪费了能源，此外，搅拌装置的轴密封容易泄露，可靠性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，其内部无运动部件，装置结构紧凑，运行稳定可靠，能够节约能源。
本发明的目的是这样实现的：一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，包括可通入加热介质的带有夹套的壳体，所述壳体呈直立设置的圆筒形，壳体的顶部设有顶盖，壳体的底部设有底盖，壳体内腔由间隔板从上至下依次隔成第一酯化腔、第二酯化腔、第一预缩聚腔、第二预缩聚腔和第三预缩聚腔，一底端封闭的圆筒形内管从底盖穿过并向上延伸至第一酯化腔，内管内直立设置有至少一根两端开放的导流管，导流管与内管之间留有间隙，内管内还设有加热管束，内管上设置有浆料进口，第一酯化腔和第二酯化腔上分别设有蒸汽出口和酯化物出口，第二酯化腔和第一预缩聚腔上设有酯化物进口，第一预缩聚腔和第二预缩聚腔内设有连通其下一级反应腔的真空平衡管，第三预缩聚腔的上部设有真空抽气口，第三预缩聚腔的底部设有预缩聚物出口，第二酯化腔、第一预缩聚腔、第二预缩聚腔和第三预缩聚腔内设置有加热盘管。
本发明在使用时，在夹套内通入加热介质，以提供适当的反应温度，预先配置好的浆料从浆料进口进入内管和导流管内，同时在加热管束内通入加热介质，利用加热介质加热浆料，使导流管内的浆料与导流管和内管之间的浆料产生温差，在对流作作用下，在导流管和内管与导流管的间隙之间形成对流，起搅拌和加热作用，物料在不断循环中完成第一酯化的反应过程，反应的副产物则由第一酯化腔上设置的蒸汽出口引出，随着物料的不断进入，液位逐渐升高，反应产物从第一酯化腔上的酯化物出口流出，再从第二酯化腔上设置的酯化物进口进入第二酯化腔，物料在第二酯化腔内停留足够的时间并继续完成酯化反应，夹套和设置于其中的加热盘管提供其合适的反应温度，其反应副产物由第二酯化腔上设置的蒸汽出口引出，完成第二酯化的反应产物从第二酯化腔上设置的酯化物出口流出，再从第一预缩聚腔上的酯化物进口进入第一预缩聚腔，在第一预缩聚腔中进行预缩聚反应，反应的产物和副产物由真空平衡管直接进入第二预缩聚腔，在第二预缩聚腔中继续反应，再从相应的真空平衡管进入进入第三预缩聚腔中，进行第三次预缩聚反应，反应后的预缩聚产物从预缩聚物出口引出，反应副产物通过真空抽气口引出，真空抽气口连通真空泵，可提供预缩聚反应所需的真空度。该装置酯化部分无搅拌装置，可节约能源，避免了搅拌装置的轴密封漏气的隐患，保证了产品质量；将原先五个反应釜整合于一个反应塔内，节约了材料，物料在塔内流动依靠势能和压差进行，减少了泵送装置，降低了制造成本，缩短了制造周期，减少了管路热散热损失；物料流在塔内流动接近理想的平推流，产品质量均匀；在第一至第三预缩聚腔的真空度逐渐增高，其真空差值依靠液封取得，汽相通过液封来洗涤，使真空引出口带料非常少，减少了真空系统的堵塞现象，也减少了停车次数，降低了原料消耗，提高了经济效益；装置可以设置在露天，其结构简单，造价低，操作维修方便，是聚酯生产的较为理想的设备。
所述加热管束设置于导流管内或设置于加热管束与内管之间，导流管可以设置若干根，均可以在导流管内外形成良好的对流，所述导流管上口也可以设计成上大下小的锥形，具有更好的对流效果。
为使壳体内的各反应腔的承压能力大，所述间隔板可做成呈蝶形或半椭圆形，保证了间隔板在受压时不易变形。
为使各预缩聚腔中的来料流量更加均匀，在真空平衡管侧面设有若干孔，也可以通过孔的多少、大小来调节不同粘度物料的流量。
为制造和布置方便，所述加热管束呈“U”形设置。当然，加热管束也可以是其他结构形式，如直通管的形式，螺旋形盘管或双层套管形式。
为防止蒸汽出口带料，第一酯化腔的蒸汽出口设置于顶盖上，该蒸汽出口的下方设有挡板。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中，1、7蒸汽出口，2挡板，3外壁，4内壁，5夹套，6第一酯化腔，8加热盘管，9第二酯化腔，10，26酯化物出口，11第一预缩聚腔，12真空平衡管，13导流管，14第二预缩聚腔，15内管，16真空抽气口，17第三预缩聚腔，18预缩聚物出口，19加热介质出口，20加热介质进口，21浆料进口，22加热管束，23间隔板，24、25酯化物进口。
具体实施方式
如图，为一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，包括可通入加热介质的带有夹套5的壳体，壳体的顶部设有顶盖，壳体的底部设有底盖，壳体由内壁4和外壁3构成，内壁4和外壁3呈同心设置的圆筒形，使与之相应形成壳体也呈直立设置的圆筒形，内壁4和外壁3向上下延伸并闭合形成顶盖和底盖，使顶盖、底盖与壳体连为一整体，内壁4和外壁3之间留有间隙，该间隙即为夹套5，夹套5可通入加热介质，壳体内腔由间隔板23从上至下依次隔成第一酯化腔6、第二酯化腔9、第一预缩聚腔11、第二预缩聚腔14和第三预缩聚腔17，一底端封闭的圆筒形内管15从底盖穿过并向上延伸至第一酯化腔6，内管15内直立设置有一根两端开放的导流管13，导流管13与内管15之间留有间隙，导流管13上口呈上大下小的锥形，内管内还设有呈“U”形的加热管束22，加热管束22可设置于导流管13内，也可以设置于导流管与内管之间，加热管束22连通有加热介质进口20和加热介质出口19，内管15上设置有浆料进口21，第一酯化腔6上设有蒸汽出口1和酯化物出口26，第二酯化腔9上设有蒸汽出口7和酯化物出口10，第一酯化腔上的蒸汽出口1设置在顶盖上，该蒸汽出口1下方设有挡板2，第二酯化腔9上设有酯化物进口25，第一预缩聚腔11上设有酯化物进口24，第一预缩聚腔11和第二预缩聚腔14内设有连通其下一级反应腔的真空平衡管12，真空平衡管12侧面设有若干孔，第三预缩聚腔17的上部设有真空抽气口16，第三预缩聚腔17的底部设有预缩聚物出口18，第二酯化腔9、第一预缩聚腔11、第二预缩聚腔14和第三预缩聚腔17内设置有加热盘管8。
Claims (8)
1、一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，包括可通入加热介质的带有夹套的壳体，其特征在于：所述壳体呈直立设置的圆筒形，壳体的顶部设有顶盖，壳体的底部设有底盖，壳体内腔由间隔板从上至下依次隔成第一酯化腔、第二酯化腔、第一预缩聚腔、第二预缩聚腔和第三预缩聚腔，一底端封闭的圆筒形内管从底盖穿过并向上延伸至第一酯化腔，内管内直立设置有至少一根两端开放的导流管，导流管与内管之间留有间隙，内管内还设有加热管束，内管上设置有浆料进口，第一酯化腔和第二酯化腔上分别设有蒸汽出口和酯化物出口，第二酯化腔和第一预缩聚腔上设有酯化物进口，第一预缩聚腔和第二预缩聚腔内设有连通其下一级反应腔的真空平衡管，第三预缩聚腔的上部设有真空抽气口，第三预缩聚腔的底部设有预缩聚物出口，第二酯化腔、第一预缩聚腔、第二预缩聚腔和第三预缩聚腔内设置有加热盘管。
2、根据权利要求1所述的一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，其特征在于：所述加热管束设置于导流管内。
3、根据权利要求1所述的一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，其特征在于：所述加热管束设置于导流管与内管之间。
4、根据权利要求1-3任意一项所述的一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，其特征在于：所述导流管上口呈上大下小的锥形。
5、根据权利要求1-3任意一项所述的一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，其特征在于：所述间隔板呈蝶形或半椭圆形。
6、根据权利要求1-3任意一项所述的一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，其特征在于：真空平衡管侧面设有若干孔。
7、根据权利要求1-3任意一项所述的一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，其特征在于：所述加热管束呈“U”形。
8、根据权利要求1-3任意一项所述的一种聚酯生产的酯化、预缩聚二合一反应塔，其特征在于：所述第一酯化腔的蒸汽出口设置于顶盖上，该蒸汽出口的下方设有挡板。
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