CN201151704Y - 分段式聚酯切片固相增粘反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种聚酯切片固相增粘装置，尤其是一种用在连续式聚酯切片固相增粘生产设备中的分段式聚酯切片固相增粘反应器。它包括立式反应塔，以及设在反应塔上的物料进口、物料出口、避风口和出风口，所述的反应塔自上至下分设反应器段，每个反应器段的反应塔外壳上设有进风分配空腔室和排风收集空腔室，与之对应的反应塔内部设有进风管和排风管，所述的进风管和排风管安装在反应塔侧壁与之相配合的孔上，进风管的上方设有排风管，所述的进风管和排风管的下侧设有开口槽，反应器段之间设有风道。本实用新型结构合理、受热均匀，换热效率高，不会造成物料的滞留结块，可达到显著的增粘效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种聚酯切片固相增粘装置，尤其是一种用在连续式聚酯切片固相增粘生产设备中的分段式聚酯切片固相增粘反应器。
背景技术
目前的连续式聚酯切片固相增粘生产设备中的反应器，多采用大型直立反应器。这些反应器的类型可以大致分成如下两类：一类是充填式反应器；另外一类是三角管屋脊式反应器。但都存在若干问题。
充填式反应器，采用氮气等惰性气体为加热媒介。气体从反应器底部吹入，将热量传递给物料。在生产过程中，处于反应器内部下方的物料，受到其上方物料因重力产生的压力。尤其是处于反应器底部的物料，将承受反应器内几乎全部物料的压力。在高温的同时作用下，物料接近熔点会软化，巨大的压力会造成反应器下部的物料结块从而使反应无法继续正常进行。
三角管屋脊式反应器可对底部压力有所改善。但这种反应器的问题在于：首先物料与风管之间的热交换靠的是风管壁与物料之间的接触传热，即通过固体之间的热传导进行。其换热系数小，换热效率低。同时，由于反应物料是固体颗粒，其直接接触到风道的物料温度与没有直接接触风道的物料温度有一定的差异，反应不能均匀同步进行。而且，在反应进行中物料会逸出部分气体，这些气体的存在会减缓反应的进行。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构合理、受热均匀，分段式设计，不会造成物料的滞留结块，换热效率高，可达到显著增粘效果的分段式聚酯切片固相增粘反应器，它克服了现有技术存在的上述缺点。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括立式反应塔，设在反应塔上的物料进口、物料出口、进风口和出风口，所述的反应塔自上至下分设反应器段，在每个反应器段的内部安装有若干水平布置的进风管和排风管，所述的排风管设在进风管的上方，在反应塔外壳两侧，对应进风管的入口和排风管的出口位置分别设有进风分配空腔室和排风收集空腔室，在反应塔侧壁上开有与进风管和排风管相配合的孔，所述的进风管和排风管的下侧设有开口槽，反应器段之间设有风道。
所述的进风管远离进风分配空腔室的一端和排风管远离排风收集空腔的一端的管口封闭。
所述的进风管和排风管平行布置，进风管设在上方两根相邻的排风管中间，在反应塔内壁上与进风管或排风管对应处设有物料导流板，所述的物料导流板与进风管或排风管同向设置，形状与之对应。
所述的进风管和排风管从下向上依次为奇数排为进风管，偶数排为排风管。
所述的进风管和排风管位于下方的若干排为进风管，其上方的若干排为排风管。
所述的排风管的数量大于进风管。
所述的进风管和排风管纵横交叉设置。
所述的进风管和排风管的截面为倒V形、菱形、C形或多边形。
所述的风道内设有加热器。
所述的出风口通过风管与净化装置连接，在出风口与净化装置之间的风管上设有气体补充风道，净化装置通过风管与风机、加热器和进风口构成回路，其中在风机与加热器之间的风管上设有排风风道。
由于本实用新型采用了上述结构，与现有技术相比具有以下优点：反应器内物料从上至下被若干水平布置的风道分成若干区段，通过不同形状的反应塔，可不同布置进风管和排风管，这些风管的布置，在完全隔离上方物料因自重对下方的压力的同时，还能保持物料均匀平行地向下运动，从而使任何一个横断面的物料都有均等的反应停留时间。由于物料完全处于松散的堆积状态，这样就避免了下方物料因受到巨大压力而结块成团的问题。物料反应所需要的热量不仅是靠这些风管的壁与物料之间的热传导，更主要是通过向物料吹入热的惰性气体带进来的。即热量是通过热气体直接传递给物料的，传热效率远大于固体的热传导。因为所有的物料颗粒都同时被高温的热气体包围，不存在传导造成的温度差异。反应均匀性优于固体传导形式的反应器。采用气体进行反应传热媒介的另外一个好处是反应产生的有害气体，可以顺利地通过这些流动的气体带出反应器，并将该气体送回气体净化装置去除杂净化。另外，为防止靠近器壁的物料短路，在这些没有风道的地方设有物料导流板。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型矩形反应塔剖视图；
图3是本实用新型矩形反应塔局部剖视图；
图4是本实用新型圆形反应塔剖视图；
图5是图4的A-A向视图；
图6是本实用新型圆形反应塔局部横向剖视图；
图7是本实用新型孔结构局部放大示意图；
图8、9、10、11、12是本实用新型的进风管和排风管截面图。
具体实施方式
本实用新型包括立式反应塔，以及设在反应塔上的物料进口15、物料出口16、进风口17和出风口18，原料从物料进口15进入反应塔，然后在增粘反应塔内部从上而下从底部的物料出口16流出，完成物料粘度的升高。主流的热惰性气体从底部进风口17进入反应塔中，逆着物料下降的方向向上从出风口18排出。出风口18通过风管与净化装置9连接，在出风口18与净化装置9之间的风管上设有气体补充风道10，净化装置9通过风管与风机14、加热器13和进风口17构成回路，其中在风机14与加热器13之间的风管上设有排风风道11。在具体实施中可根据不同形状的反应塔略有不同，现简述如下：当反应塔的横断面为矩形时。反应塔为立式装置，从上至下通过由进风管4和排风管6组成的风道分为若干反应器段19，反应器段19自上至下为串联，每一段的结构基本相同，用风道12相连，在风道12上可根据需要设若干加热器13，由一台风机14作为动力，在回风管路上设有由过滤器或旋风除尘器制成的净化循环气体的净化装置9。在回路中设有一个补充新鲜惰性气体的气体补充风道10，可以防止惰性气体所含的有害气体浓度过高，并设有一个排风风道11以排出过量的惰性气体。该气体将送回气体净化单元去除杂净化。在每个反应器段19的一侧设有进风分配空腔室1，在进风分配空腔室1内反应塔侧壁2上开有若干孔3。每一个孔对应一根进风管4或排风管6。孔3的形状与进风管4或排风管6形状配合，可以是圆形，也可以是三角形或其他多边形。不论哪种形状，其孔3的尺寸都不应该大于其对应的进风管4或排风管6。进风管4或排风管6在反应塔内为水平布置，氮气或其他惰性气体从进风分配空腔室1进到进风管4，从进风管4下方的开口槽5吹入物料层，与物料充分接触并加热物料。氮气或其他惰性气体沿物料的间隙上升。在进风管4上方布置有排风管6，排风管6的下方也开有开口槽5，氮气或其他惰性气体从这些缝隙进入排风管6，然后沿排风管6进入到反应器另外一侧的排风收集空腔室7。氮气或其他惰性气体在与物料进行热交换的同时，将物料因反应而逸出的挥发气体携带走去往气体净化装置9进行净化处理，通常情况下由若干根进风管4组成一组，通过一个进风分配空腔室1送风；由若干根排风管6组成一组，将排风收集到一个排风收集空腔室7内。进风管4和排风管6的布置在端口方向看过去为三角形交错排列，即下方的进风管4处于上方两根相邻排风管6的中间，这样设计还具有一定程度的小范围翻炒物料的作用，可以提高物料的温度均匀性。在反应器内靠近器壁的地方，有一个因结构限制难于布置风管的区域，该区域与风管呈平行。为防止靠近器壁的物料短路，在这些没有风道的地方设有物料导流板8，物料导流板8的形状可以和进风管4或排风管6外型相同。
对于横截面为圆形的反应器，其风道的布置方案略有不同。如果像矩形截面的反应器那样进风管4和排风管6平行布置，则在由于靠近反应器壁的地方存在弓形的死角，使物料无法均匀下落造成短路，因此，在布置若干排风管6(通常为两层)后，其下方的另外若干层(通常也为两层)的进风管4布置成与其上方排风管6垂直交叉设置，这样就可以避免部分物料在弓形处从上至下短路的可能性。
在进风管4远离进风分配空腔室1的一端和排风管6远离排风收集空腔室7的一端的管口封闭，这样保证惰性气体在与物料进行热交换的同时，上升到上段反应器内。本实用新型的风道可以根据需要有多种排列形式，比如：自下而上奇数为进风管4，偶数为排风管6；下方若干排为进风管4，上方若干排为排风管6；根据不同需要排风管6的数量还可以多于进风管4的数量。另外进风管4和排风管6的截面可以是倒V形、菱形、C形或多边形。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分段式聚酯切片固相增粘反应器，它包括立式反应塔，以及设在反应塔上的物料进口(15)、物料出口(16)、进风口(17)和出风口(18)，其特征在于：所述的反应塔自上至下分设反应器段(19)，在每个反应器段的内部安装有水平布置的进风管(4)和排风管(6)，所述的排风管(6)设在进风管(4)的上方，在反应塔外壳两侧，对应进风管(4)的入口和排风管(6)的出口位置分别设有进风分配空腔室(1)和排风收集空腔室(7)，在反应塔侧壁(2)上开有与进风管(4)和排风管(6)相配合的孔(3)，所述的进风管(4)和排风管(6)的下侧设有开口槽(5)，反应器段(19)之间设有风道(12)。
2.根据权利要求1所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的进风管(4)远离进风分配空腔室(1)的一端和排风管(6)远离排风收集空腔室(7)的一端的管口封闭。
3.根据权利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的进风管(4)和排风管(6)平行布置，进风管(4)设在上方两根相邻的排风管(6)中间，在反应塔内壁上与进风管(4)或排风管(6)对应处设有物料导流板(8)，所述的物料导流板(8)与进风管(4)或排风管(6)同向设置，形状与之对应。
4.根据权利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的进风管(4)和排风管(6)从下向上依次为奇数排为进风管(4)，偶数排为排风管(6)。
5.根据权利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的进风管(4)和排风管(6)中位于下方的若干排为进风管(4)，其上方的若干排为排风管(6)。
6.根据权利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的排风管(6)的数量大于进风管(4)。
7.根据权利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的进风管(4)和排风管(6)纵横交叉设置。
8.根据权利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的进风管(4)和排风管(6)的截面为倒V形、菱形、C形或多边形。
9.根据权利要求1所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的风道(12)内设有加热器(13)。
10.根据权利要求1所述的分段式聚酯切片固相增粘反应器，其特征在于：所述的出风口(18)通过风管与净化装置(9)连接，在出风口(18)与净化装置(9)之间的风管上设有气体补充风道(10)，净化装置(9)通过风管与风机(14)、加热器(13)和进风口(17)构成回路，其中在风机(14)与加热器(13)之间的风管上设有排风风道(11)。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101307140B (zh) * | 2008-07-10 | 2011-05-11 | 北京德厚朴化工技术有限公司 | 分段式聚酯切片固相增粘反应器 |
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2008
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