CN201686647U - 组合式聚酯反应塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及聚酯生产设备领域内的组合式聚酯反应塔，包括封闭的立式壳体，立式壳体内经隔板将立式壳体分隔成上部的缩聚段壳体和下部的酯化段壳体；缩聚段壳体内设有若干阻流分配板；缩聚段壳体上部设有出液口，缩聚段壳体下部设有进液口；酯化段壳体下方设置有主加热器，主加热器出口与酯化段壳体下部相连，酯化段壳体下侧设有回流口，酯化段壳体上侧设有气相出口，主加热器下部进口与回流口和反应物料进口相连；缩聚段壳体底部的进液口与辅助加热器的出口相连，辅助加热器的进口经三通管路一路连接动力乙二醇进口，另一路经液位控制阀连接所述回流口。本实用新型可使反应更加彻底，可用于PET、PEN、PBT、PTT等聚酯的生产中。

Description

组合式聚酯反应塔 

技术领域

本实用新型涉及聚酯行业的一种生产设备，特别涉及酯化反应和缩聚反应中使用的一种反应装置。 

背景技术

现有技术中，聚酯生产时的酯化反应和缩聚反应一般在分开的反应塔或反应釜中进行，如现有技术中有一种酯化反应器，其公开号为CN101618304A，其结构主要包括有多块塔板，每块塔板上都安装一个降液管和一个升气管，升气管连接可旋转的气体分布器，气体分布器由引气管、扇片和喷嘴构成，每块塔板都保留一定液位的液体，液体中有固体催化剂。液相为含有羧酸的组分，在反应器中向下由一块酯化塔板流向下一块塔板，与上升的醇蒸汽逆流反应。现有技术中还有一种缩聚反应装置，例如CN2741645Y公开的缩聚反应塔，其包括由内壳体和外壳体组成的双层壳体，内壳体和外壳体之间为夹套，外壳体上设有连通夹套的热媒进、出口，双层壳体上设有连通内壳体内腔的蒸汽抽出口、进料口和出料口，其特征在于：所述双层壳体直立设置，进料口设置于双层壳体上部并伸入内壳体内，出料口设置于双层壳体的底部，进料口和出料口之间设有若干水平设置的塔盘，所述塔盘包括外框，外框内设有若干漏料通道。目前，酯化反应和缩聚反应一般分成两个反应釜进行，其结构不够紧凑，生产成本低，设备安装方便；同时，其反应效率低。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种组合式聚酯反应塔，旨在解决现有技术中设备结构复杂且工作效率低下的问题。 

本实用新型的目的是这样实现的：组合式聚酯反应塔，其特征在于包括封闭的立式壳体，立式壳体内经隔板将立式壳体分隔成上部的缩聚段壳体和下部的酯化段壳体；所述缩聚段壳体内水平设有若干阻流分配板；缩聚段壳体上部设有出液口，缩聚段壳体下部设有进液口；所述酯化段壳体下方设置有主加热器，主加热器上部的出口与所述酯化段壳体下部相连，酯化段壳体下侧设有回流口，酯化段壳体上侧设有气相出口，主加热器下部的进口同时与所述回流口和反应物料进口相连；缩聚段壳体底部的进液口与辅助加热器的出口相连，辅助加热器的进口经三通管路一路连接动力乙二醇进口，另一路经液位控制阀连接所述回流口，液位控制阀的控制端位于缩聚段壳体内。 

该装置将酯化段和缩聚段连为一体，工作时，反应物料先进入主加热器中加热，然后进入酯化段壳体内，再从酯化段壳体上的回流口离开，并再次进入主加热器进口，实现循环，酯化段壳体上的气相出口可与真空抽气装置相连，不断抽走反应生成的副产物；上述过程中，混合原料发生酯化反应；当酯化反应进行到一定程度后，通过液位控制阀将酯化后的混合液经动力乙二醇引射进入辅助加热器中，经加热后进入缩聚段壳体内，在缩聚段壳体内进行缩聚反应，反应后的物料从出液口离开，进入下一步的终缩聚的反应装置内。上述工作过程中，物料在壳体外的流程短，热损失小，可保证原料处于良好且可控的反应温度下，反应效率高；同时，设备的结构紧凑，便于安装和布置。可用于PET、PEN、PBT、PTT等聚酯的生产中。 

为避免反应物料形成紊流，所述主加热器和辅助加热器的进口内设有静态分散器。静态均布分散器起缓流和均流作用，使反应原料的各部分均能获得均等的加热机会，同时，反应物料混合良好。 

为进一步保证反应物料成有序流动并能更好地释放反应副产物，所述主加热器出口端设有伸入酯化段壳体内的直立筒体，直立筒体外套置外筒，外筒的下部侧面设有开口。反应物料从直立筒体内溢流进入外筒，再从外筒底 部流入酯化段壳体内，反应物料的各部分均有机会接触气相空间，以析出副产物。为进一步保证反应物料单向流动，所述外筒下部的开口靠近回流口设置，两者之间经径向隔板相隔开。

作为本实用新型的进一步改进，所述缩聚段壳体内上部设有向上延伸的圆筒形挡板，挡板下部与缩聚段壳体内壁相连，挡板上部开口，挡板的侧面开设有液流孔，所述出液口设置在远离液流孔的缩聚段壳体另一侧。为进一步保证均匀出料，所述液流孔在挡板侧面轴向设有多个，用于控制顶部的液位在挡板内外统一。 

为能进一步促进缩聚反应的进行，所述缩聚段壳体顶部设有乙二醇气相出口，挡板顶部设有锥形的伞帽，伞帽下侧的挡板上开设有若干条形孔。通过气相出口抽真空，可促进反应的进一步进行，避免逆向反应，提高产率；伞帽和条形孔具有消泡作用。 

为保证在缩聚段壳体内，反应物料能达到平推流效果，以充分进行反应，所述阻流分配板上设有若干阻流孔。相邻两层阻流分配板上的孔径分布不均，其中一层的大孔位于外周，小孔位于中心，另一层的大孔位于中心，小孔位于外周，保证物料在其内部呈“S”型流动。 

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图。 

图2为图1的A向局部视图。 

图3为图1的B-B向视图。 

图4为图1的C-C向视图。 

图5为图1的D-D向视图。 

图6为本实用新型的另一种实施方式的局部结构示意图。 

其中，1挡板，2出液口，3阻流分配板，4立式壳体，5进液口，6回流口，7辅助加热器，8、11静态均布器，9液位控制阀，10主加热器进口，12主加热器，13直立筒体，14外筒，15、22气相出口，16隔板，17径向隔板，18阻流孔，19液流孔，20开口，21条形孔，23伞帽。 

具体实施方式

实施例1 

如图1-5所示，为一种组合式聚酯反应塔，其结构主要包括有封闭的立式壳体4，立式壳体4可采用夹套的双层壳体，夹套内部可通入加热介质加热；立式壳体4内经隔板16将立式壳体4分隔成上部的缩聚段壳体和下部的酯化段壳体；缩聚段壳体内水平设有若干阻流分配板3；缩聚段壳体上部设有出液口2，缩聚段壳体下部设有进液口5；酯化段壳体下方设置有主加热器12，主加热器12上部的出口与所述酯化段壳体下部相连，酯化段壳体下侧设有回流口6，酯化段壳体上侧设有气相出口15，主加热器12下部的主加热器进口10同时与所述回流口6和反应物料进口相连；缩聚段壳体底部的进液口5与辅助加热器7的出口相连，辅助加热器7的进口经三通管路一路连接动力乙二醇进口，另一路经液位控制阀9连接所述回流口6，液位控制阀9的控制端位于缩聚段壳体内。主加热器12和辅助加热器7的进口内设有静态分散器11、8。主加热器出口端设有伸入酯化段壳体内的直立筒体13，直立筒体13外套置外筒14，外筒14的下部侧面设有开口20；外筒下部的开口20靠近回流口6设置，两者之间经径向隔板17相隔开。缩聚段壳体内上部设有向上延伸的圆筒形挡板1，挡板1下部与缩聚段壳体内壁相连，挡板1上部开口，挡板1的侧面开设有液流孔19，出液口2设置在远离液流孔19的缩聚段壳体另一侧。液流孔19在挡板侧面轴向设有多个，各液流孔19从下向上的通流面积逐级加大。阻流分配板3上设有若干阻流孔18；相邻两层阻流 分配板上的阻流孔的孔径分布不均，其中一层的大孔位于外周，小孔位于中心，另一层的大孔位于中心，小孔位于外周。 

工作时，对苯二甲酸和乙二醇按1.1-2的摩尔比组成的反应物料先进入主加热器12中加热，加热介质可采用汽相或液相导热油等，加热后的反应物料进入酯化段壳体内，再从酯化段壳体上的回流口离开，并再次进入主加热器进口，利用热对流和虹吸原理实现循环，酯化段壳体上的气相出口与工艺塔相连，不断去除反应生成的副产物，酯化段反应段为正压反应，压力根据工艺要求可以控制；上述过程中，混合原料发生酯化反应；当酯化反应进行到一定程度后，通过液位控制阀将酯化后的混合液经动酯化段和缩聚段的压力差进入辅助加热器中，经加热后进入缩聚段壳体内，动力EG的作用为，当进入缩聚段时，EG在高温下汽化，起到对物料的搅拌和推动作用，在缩聚段壳体内进行缩聚反应，反应物料从下向上逐级穿过各阻流分配板3，再越过挡板1，最终从出液口2离开，进入下一步的终缩聚的反应装置内。 

实施例2 

如图6，与实施例1的不同之处在于：缩聚段壳体顶部设有乙二醇气相出口22，挡板顶部设有锥形的伞帽23，伞帽23下侧的挡板1上开设有若干条形孔21。 

本实用新型并不局限于上述实施例，作为本领域的技术人员，从上述实施例的技术方案中获得启示，通过简单的变换、等效替代等手段所形成的技术方案，均落入本实用新型的保护范围内。 

Claims (9)

1.组合式聚酯反应塔，其特征在于包括封闭的立式壳体，立式壳体内经隔板将立式壳体分隔成上部的缩聚段壳体和下部的酯化段壳体；

所述缩聚段壳体内水平设有若干阻流分配板；缩聚段壳体上部设有出液口，缩聚段壳体下部设有进液口；

所述酯化段壳体下方设置有主加热器，主加热器上部的出口与所述酯化段壳体下部相连，酯化段壳体下侧设有回流口，酯化段壳体上侧设有气相出口，主加热器下部的进口同时与所述回流口和反应物料进口相连；

缩聚段壳体底部的进液口与辅助加热器的出口相连，辅助加热器的进口经三通管路一路连接动力乙二醇进口，另一路经液位控制阀连接所述回流口，液位控制阀的控制端位于缩聚段壳体内。

2.根据权利要求1所述的组合式聚酯反应塔，其特征在于：所述主加热器和辅助加热器的进口内设有静态分散器。

3.根据权利要求1或2所述的组合式聚酯反应塔，其特征在于：所述主加热器出口端设有伸入酯化段壳体内的直立筒体，直立筒体外套置外筒，外筒的下部侧面设有开口。

4.根据权利要求3所述的组合式聚酯反应塔，其特征在于：所述外筒下部的开口靠近回流口设置，两者之间经径向隔板相隔开。

5.根据权利要求1或2所述的组合式聚酯反应塔，其特征在于：所述缩聚段壳体内上部设有向上延伸的圆筒形挡板，挡板下部与缩聚段壳体内壁相连，挡板上部开口，挡板的侧面开设有液流孔，所述出液口设置在远离液流孔的缩聚段壳体另一侧。

6.根据权利要求5所述的组合式聚酯反应塔，其特征在于：所述液流孔在挡板侧面轴向设有多个。

7.根据权利要求5所述的组合式聚酯反应塔，其特征在于：所述缩聚段壳体顶部设有乙二醇气相出口，挡板顶部设有锥形的伞帽，伞帽下侧的挡板上开设有若干用于捕集泡沫的条形孔。

8.根据权利要求1或2所述的组合式聚酯反应塔，其特征在于：所述阻流分配板上设有若干阻流孔。

9.根据权利要求8所述的组合式聚酯反应塔，其特征在于：相邻两层阻流分配板上的孔径分布不均，其中一层的大孔位于外周，小孔位于中心，另一层的大孔位于中心，小孔位于外周。

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