CN203112730U - 聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种聚酯树脂合成的蒸馏回流系统，包括蒸馏塔、冷凝器、回流箱、回流泵、喷淋装置和控制系统，所述喷淋装置设置在蒸馏塔身内的上部，所述蒸馏塔的塔顶气体出口与冷凝器、回流箱、回流泵和喷淋装置依次连接，所述蒸馏塔底部则与反应器连通，所述回流泵与控制系统连接，还包括与所述控制系统连接的用于实时监测蒸馏塔内的温度的温度传感器，所述温度传感器安装于所述蒸馏塔塔身内。本实用新型由于增设有温度传感器，可用于监测蒸馏塔内的温度变化，使控制系统根据塔内温度变化控制回流泵的工作状态，以动态改变酯化反应不同阶段的回流比，使蒸馏塔内的气液分离更加完全。
Description
技术领域
本实用新型涉及酯化反应的蒸馏回流系统，尤其涉及聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统。
背景技术
聚酯树脂是多元醇和多元酸在高温并经催化剂作用下发生酯化反应生成的，反应中多元醇和多元酸酯化反应生成的水蒸汽和反应器内未反应的多元醇会形成气液混合物，气液混合物通过蒸馏塔进行传质分离，水蒸气从塔顶排出经冷凝成水，而醇经分离后回流至塔底。在生产中，在设备固定的条件下往往只能改变回流比来改善分离效果，回流比过小，多元醇和水无法完全分离，造成多元醇损失，导致配方配比的失衡和不必要的经济损失；回流比过大，则出现反复蒸馏，蒸馏时间长，效率低的情况。目前，聚酯树脂的回流控制有两种方式：一种是固定回流比，即整个过程回流比基本恒定，或者当温度超过设定值时瞬时加大回流，整个升温反应阶段回流不是动态控制的。还有一种是间断式回流，即当蒸馏塔气液混合物的温度超过多元醇组分的沸点时，回流最大；当温度低于多元醇组分的沸点时即停止回流。上述控制方法的缺点是蒸馏塔内温度波动大，升温时间长，酯化水浓度波动大，物料损失多，各批次产品之间波动大和产品质量不稳定。
实用新型内容
为了克服现有系统的缺点，本实用新型的目的是提供一种可实时监测酯化反应过程中蒸馏塔内温度的变化，实时控制回流泵的频率，动态改变酯化反应不同阶段的回流比的聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案是来实现：一种聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统，包括蒸馏塔、冷凝器、回流箱、回流泵、喷淋装置和控制系统，所述喷淋装置设置在蒸馏塔身内的上部，所述蒸馏塔的塔顶气体出口与冷凝器、回流箱、回流泵和喷淋装置依次连接，所述蒸馏塔底部则与反应器连通，所述回流泵与控制系统连接，其特征在于，还包括与所述控制系统连接的用于实时监测蒸馏塔内的温度的温度传感器，所述温度传感器安装于所述蒸馏塔塔身内，用于监测蒸馏塔内的温度变化，使控制系统根据塔内温度变化控制回流泵的工作状态，以动态改变酯化反应不同阶段的回流比，使蒸馏塔内的气液分离更加完全，保证聚酯树脂的质量。
本实用新型所述的温度传感器采用热电阻Pt100。
本实用新型所述回流泵为变频水泵，其频率为0～50Hz。
本实用新型所述的回流箱的体积为150～500L。
本实用新型所述回流箱具有进水口、出水口和溢流口，所述进水口设于箱体顶部，用于与冷凝器连接，接收来自冷凝器排出的冷凝水，所述出水口设于箱体的底部，用于与回流泵连接，在回流泵启动时将回流箱中的冷凝水抽出并输送至位于塔内的喷淋装置，以降低塔内的温度，所述溢流口设于箱体的中上部，该溢流口连接有溢流管道，用于将回流箱中多余的水排出，以控制用水量。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
(1) 本实用新型在蒸馏塔内设置温度传感器，用于实时监测酯化反应过程中蒸馏塔内温度的变化，从而根据物料性质的不同和各升温阶段的酯化反应动力学方程的特点，实时控制回流泵的频率，动态改变酯化反应不同阶段的回流比，因而即便在蒸馏量不同的情况下，也可以有极好的稳定性，能使气液分离更加完全，从而保证产品质量。
(2)本实用新型装置简单，其可克服蒸馏塔温度波动大，升温时间长，酯化水浓度波动大，物料损失多、各批次产品之间波动大和产品质量不稳定的缺点，因此应用范围广、效果好，适合于大部分的多元醇和多元酸酯化反应的体系。
(3) 本实用新型的回流箱的体积为150～500L，可储备大量的冷凝水，可为蒸馏塔提供足够的冷却水。
附图说明
图1是本实用新型连接反应器后的结构示意图，
1.反应器；2.蒸馏塔；3.气液混合物；4.喷淋装置；5.温度传感器；6.冷凝器；7.回流箱；8.回流泵；9.控制系统。
具体实施方式
图1所示的聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统是本实用新型的一个实施例，由蒸馏塔2、冷凝器6、回流箱7、回流泵8、喷淋装置4、温度传感器5和控制系统构成。蒸馏塔2的塔顶气体出口与冷凝器6、回流箱7、回流泵8和喷淋装置4通过管道依次连接，喷淋装置4采用喷淋头，其设置在蒸馏塔身内的上部。蒸馏塔2底部则与反应器1连通，反应器1中的气液混合物3从塔底进入塔内进行分离。其中，回流泵8为变频水泵，其频率为0～50Hz，回流箱7为一体积为150～500L的箱体，其具有进水口、出水口和溢流口。其中，进水口设于箱体顶部，用于与冷凝器6连接，接收来自冷凝器6排出的冷凝水。出水口设于箱体的底部用于与回流泵8连接，在回流泵8启动时，将回流箱7中的冷凝水抽出并输送至位于塔内的喷淋装置4，以降低塔内的温度。溢流口设于箱体的中上部，该溢流口连接有溢流管道，用于将回流箱7中多余的水排出，以控制用水量。温度传感器5和回流泵8均与控制系统9连接。温度传感器5采用热电阻Pt100，其敏感元件伸入蒸馏塔2塔身中上部内，用于实时监测蒸馏塔2内的温度变化，并将温度信号传输至控制系统9，控制系统9则根据塔内温度变化控制回流泵8的频率，以动态改变酯化反应不同阶段的回流比，使蒸馏塔2内的气液分离更加完全，保证聚酯树脂的质量。
采用本实用新型进行聚酯树脂合成过程中，反应器1内的物料进行化学反应，酯化反应生成的水和物料中未反应的多元醇形成大量的气液混合物3，醇和水进入蒸馏塔2。由于组分的挥发度不同，经传质分离，多元醇被冷却回到反应器1内继续进行反应，而水则从塔顶气体出口排出进入冷凝器6中进行冷凝，冷凝水进入回流箱7中存储。人工根据物料的性质和反应阶段的特点预先设置好温度控制参数，当温度传感器5把气液混合物3的温度传到控制系统9，控制系统9根据温度传感器5反馈的数值和预设参数之间的对应值按预先设定的频率启动回流泵8，回流泵8运转将回流箱7内的酯化水通过蒸馏塔8顶部的喷淋装置4分散后，对气液混合物3进行降温；如温度低于设定的温度时，回流泵8降速运行，水量减少；当温度超过设定温度时，回流泵8加速运行，水量增加，动态的不断进行循环分离。整个酯化阶段生成的酯化水的水蒸汽通过冷凝器6冷却转变成水，流到回流箱7，回流箱7的持液量足够大且持液量稳定便能确保回流的稳定进行。
上述实用新型启示是相关设计人员在不偏离本实用新型的范围内进行相应的变更及修改。本实用新型的技术范围不局限于上述说明书所述的内容，必须根据本权利要求的范围及应用来确定其范围。
Claims (5)
1.一种聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统，包括蒸馏塔、冷凝器、回流箱、回流泵、喷淋装置和控制系统，所述喷淋装置设置在蒸馏塔身内的上部，所述蒸馏塔的塔顶气体出口与冷凝器、回流箱、回流泵和喷淋装置依次连接，所述蒸馏塔底部则与反应器连通，所述回流泵与控制系统连接，其特征在于，还包括与所述控制系统连接的用于实时监测蒸馏塔内的温度的温度传感器，所述温度传感器安装于所述蒸馏塔塔身内，用于监测蒸馏塔内的温度变化。
2.根据权利要求1所述聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统，其特征在于，所述的温度传感器采用热电阻Pt100。
3.根据权利要求1所述聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统，其特征在于，所述回流泵为变频水泵。
4.根据权利要求1所述聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统，其特征在于，所述的回流箱的体积为150～500L。
5.根据权利要求1所述聚酯树脂合成用的蒸馏回流系统，其特征在于，所述回流箱具有进水口、出水口和溢流口，所述进水口设于箱体顶部，用于与冷凝器连接，所述出水口设于箱体的底部，用于与回流泵连接，所述溢流口设于箱体的中上部，该溢流口连接有溢流管道。
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| CN110935408A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-03-31 | 广州擎天材料科技有限公司 | 一种聚酯树脂合成酯化过程的控制方法和系统 |
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Cited By (2)
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