CN217016521U - 一种pbat增粘真空系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PBAT增粘真空系统，增粘反应釜的气相出口与刮板冷凝器的进气口相连，刮板冷凝器的底部排液口通过液封管与真空液封罐的入口相连，真空液封罐的顶部与新鲜BDO补给管相连，真空液封罐的两出口分别通过过滤器与循环泵的入口相连，循环泵的出口分别通过冷却器及阀门与刮板冷凝器的喷淋口相连；刮板冷凝器的顶部排气口与列管式冷凝器的壳程进气口相连，列管式冷凝器的壳程排气口与机械真空泵组的入口相连，机械真空泵组的出口与尾气处理系统相连；列管式冷凝器的底部排液口与接收罐的入口相连，接收罐的出口通过输送泵与浆料系统相连。该系统的能耗低，用电负荷小，副反应少，占地面积小，且节约系统投资及运行成本。

Description

一种PBAT增粘真空系统

技术领域

本实用新型涉及一种PBAT生产系统，尤其涉及一种PBAT增粘真空系统，属于PBAT生产技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）为一种生物可降解材料，其制品废弃物在泥土或者水中能够很快地降解，降解产物无毒，应用广泛。可有效解决白色污染，使用越来越广。

PBAT生产分为一步法和二步法（又称扩链法），一步法即在线增粘，一步到位生产出熔指为3~5的产品，二步法即先生产出熔指30~50的产品，再到螺杆里在扩链剂作用下增粘到熔指3~5。

国内主流为一步法，由于扩链法相对工艺复杂，更主要是因为扩链法的扩链剂引入导致了材料的生物安全性降低，扩链法产品无法应用于食品及人体接触产品中。一步法PBAT等合成工艺不仅显著提高了聚合反应的工艺稳定性，还能使生产过程中产生的有机物都被回收，生产过程是零排放的绿色工艺过程。

一步法在线增粘，物料粘度非常高，小分子脱出非常困难，对于反应压力要求非常高，真空系统必须稳定可靠。绝对压力一般控制在50~80Pa，抽真空系统通常由BDO蒸汽喷射泵系统+机械真空泵组成。包括BDO蒸发器、BDO蒸汽喷射泵、真空液封罐、BDR循环泵、BDR冷却器和机械真空泵组等。

现有的PBAT增粘真空系统存在如下问题：1.增粘系统脱除的1,4丁二醇单体98%的量在刮板喷淋系统都捕捉下来了，进入真空系统的单体量很少，BDO蒸汽喷射泵由于使用BDO蒸汽为动力，反而增加了1,4丁二醇；

2.BDO（1,4丁二醇）高温容易环化，生成四氢呋喃和水，增加真空系统的负荷；为尽可能减少BDO的环化， BDO蒸汽喷射泵使用的BDO蒸汽温度一般控制在200℃以下，BDO在这个温度下是负压，因此喷射泵做的特别大，成本高；

3.BDO蒸汽喷射系统复杂，设备众多，包括BDO蒸汽发生器、BDO蒸汽喷射泵、真空液封罐、真空BDO过滤器和循环泵、真空列管式冷凝器，占地面积大，投资成本高；

4.BDO蒸汽喷射泵系统的喷淋液循环量大，使用的循环泵电机功率大，能耗高，消耗大量的电能；

5.大量BDO蒸汽作为动力蒸汽，汽化需要消耗大量热量，冷却下来需要消耗大量冷量，能量浪费严重；

6.BDO汽化工作温度高，发生副反应，加大真空系统压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种PBAT增粘真空系统，热量及冷量消耗低，降低用电负荷，副反应少，占地面积小，且节约系统投资及运行成本。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种PBAT增粘真空系统，包括增粘反应釜，所述增粘反应釜的气相出口与刮板冷凝器的进气口相连，刮板冷凝器的底部排液口通过液封管与真空液封罐的液封入口相连，真空液封罐的顶部与新鲜BDO补给管相连，真空液封罐的出口一通过BDR过滤器一与BDR循环泵一的入口相连，BDR循环泵一的出口与BDR冷却器一的入口相连，BDR冷却器一的出口通过阀门一与刮板冷凝器的喷淋口相连；真空液封罐的出口二通过BDR过滤器二与BDR循环泵二的入口相连，BDR循环泵二的出口与BDR冷却器二的入口相连，BDR冷却器二的出口通过阀门二与刮板冷凝器的喷淋口相连；刮板冷凝器的顶部排气口与列管式冷凝器的壳程进气口相连，列管式冷凝器的壳程排气口与机械真空泵组的入口相连，机械真空泵组的出口与尾气处理系统相连；列管式冷凝器的底部排液口与BDO接收罐的入口相连，BDO接收罐的出口通过BDO输送泵与浆料系统相连。

作为本实用新型的改进，所述列管式冷凝器的管程入口与冷却水供水管相连，所述列管式冷凝器的管程出口与冷却水回水管相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述机械真空泵组包括罗茨泵和螺杆真空泵，所述罗茨泵叠置在螺杆真空泵的上方，所述列管式冷凝器的壳程排气口与所述罗茨泵的入口相连，所述罗茨泵的出口与所述螺杆真空泵的入口相连，所述螺杆真空泵的出口与尾气处理系统相连。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：1、增粘反应釜内部物料粘度高，分子量大，极少的低聚物，脱出的小分子在高真空下带出的低聚物都可以在刮板喷淋系统中被捕捉下来；

2、取消BDO蒸汽喷射系统+螺杆真空泵的型式，改为罗茨泵+螺杆真空泵的型式；不用使用热量去汽化BDO，也不用再用冷量把汽化的BDO冷却下来；

3、取消真空喷淋型式，改用列管式冷凝器，使用冷却水冷却，冷却下来的BDO直接去配浆；

4、BDO输送泵的流量只需要考虑刮板冷凝器未捕捉下来的2%的量，不用考虑汽化BDO冷却下来的量，流量非常小，功率小。

5、极大减少了热量和冷量的消耗，降低了用电负荷，系统简化，节约了一次投资成本，装置占地面积小，节约了土地资源和建筑投资，起到节能降耗的效果，降低了装置生产成本，提高了装置市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型PBAT增粘真空系统的流程图。

图中：1.增粘反应釜；2.刮板冷凝器；3.真空液封罐；4a.BDR过滤器一；4b.BDR过滤器二；5a.BDR循环泵一；5b.BDR循环泵二；6a.BDR冷却器一；6b.BDR冷却器二；7.列管式冷凝器；8.BDO接收罐；9.BDO输送泵；10.机械真空泵组；11.浆料系统；12.尾气处理系统；V1.阀门一；V2.阀门二；V3.阀门三；V4.阀门四；G1.新鲜BDO补给管；G2.冷却水供水管；G3.冷却水回水管。

具体实施方式

在本实用新型的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。

如图1所示，本实用新型的PBAT增粘真空系统包括增粘反应釜1、刮板冷凝器2、真空液封罐3、列管式冷凝器7和机械真空泵组10，增粘反应釜1的气相出口与刮板冷凝器2的进气口相连，刮板冷凝器2的底部排液口通过液封管与真空液封罐3的液封入口相连，真空液封罐3的顶部与新鲜BDO补给管G1相连。

真空液封罐3的出口一通过BDR过滤器一4a与BDR循环泵一5a的入口相连，BDR循环泵一5a的出口与BDR冷却器一6a的入口相连，BDR冷却器一6a的出口通过阀门一V1与刮板冷凝器2的喷淋口相连。

真空液封罐3的出口二通过BDR过滤器二4b与BDR循环泵二5b的入口相连，BDR循环泵二5b的出口与BDR冷却器二6b的入口相连，BDR冷却器二6b的出口通过阀门二V2与刮板冷凝器2的喷淋口相连。BDR为回用的BDO，刮板冷凝器2的喷淋口设有两道，阀门三V3与第一喷淋管相连，阀门四V4与第二喷淋管相连。

刮板冷凝器2的顶部排气口与列管式冷凝器7的壳程进气口相连，列管式冷凝器7的壳程排气口与机械真空泵组10的入口相连，机械真空泵组10的出口与尾气处理系统12相连。机械真空泵组10包括罗茨泵和螺杆真空泵，罗茨泵叠置在螺杆真空泵的上方，列管式冷凝器7的壳程排气口与罗茨泵的入口相连，罗茨泵的出口与螺杆真空泵的入口相连，螺杆真空泵的出口与尾气处理系统12相连。

列管式冷凝器7的管程入口与冷却水供水管G2相连，列管式冷凝器7的管程出口与冷却水回水管G3相连。列管式冷凝器7的底部排液口与BDO接收罐8的入口相连，BDO接收罐8的出口通过BDO输送泵9与浆料系统11相连。

增粘反应釜1对缩聚后的物料进行增粘，由于内部物料的粘度高，分子量大，增粘反应釜1产生的低聚物极少，脱出的小分子在机械真空泵组10的抽吸作用下，进入刮板冷凝器2冷凝，低聚物被BDR溶液捕捉下来，并通过液封管进入真空液封罐3，真空液封罐3的底部设有两个互为备用的出口，BDR溶液从出口一排出，经BDR过滤器一4a过滤后，被BDR循环泵一5a抽出，经BDR冷却器一6a冷却后，通过阀门一V1回到刮板冷凝器2的喷淋口。当BDR过滤器一4a需要清理时，BDR溶液从出口二排出，经BDR过滤器二4b过滤后，被BDR循环泵二5b抽出，经BDR冷却器二6b冷却后，通过阀门二V2回到刮板冷凝器2的喷淋口。阀门三V3和阀门四V4可以单独开启，或同时开启，实现两级喷淋捕捉，可以将98%的BDO单体捕捉下来。

从刮板冷凝器2顶部排出的极少量小分子，进入列管式冷凝器7的壳程，冷却水从冷却水供水管G2进入列管式冷凝器7的管程，将剩余2%的BDO单体冷凝捕捉下来，从管程出口流出的冷却水从冷却水回水管G3排出，被捕捉下来的BDO汇集入BDO接收罐8，被BDO输送泵9直接送入浆料系统11回用。从列管式冷凝器7壳程出口排出的尾气在机械真空泵组10的抽吸作用下，进入尾气处理系统12焚烧或处理。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (3)

1.一种PBAT增粘真空系统，包括增粘反应釜，所述增粘反应釜的气相出口与刮板冷凝器的进气口相连，刮板冷凝器的底部排液口通过液封管与真空液封罐的液封入口相连，其特征在于：真空液封罐的顶部与新鲜BDO补给管相连，真空液封罐的出口一通过BDR过滤器一与BDR循环泵一的入口相连，BDR循环泵一的出口与BDR冷却器一的入口相连，BDR冷却器一的出口通过阀门一与刮板冷凝器的喷淋口相连；真空液封罐的出口二通过BDR过滤器二与BDR循环泵二的入口相连，BDR循环泵二的出口与BDR冷却器二的入口相连，BDR冷却器二的出口通过阀门二与刮板冷凝器的喷淋口相连；刮板冷凝器的顶部排气口与列管式冷凝器的壳程进气口相连，列管式冷凝器的壳程排气口与机械真空泵组的入口相连，机械真空泵组的出口与尾气处理系统相连；列管式冷凝器的底部排液口与BDO接收罐的入口相连，BDO接收罐的出口通过BDO输送泵与浆料系统相连。

2.根据权利要求1所述的PBAT增粘真空系统，其特征在于：所述列管式冷凝器的管程入口与冷却水供水管相连，所述列管式冷凝器的管程出口与冷却水回水管相连。

3.根据权利要求1或2所述的PBAT增粘真空系统，其特征在于：所述机械真空泵组包括罗茨泵和螺杆真空泵，所述罗茨泵叠置在螺杆真空泵的上方，所述列管式冷凝器的壳程排气口与所述罗茨泵的入口相连，所述罗茨泵的出口与所述螺杆真空泵的入口相连，所述螺杆真空泵的出口与尾气处理系统相连。

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