CN220990756U - 一种固相增粘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种固相增粘装置，包括结晶洗涤塔和增粘反应器；所述结晶洗涤塔顶部设有投料进口；所述结晶洗涤塔的出料口与增粘反应器的进料口连接；所述结晶洗涤塔是内部为蜂窝状的多层结构，并且所述结晶洗涤塔底部设有控制结晶洗涤塔温度的脱盐水加热器。与现有技术相比，本实用新型结构简单操作便利，并且不易发生堵料。

Description

一种固相增粘装置

技术领域

本实用新型涉及高分子化工技术领域，具体涉及一种固相增粘装置。

背景技术

聚酯树脂如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，其有透光性好、无毒无味、化学性质稳定、安全环保等等诸多优点，在纤维以及食品、饮料、化妆品等包装领域应用并发挥着重要的作用。随着社会的进步，PET终端产品逐渐向终端产品的差别化、功能化方向发展，所需要的高粘度聚酯聚酯树脂种类增多，粘度也更加多样化，而且产品的稳定性也有很高要求，如在实际应用中，轮胎帘子线、太阳能背板膜、打包带等需要特性黏度更高的聚酯聚酯树脂，但生产上聚合出来的聚酯树脂粘度较低，通常只有大约0.64dl/g的特性黏度，所以需要对聚酯树脂进行固相增粘处理。

现有技术中，固相缩聚工艺主体流程一般分为结晶、预热、固相缩聚、冷却等步骤，对应的设备为结晶器、预热器、固相缩聚反应器、冷却器等，现有的生产设备存在生产时产量及粘度调整不方便，产生的过渡料多，生产设备多且工艺复杂等问题；另外，现有的固相增粘装置在对聚酯树脂进行预热时，由于需要在预热器加热到聚酯固相增粘所需的温度，聚酯聚酯树脂容易在预热装置中发生黏连堵料。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状提供一种简单并且不易发生堵料的固相增粘设备。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种固相增粘装置，包括结晶洗涤塔和增粘反应器；所述结晶洗涤塔顶部设有投料进口；所述结晶洗涤塔的出料口与增粘反应器的进料口连接；

其特征在于：所述结晶洗涤塔是内部为蜂窝状的多层结构，并且所述结晶洗涤塔底部设有控制结晶洗涤塔温度的脱盐水加热器。

优选地，所述结晶洗涤塔的出料口与增粘反应器的进料口之间设置有离心机；所述离心机还连接有脱盐水罐，所述脱盐水罐与结晶洗涤塔的底部相连以便于为结晶洗涤塔输送脱盐水。

优选地，所述脱盐水罐与结晶洗涤塔之间连接有脱盐水输送泵和脱盐水过滤器。

为了分散进入增粘反应器的切片，增加切片流动方向，避免切片粘结优选地，所述增粘反应器包括上筒体和位于上筒体底部的下筒体；所述上筒体顶部设置有进料口，上筒体的底部设置有多个第一热氮气进气口；下筒体的底部设置有多个第二热氮气进气口；所述进料口内部设有分配器。

为了避免切片粘结，上筒体和下筒体通过连接部连接，所述连接部的壁面为与水平面呈45°的斜面；所述上筒体与下筒体的直径比为1.5:1。

为了避免切片粘结、保持切片尽量先进先出，优选地，所述增粘反应器还包括设置在下筒体底部的下料口，所述下料口包括两个壁面与水平面呈45°的锥体部和安装在锥体部底部的锥形出料斗；所述锥形出料斗底部连接有取样阀。

优选地，所述增粘反应器的第一热氮气进气口和第二热氮气进气口分别与氮气干燥循环系统连接。

优选地，所述氮气干燥循环系统包括干燥提纯系统、设置在第一热氮气进气口处的第一氮气加热器和设置在第二热氮气进气口处的第二氮气加热器；所述氮气自增粘反应器顶部，经过干燥提纯系统后进入第一氮气加热器和/或第二氮气加热器后通过第一热氮气进气口和/或第二热氮气进气口进入增粘反应器。增粘反应器的上筒体的氮气通过用蒸汽加热的第一氮气加热器将温度控制在200℃，氮气风量约1500m3/h，如果上筒体温度偏低，切片在上筒体增粘变慢，温度偏高则会出现切片粘结现象，均不利于连续生产稳定和品质稳定，切片经过在上筒体反应后的粘度比结晶洗涤塔出料的切片增长约0.045dl/g，结晶度达到45％以上；增粘反应器的下筒体的氮气通过用蒸汽加热的第二氮气加热器温度控制在205-225℃，风量约2500m3/h，下筒体的氮气温度每提高2℃，粘度约提升0.03dl/g。

优选地，所述上筒体的底部设置有两个对称设置的第一热氮气进气口；下筒体的底部设置有两个对称设置的第二热氮气进气口。

优选地，所述结晶洗涤塔顶部设有通过溢流水管与结晶洗涤塔相连接的放空管。

为了补加氮气并反应器系统的压力恒定，优选地，该固相增粘装置还包括连接在增粘反应器的下料口上的冷却器，所述冷却器上设置有氮气入口。进入冷却器的氮气为常温氮气，常温氮气向上流动可以降低增粘反应器底部的温度。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过结晶洗涤塔、增粘反应器和连接在增粘反应器上的冷却器来完成固相增粘，结晶洗涤塔同时具有结晶和预热的功能，不需要预热器等设备，设备量较少，操作简单；结晶洗涤塔底部设置有加热器，加热器和蜂窝状的多层结构使得整个结晶洗涤塔的压力和温度自上而下以梯度的形式逐步变大，结晶洗涤塔底部的压力和温度是按工艺生产需要的目标值，结晶洗涤塔上部的温度较低，聚酯树脂不会在结晶洗涤塔内发生黏连堵料。

附图说明

图1为实施例结构示意图；

图2为实施例增粘反应器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1-2所示，为本实用新型的优选实施例。固相增粘装置包括结晶洗涤塔1、增粘反应器2和连接在增粘反应器2上的冷却器3。

结晶洗涤塔1顶部设有投料进口；结晶洗涤塔1的出料口与增粘反应器2的进料口连接；结晶洗涤塔1是内部为蜂窝状的多层结构，并且结晶洗涤塔1底部设有控制结晶洗涤塔1温度的脱盐水加热器11；根据水温和压力的关系，顶部压力保持微正压1-3Kpa，温度为100±0.5℃，压力和温度自上而下以梯度的形式逐步变大，底部的压力和温度是按工艺生产需要的目标值，一般来说，底部压力保持在380Kpa左右，底部温度在150℃左右。结晶洗涤塔1顶部设有通过溢流水管与结晶洗涤塔1相连接的放空管12；结晶洗涤塔1内设有温度计和压力表；溢流水管法兰处设有120目的滤网13，便于日常维护清理。结晶洗涤塔1的每一层内部装有一个温度计，相隔两层之间有一个压力表。

通过切片和结晶洗涤塔1内的热脱盐水的渗透交换，可以脱去切片中的一部分有机物(例如乙二醇、低聚物、醛、醚等)，利于切片在增粘反应器2的固相缩聚增粘。

增粘反应器2包括上筒体21和位于上筒体21底部的下筒体22；上筒体21和下筒体22通过连接部26连接，连接部26的壁面为与水平面呈45°的斜面；上筒体21与下筒体22的直径比为1.5:1。上筒体21顶部设置有进料口，上筒体21的底部设置有两个对称设置的第一热氮气进气口23；下筒体22的底部设置有两个对称设置的第二热氮气进气口24；进料口内部设有分配器25。下料口27设置在下筒体22底部，下料口27包括两个壁面与水平面呈45°的锥体部28和安装在锥体部底部的锥形出料斗29；锥形出料斗29底部连接有取样阀。增粘反应器2的第一热氮气进气口23和第二热氮气进气口24分别与氮气干燥循环系统连接。增粘反应器2的顶部设置有雷达液位计来检测增粘反应器2内的液位。

冷却器3连接在增粘反应器2的下料口27上，并且设置有氮气入口31。

离心机4设置在结晶洗涤塔1的出料口与增粘反应器2的进料口之间；离心机4还连接有脱盐水罐41，脱盐水罐41与结晶洗涤塔1的底部相连以便于为结晶洗涤塔1输送脱盐水；脱盐水罐41与结晶洗涤塔1之间连接有脱盐水输送泵42和脱盐水过滤器43。

氮气干燥循环系统包括干燥提纯系统51、设置在第一热氮气进气口23处的第一氮气加热器52和设置在第二热氮气进气口24处的；

氮气自增粘反应器2顶部，经过干燥提纯系统51后进入第一氮气加热器52和/或第二氮气加热器53后通过第一热氮气进气口23和/或第二热氮气进气口24进入增粘反应器2，增粘反应器2的上筒体21的氮气通过用蒸汽加热的第一氮气加热器52将温度控制在200℃，氮气风量约1500m3/h，温增粘反应器2的下筒体22的氮气通过用蒸汽加热的第二氮气加热器53温度控制在205-225℃，风量约2500m3/h，在本实施例中，氮气是以一个密闭的形式进行提纯、净化、加热循环使用的。

本实施例的工作流程为：

1、被切粒机水下切粒得到切片，切片规格为：2.2mm*2.0mm。切片自投料进口进入结晶洗涤塔1，切片自上而下流动，切片在结晶洗涤塔1内停留时间约为12h左右，结晶度达到40％以上，结晶洗涤后的切片粘度比原始切片增长约0.025dl/g。

2、切片自结晶洗涤塔1进入离心机4，进行切片和脱盐水分离甩干，甩干后的切片进入增粘反应器2，脱盐水进入脱盐水罐41，之后经过脱盐水输送泵42和脱盐水过滤器43进入脱盐水加热器11的进行加热。

3、进入增粘反应器2的切片通过分配器25呈“花洒”状均匀地落在增粘反应器2中，以增加切片的流动方向形式，避免切片粘结；切片在增粘反应器2中自上而下流动，纯度为99.9％的氮气在增粘反应器2自下而上流动，进行增粘反应，反应停留时间约为12-15h，反应后的切片结晶度达到50％以上。

4、从增粘反应器2反应后的切片进入冷却器3中进行冷却后出料，一般地，控制被冷却后的切片温度在小于60℃便于后续包装作业。

Claims (10)

1.一种固相增粘装置，包括结晶洗涤塔(1)和增粘反应器(2)；所述结晶洗涤塔(1)顶部设有投料进口；所述结晶洗涤塔(1)的出料口与增粘反应器(2)的进料口连接；

其特征在于：所述结晶洗涤塔(1)是内部为蜂窝状的多层结构，并且所述结晶洗涤塔(1)底部设有控制结晶洗涤塔(1)温度的脱盐水加热器(11)。

2.根据权利要求1所述的固相增粘装置，其特征在于：所述结晶洗涤塔(1)的出料口与增粘反应器(2)的进料口之间设置有离心机(4)；所述离心机(4)还连接有脱盐水罐(41)，所述脱盐水罐(41)与结晶洗涤塔(1)的底部相连以便于为结晶洗涤塔(1)输送脱盐水。

3.根据权利要求2所述的固相增粘装置，其特征在于：所述脱盐水罐(41)与结晶洗涤塔(1)之间连接有脱盐水输送泵(42)和脱盐水过滤器(43)。

4.根据权利要求1所述的固相增粘装置，其特征在于：所述增粘反应器(2)包括上筒体(21)和位于上筒体(21)底部的下筒体(22)；所述上筒体(21)顶部设置有进料口，上筒体(21)的底部设置有多个第一热氮气进气口(23)；下筒体(22)的底部设置有多个第二热氮气进气口(24)；所述进料口内部设有分配器(25)。

5.根据权利要求4所述的固相增粘装置，其特征在于：所述增粘反应器(2)还包括设置在下筒体(22)底部的下料口(27)，所述下料口(27)包括两个锥体部(28)和安装在锥体部底部的锥形出料斗(29)；所述锥形出料斗(29)底部连接有取样阀。

6.根据权利要求4所述的固相增粘装置，其特征在于：所述增粘反应器(2)的第一热氮气进气口(23)和第二热氮气进气口(24)分别与氮气干燥循环系统连接。

7.根据权利要求6所述的固相增粘装置，其特征在于：所述氮气干燥循环系统包括干燥提纯系统(51)、设置在第一热氮气进气口(23)处的第一氮气加热器(52)和设置在第二热氮气进气口(24)处的第二氮气加热器(53)；

所述氮气自增粘反应器(2)顶部，经过干燥提纯系统(51)后进入第一氮气加热器(52)和/或第二氮气加热器(53)后通过第一热氮气进气口(23)和/或第二热氮气进气口(24)进入增粘反应器。

8.根据权利要求4所述的固相增粘装置，其特征在于：所述上筒体(21)的底部设置有两个对称设置的第一热氮气进气口(23)；下筒体(22)的底部设置有两个对称设置的第二热氮气进气口(24)。

9.根据权利要求1所述的固相增粘装置，其特征在于：所述结晶洗涤塔(1)顶部设有通过溢流水管与结晶洗涤塔(1)相连接的放空管(12)。

10.根据权利要求1所述的固相增粘装置，其特征在于：该固相增粘装置还包括连接在增粘反应器(2)的下料口(27)上的冷却器(3)，所述冷却器(3)上设置有氮气入口(31)。