CN2707759Y - 高效、简化组合式预缩聚反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效、简化组合式预缩聚反应器，该反应器包括有一上腔体、一下腔体，设在下腔体内部由外力驱动的搅拌装置。上腔体与下腔体通过一隔离筒体组合在一密闭的壳体内，其中上腔体设有一物料进口，并在该上腔体内部设有加热盘管；下腔体的上部设有延伸出壳体外的排气通道、底部设有与上腔体底部连通的管道及预聚物出口，同时在该下腔体的内底部设有加热盘管。在隔离筒体上开设有一狭缝，且在该狭缝处往下腔体内部延伸设置有弯弧板，该弯弧板与隔离筒体形成一用于连通上腔体与下腔体的弯曲漩流通道，并在狭缝处设有一用于调节狭缝大小的调节阀。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种化工反应装置，更具体地说，涉及一种生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)预聚物熔体的高效、简化组合预缩聚反应器。
背景技术
生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的常规缩聚方法包括有酯化物的预缩聚和终缩聚两个阶段。其中预缩聚阶段是物料从酯化阶段到终缩聚阶段的过渡阶段，它将使酯化阶段生成的齐聚物完全完成酯化反应，使其酯化率提高到99％以上，与此同时开始进行缩聚反应。由于预缩聚反应过程中压力变化是从正压到真空的减压过程，因此目前大多采用两个独立的反应器来完成预缩聚过程，也有的采用管道反应器，或塔式反应器来处理这种减压工艺过程。
但是采用两个独立的预缩聚反应器来实现预缩聚过程存在有流程冗长、控制点多、占地面积大、日常操作费用增加及投资大等问题。
而采用管道反应器或塔式反应器来实现预缩聚过程从反应原理上讲是合理的，但是从工业实践中可知此类反应器消耗的金属材料多，反应过程长，停车时损失的未反应物料多(排废料多)，因此同样导致存在一次投资多、消耗大、成本高等问题。
为此，本实用新型中的创作人凭借其多年从事相关行业的经验与实践，并经潜心研究与开发，终于创造出一种在可简化预缩聚流程、节省投资、节省能源，节省日常操作费用、易于操作控制、产品质量优良的高效、简化组合式预缩聚反应器。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种高效、简化组合式预缩聚反应器，该反应器可以解决目前采用两个独立预缩聚反应器、管道反应器或塔式反应器所存在的流程冗长、控制点多、占地面积大、日常操作费用增加及投资大等问题。
本实用新型中的高效、简化组合式预缩聚反应器包括有一上腔体和一下腔体，在所述下腔体内部设有由外力驱动的搅拌装置，其中：
所述上腔体与下腔体通过一隔离筒体组合在一密闭的壳体内，所述上腔体设有一物料进口，并在该上腔体内部设有加热盘管；
所述下腔体的上部设有延伸出所述壳体外的排气通道、底部设有与所述上腔体底部连通的管道及预聚物出口，同时在该下腔体的内部设有加热盘管；
在所述隔离筒体上开设有一狭缝，且该狭缝处往下腔体内部延伸设置有弯弧板，该弯弧板与所述隔离筒体形成一用于连通所述上腔体与下腔体的弯曲漩流通道，并在所述狭缝处设有一用于调节狭缝大小的调节阀。
在连通所述上腔体与下腔体底部之间的管道上设有调节阀。
所述上腔体内部位于狭缝的一侧设有一导流板。
所述搅拌装置通过轴与设在所述壳体顶部的驱动装置连接。
所述加热盘管的出、入口均与液相热媒加热总管连接。
所述壳体在其外侧包覆有一具有保温功能的夹套。
本实用新型中的高效、简化组合式预缩聚反应器具有结构新颖、工艺简捷、成本低廉、预缩聚反应器出口特性粘度可达0.22～0.28，满足预缩聚过程要求等优点。
附图说明
图1是本实用新型中反应器的纵向剖视示意图；
图2是本实用新型中反应器的横向剖视示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本实用新型中的高效、简化组合式预缩聚反应器包括有一密闭的壳体1，该壳体1在其内部通过一隔离筒体2分隔成呈常压状态的上腔体3与呈真空状态的下腔体4，其中上腔体3围设在下腔体4外侧的顶部，并在下腔体4内部设有一搅拌装置8，该搅拌装置8由轴80与设在壳体1顶部的驱动装置81驱动。
上腔体3在其下部的壁上设有一物料进口30和一物料出口31，其中物料进口30通过管道与聚酯酯化反应器(图中未示出)相连通，同时在上腔体3的内底部设置有一组加热盘管5，该加热盘管5的进、出口51、52分别与外界的液相热媒加热管(图中未示出)连通。
下腔体4在其下部的壁上设有一预聚物料出口40及一物料进口41，其中预聚物料出口40通过管道与终缩聚反应器(图中未示出)相连通，物料进口41通过管道6与上腔体3底部的物料出口31相连通，并在该管道6上设置有一调节阀7，用于控制从上腔体3输入下腔体4中物料的流量，从而控制上、下腔体3、4中的液位差，使反应器生产平稳。下腔体4在其上部设有一延伸出壳体1外的排气通道42，如图1所示，使下腔体4及上腔体3中反应产生的气体通过该排气通道42输入到尾气处理装置中，同时在隔离筒体2上开设有一用于连通上、下腔体3、4的狭缝20，并在该狭缝20处往隔离筒体2的内部延伸有一弯弧板21，如图2所示，该弯弧板21与隔离筒体2内壁形成一由小到大的弯曲漩流通道22，另在狭缝20处设有一用于控制狭缝20大小的调节阀23，进一步用于控制上、下腔体3、4之间的压力。该调节阀23延伸出壳体1顶部，并设在壳体1的顶部，其中其与壳体1顶部的连接处为密封连接，由于调节阀23与密封连接处的结构为现有技术，不再此详细说明。
在下腔体4的内底部设有一组加热盘管9，该加热盘管9的进、出口91、92分别上腔体3中加热盘管5的进、出口合并后与外界的液相热媒加热管(图中未示出)连通，即由液相热媒加热管输来的液相热媒分别进入反应器上、下腔体3、4的加热盘管5和9中，经换热后，再回到热媒系统。
如图2所示，在上腔体3内部位于狭缝20的一侧设置有一导流板32，利用该导流板32可以使上腔体3内部的气体沿给定方向流动，并进入弯曲漩流通道22内，利用该导流板32与弯曲漩流通道22的设置，可以有效增强气相与液相的分离，使气相通过排气通道42排入尾气处理装置，而液相则落入下腔体中进行缩聚反应。
搅拌装置8采用市售成熟产品，对其结构与功能不再另行详细描述，该搅拌装置8通过轴80枢设在下腔体4的内底部，而轴80延伸出壳体1的顶部，并通过减速机、联轴节与电机连接，其中在轴80与壳体1的连接处为密封连接，由于此搅拌装置8、驱动搅拌装置的轴、电机等均采用市售成熟产品，且作为本技术领域的普通技术人员在不经任何创造性劳动就能实现，因此对于在下腔体4内部如何设置搅拌装置8的具体结构不再另行详细说明。
如图1所示，壳体1在其外壁设置有一具有保温功能的夹套10，同时在各管道及加热盘管的出、入口管道外均套置有具有保温功能的夹套(图中未示出)，由于夹套的结构与设置是现有技术，因此也不再另行说明。
本实用新型中高效、简化组合式预缩聚反应器的具体工作流程如下：
首先将来自酯化反应器的酯化产物凭借压力差通过物料进口30送入上腔体3，在上腔体3内由加热盘管5进行加热，并且由于反应器逐渐减压的条件下设计，使物料进入上腔体3后呈沸腾状态，靠物料自身沸腾进行混合，并在气泡发生过程进行搅拌，此时酯化产物中的乙二醇被气化，产生液相物料与气相物料，其中液相物料通过物料出口31、管道6并在调节阀7的控制下流入下腔体4，而气化后的气相物料借助于上腔体3与下腔体4间20～40mbar左右压力差的作用以极高的速度经狭缝20、弯曲漩流通道22旋转进入下腔体4内，该气相物料中含有的液滴落入下腔体4的液体中。
进入下腔体4中的液相物料继续被设在下腔体4内部的加热盘管进行加热，并在搅拌装置8的作用下进行缩聚反应，该下腔体4的温度在272～276℃之间，到达停留时间(约1.5小时)后物料从预聚物出口40排出，进入终缩聚反应器。在下腔体4中物料反应产生的气体连同上腔体3的气体，一同从排气通道42排入尾气处理系统。
综上所述，本实用新型中的高效、简化组合式预缩聚反应器具有下述优点：
1.由于仅利用一个设备就可完成目前采用两个独立的反应器所完成的预缩聚过程，因此具有简化设备、减化工艺、降低成本、节省能源，易于操作控制、产品质量优良等优点；
2.借助于上腔体内的导流板的设置，使得反应过程气相与液相的充分分离，从而提高了反应机率。
3.借助于调节阀对物料流量的控制，具有生产平稳、控制简单的优点。
Claims (6)
1.一种高效、简化组合式预缩聚反应器，包括有一上腔体和一下腔体，在所述下腔体内部设有由外力驱动的搅拌装置，其特征在于：
所述上腔体与下腔体通过一隔离筒体组合在一密闭的壳体内，所述上腔体设有一物料进口，并在该上腔体内部设有加热盘管；
所述下腔体的上部设有延伸出所述壳体外的排气通道、底部设有与所述上腔体底部连通的管道及预聚物出口，同时在该下腔体的内底部设有加热盘管；
在所述隔离筒体上开设有一狭缝，且该狭缝处往所述下腔体内部延伸设置有弯弧板，该弯弧板与所述隔离筒体形成一用于连通所述上腔体与下腔体的弯曲漩流通道，并在所述狭缝处设有一用于调节狭缝大小的调节阀。
2.根据权利要求1中所述的高效、简化组合式预缩聚反应器，其特征在于：在连通所述上腔体与下腔体底部之间的管道上设有调节阀。
3.根据权利要求1中所述的高效、简化组合式预缩聚反应器，其特征在于：所述上腔体内部位于狭缝的一侧设有一导流板。
4.根据权利要求1中所述的高效、简化组合式预缩聚反应器，其特征在于：所述搅拌装置通过轴与设在所述壳体顶部的驱动装置连接。
5.根据权利要求1中所述的高效、简化组合式预缩聚反应器，其特征在于：所述加热盘管的出、入口均与液相热媒加热管连接。
6.根据权利要求1中所述的高效、简化组合式预缩聚反应器，其特征在于：所述壳体在其外侧包覆有一具有保温功能的夹套。
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| CN 200420064714 CN2707759Y (zh) | 2004-06-02 | 2004-06-02 | 高效、简化组合式预缩聚反应器 |
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| CN 200420064714 CN2707759Y (zh) | 2004-06-02 | 2004-06-02 | 高效、简化组合式预缩聚反应器 |
Publications (1)
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| CN2707759Y true CN2707759Y (zh) | 2005-07-06 |
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| CN 200420064714 Expired - Lifetime CN2707759Y (zh) | 2004-06-02 | 2004-06-02 | 高效、简化组合式预缩聚反应器 |
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Cited By (5)
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| CN101612544B (zh) * | 2009-05-27 | 2012-01-25 | 中国纺织工业设计院 | 预缩聚反应器装置 |
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| CN106669581A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-17 | 中国石油天然气集团公司 | 无搅拌反应器、无搅拌pta熟化结晶装置及其工艺方法 |
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2004
- 2004-06-02 CN CN 200420064714 patent/CN2707759Y/zh not_active Expired - Lifetime
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