一種酯化聚合兩釜裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種酯化聚合兩釜裝置，包括酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔和無攪拌聚合反應(yīng)器，酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔的預(yù)縮聚出料口通過預(yù)縮聚熔體輸送泵與聚合反應(yīng)器進(jìn)料口相連。聚合反應(yīng)器內(nèi)腔的上部設(shè)有布液盤，布液孔中設(shè)有降膜管，降膜管內(nèi)腔插接有熱媒加熱管，筒體上部外壁設(shè)有聚合反應(yīng)器進(jìn)料口和抽真空口，聚合反應(yīng)器的底部設(shè)有出料螺旋和聚合物出料口，筒體內(nèi)壁與聚合反應(yīng)器進(jìn)料口相應(yīng)的部位設(shè)有環(huán)狀布液槽，布液槽的下端留有均勻的環(huán)狀縫隙；筒體的下部內(nèi)壁設(shè)有集液槽；筒體外壁上設(shè)有與集液槽相通的中間熔體出口，中間熔體出口通過中間熔體輸送泵與中間熔體進(jìn)口連接，中間熔體進(jìn)口位于布液盤的上方。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，生產(chǎn)效率高。
【專利說明】
一種酯化聚合兩釜裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種酯化聚合兩釜裝置，屬于聚酯生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，聚酯生產(chǎn)時(shí)的酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)一般在相互獨(dú)立的反應(yīng)塔或反應(yīng)釜中進(jìn)行，如公開號為CN101618304B的中國實(shí)用新型專利，公開了一種酯化反應(yīng)器，由多塊塔板組成，每塊塔板上都安裝一個(gè)降液管和一個(gè)升氣管，升氣管連接可旋轉(zhuǎn)的氣體分布器，氣體分布器由引氣管、扇片和噴嘴構(gòu)成。每塊塔板都保留一定液位的液體，液體中有固體催化劑。液相為含有羧酸的組分，在反應(yīng)器中向下由一塊酯化塔板流向下一塊塔板，與上升的醇蒸汽逆流反應(yīng)。
[0003]公開號為CN2741645的中國實(shí)用新型專利，公開了縮聚反應(yīng)裝置領(lǐng)域內(nèi)的一種縮聚反應(yīng)塔，包括由內(nèi)殼體和外殼體組成的雙層殼體，內(nèi)殼體和外殼體之間為夾套，外殼體上設(shè)有連通夾套的熱媒進(jìn)、出口，雙層殼體上設(shè)有連通內(nèi)殼體內(nèi)腔的蒸汽抽出口、進(jìn)料口和出料口，所述雙層殼體直立設(shè)置，進(jìn)料口設(shè)置于雙層殼體上部并伸入內(nèi)殼體內(nèi)，出料口設(shè)置于雙層殼體的底部，進(jìn)料口和出料口之間設(shè)有若干水平設(shè)置的塔盤，所述塔盤包括外框，外框內(nèi)設(shè)有若干漏料通道。傳統(tǒng)上酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)分成兩個(gè)反應(yīng)釜進(jìn)行，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，占地面積大，生產(chǎn)效率低。
[0004]傳統(tǒng)的聚合反應(yīng)器包括立式設(shè)置且兩端封閉的筒體，聚合反應(yīng)器內(nèi)腔的上部設(shè)有水平狀的物料分配板，物料分配板上設(shè)有物料分配漏斗，物料分配漏斗中設(shè)有兩端封閉的降膜管且兩者之間的間隙均勻，降膜管豎直向下延伸且上端伸出聚合反應(yīng)器的頂部外，降膜管的內(nèi)腔設(shè)有熱媒加熱管，聚合反應(yīng)器的上部外壁設(shè)有聚合反應(yīng)器進(jìn)料口和抽真空口，聚合反應(yīng)器的錐形底部設(shè)有聚合物出料口，聚合反應(yīng)器的外周設(shè)有加熱夾套。
[0005]PET熔體進(jìn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)腔后，落在物料分配板上，從物料分配板上的物料分配漏斗與降膜管之間的縫隙向下流出，在降膜管的外壁形成掛壁降膜，在降膜管內(nèi)熱媒介質(zhì)的加熱下，熔體完成聚合后，落在聚合反應(yīng)器底部，再從聚合反應(yīng)器底部的聚合物出料口流出。反應(yīng)過程中，抽真空系統(tǒng)通過抽真空口使聚合反應(yīng)器內(nèi)保持真空狀態(tài)。
[0006]PET熔體進(jìn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)腔后，受加熱的面積比較小，而且只進(jìn)行一次聚合反應(yīng)，反應(yīng)速度慢，生產(chǎn)效率低；反應(yīng)產(chǎn)生的小分子易在釜壁碳化，落入物料當(dāng)中，產(chǎn)生黑點(diǎn)料，經(jīng)常需要停車洗釜，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，運(yùn)行周期短。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種酯化聚合兩釜裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，生產(chǎn)效率高。
[0008]為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種酯化聚合兩釜裝置，包括酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔和無攪拌聚合反應(yīng)器，所述酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔設(shè)有酯化室漿料進(jìn)口和預(yù)縮聚室出料口，所述無攪拌聚合反應(yīng)器設(shè)有聚合反應(yīng)器進(jìn)料口和聚合物出料口，所述預(yù)縮聚室出料口通過預(yù)縮聚熔體輸送栗和預(yù)縮聚出料管與所述聚合反應(yīng)器進(jìn)料口相連接，所述酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔包括自上而下依次疊置的混合室、酯化室和預(yù)縮聚室，所述混合室通過弧形底部與所述酯化室的頂部相互隔開，所述酯化室通過弧形底部與所述預(yù)縮聚室的頂部相互隔開；所述酯化室漿料進(jìn)口連接在所述酯化室的上部，所述預(yù)縮聚室出料口位于所述預(yù)縮聚室的底部;所述無攪拌聚合反應(yīng)器包括立式設(shè)置且兩端封閉的筒體，筒體內(nèi)腔的上部設(shè)有水平狀且將筒體橫向隔斷的布液盤，所述布液盤上設(shè)有上大下小的布液孔，所述布液孔中設(shè)有降膜管且兩者共軸線，所述降膜管豎直向下延伸，所述降膜管的內(nèi)腔插接有聚合反應(yīng)器熱媒加熱管，所述筒體的上部外壁設(shè)有聚合反應(yīng)器抽真空口和所述聚合反應(yīng)器進(jìn)料口，所述筒體的下端設(shè)有錐形頭，所述錐形頭的下端設(shè)有出料螺旋，所述聚合物出料口位于所述出料螺旋的下端;所述筒體的外周設(shè)有聚合反應(yīng)器夾套，所述錐形頭的外周設(shè)有錐形頭夾套，所述聚合反應(yīng)器進(jìn)料口位于所述布液盤的下方，所述筒體的內(nèi)壁與所述聚合反應(yīng)器進(jìn)料口相應(yīng)的部位設(shè)有環(huán)狀的布液槽，所述布液槽的下端與筒體內(nèi)壁之間留有均勻的環(huán)狀縫隙；所述筒體的下部內(nèi)壁設(shè)有環(huán)狀的集液槽，所述集液槽的上端開口且下端封閉；所述筒體的外壁上設(shè)有與所述集液槽的底部相通的中間熔體出口，所述中間熔體出口與中間熔體輸送栗的入口連接，所述中間熔體輸送栗的出口與中間熔體進(jìn)口連接，所述中間熔體進(jìn)口位于筒體外壁上且位于所述布液盤的上方。
[0009]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果:該酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔將酯化室、混合室和預(yù)縮聚室連為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，熱損失少，無需額外動力物料即可從酯化室上行到混合室，再流向預(yù)縮聚室，酯化室和預(yù)縮聚室無機(jī)械攪拌裝置，節(jié)約了能耗，降低了故障率，提高了生產(chǎn)效率。預(yù)縮聚熔體由預(yù)縮聚熔體輸送栗向聚合反應(yīng)器進(jìn)料口輸送，預(yù)縮聚熔體從聚合反應(yīng)器進(jìn)料口進(jìn)入布液槽，隨布液槽在筒體內(nèi)壁的圓周上均勻分布，然后從布液槽下端的環(huán)狀縫隙流出，在筒體內(nèi)壁上形成均勻的降膜，在流動過程中，在夾套中熱媒的加熱下，熔體升溫得以預(yù)聚合成為預(yù)聚合中間熔體，然后流入筒體內(nèi)壁下部的集液槽中，然后從中間熔體出口流出，再由中間熔體輸送栗送入聚合反應(yīng)器上部的中間熔體進(jìn)口，從中間熔體進(jìn)口進(jìn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)腔后，落在布液盤上，從布液盤上的布液孔與降膜管之間的縫隙向下流出，在降膜管的外壁再次形成掛壁降膜，在降膜管內(nèi)熱媒介質(zhì)的加熱下，預(yù)聚合中間熔體進(jìn)一步聚合完成，從聚合反應(yīng)器底部的聚合物出料口流出。該聚合反應(yīng)器采用無攪拌結(jié)構(gòu)，電耗及故障率低;在聚合反應(yīng)器內(nèi)腔采用環(huán)狀布液槽布液，形成的降膜均勻，且在聚合反應(yīng)器內(nèi)腔進(jìn)行了兩次聚合，提高了反應(yīng)效率;在反應(yīng)及出料過程中，通過聚合反應(yīng)器抽真空口抽氣，聚合反應(yīng)器內(nèi)腔始終保持在真空狀態(tài)，不會造成熔體降解，廣品品質(zhì)穩(wěn)定。
[0010]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔的混合室頂部設(shè)有添加劑進(jìn)口和混合室氣相出口，所述混合室的上部筒壁連接有混合室酯化物進(jìn)口，所述混合室弧形底部的中心連接有混合室出料口 ；所述酯化室的上部筒壁連接有酯化室氣相出口，所述酯化室漿料進(jìn)口下方的筒體內(nèi)壁設(shè)有上端開口的酯化室出料環(huán)槽，所述酯化室出料環(huán)槽的底部連接有酯化室出料口；所述預(yù)縮聚室的上部筒壁連接有預(yù)縮聚室進(jìn)料口和預(yù)縮聚室抽真空口 ；所述酯化室出料口通過酯化室液位控制閥和酯化物出料管與所述混合室酯化物進(jìn)口連接，所述混合室出料口通過混合室液位控制閥和混合物出料管與所述預(yù)縮聚室進(jìn)料口連接。PTA粉料和乙二醇混合打漿后從酯化室漿料進(jìn)口進(jìn)入酯化室，在酯化室的高溫環(huán)境下，PTA粉料與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化室的工作壓力為0.5?1.5baK表壓)，酯化反應(yīng)產(chǎn)生的氣相物質(zhì)從酯化室氣相出口排出，酯化物料進(jìn)入酯化室出料環(huán)槽，再從酯化室出料口排出，酯化物料的酯化率大于90%，溫度控制在250?260°C ;接著酯化物料通過酯化室液位控制閥進(jìn)入酯化物出料管，在壓差的作用下，酯化物料向上進(jìn)入混合室酯化物進(jìn)口，添加劑從添加劑進(jìn)口同步進(jìn)入混合室內(nèi)腔，酯化物料和添加劑均勻混和并加熱后從混合室出料口排出，混合室產(chǎn)生的氣相物質(zhì)從混合室氣相出口排出，混合室的工作壓力為常壓，溫度控制在255?265 °C，酯化率大于95%，混合物料通過混合室液位控制閥進(jìn)入混合物出料管，在位差和壓差的雙重作用下，混合物料向下進(jìn)入預(yù)縮聚室進(jìn)料口，在預(yù)縮聚室中繼續(xù)進(jìn)行部分酯化反應(yīng)，同時(shí)進(jìn)入縮聚過程;通過預(yù)縮聚室抽真空口保持預(yù)縮聚室中的真空度在I?1kpa(絕對壓力)，物料在由下而上的過程中聚合度逐步增大，最后從預(yù)縮聚室出料口排出，預(yù)縮聚室出料口的酯化率大于99%，聚合度大于25，溫度控制在265?270°C。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述酯化室出料環(huán)槽的下方設(shè)有酯化室加熱段，所述酯化室加熱段的上下兩端設(shè)有將酯化室橫向分隔的酯化室管板，上下酯化室管板的中心區(qū)域連接有與酯化室共軸線且貫通的酯化室導(dǎo)流筒，上下酯化室管板的之間還連接有多根貫通的酯化室列管;所述酯化室加熱段的殼程下部連接有酯化室加熱段熱媒進(jìn)口，所述酯化室加熱段的殼程上部連接有酯化室加熱段熱媒出口 ；所述酯化室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至酯化室導(dǎo)流筒中部的酯化室中心料管，所述酯化室中心料管的上端與所述酯化室漿料進(jìn)口連接。PTA粉料和乙二醇混合漿料從酯化室中心料管進(jìn)入酯化室導(dǎo)流筒內(nèi)腔，向下流入酯化室底部后，在酯化室加熱段的熱對流作用下沿各酯化室列管上行，一邊向上流動一邊受到酯化室加熱段熱媒介質(zhì)的間接加熱，加熱后的物料到達(dá)酯化室加熱段的上方，在熱對流和酯化室中心料管的射流的雙重作用下重新進(jìn)入酯化室導(dǎo)流筒內(nèi)腔，與新鮮漿料共同向下流動，形成料流循環(huán)。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述酯化室出料環(huán)槽的內(nèi)圓周壁上設(shè)有豎向向下延伸的出料環(huán)槽溢料口，所述酯化室出料環(huán)槽的內(nèi)腔設(shè)有酯化室徑向?qū)Я鞲舭?，所述出料環(huán)槽溢料口與所述酯化室出料口分別位于所述酯化室徑向?qū)Я鞲舭宓膬蓚?cè)。隨著新漿料不斷的進(jìn)入，反應(yīng)完的物料從出料環(huán)槽溢料口進(jìn)入酯化室出料環(huán)槽，在酯化室出料環(huán)槽呈平推流的形式流動一周并繼續(xù)被加熱，延長了酯化物料在酯化室出料環(huán)槽中的加熱時(shí)間，使酯化反應(yīng)更加徹底，酯化物料最后從酯化室出料口排出，通過酯化室液位控制閥和酯化物出料管進(jìn)入混合室酯化物進(jìn)口。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混合室酯化物進(jìn)口的下方設(shè)有混合室加熱段，所述混合室加熱段的上下兩端設(shè)有將混合室橫向分隔的混合室管板，上下混合室管板的中心區(qū)域連接有與混合室共軸線且貫通的混合室導(dǎo)流筒，上下混合室管板的之間還連接有多根貫通的混合室列管;所述混合室加熱段的殼程下部連接有混合室加熱段熱媒進(jìn)口，所述混合室加熱段的殼程上部連接有混合室加熱段熱媒出口 ；所述混合室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至混合室導(dǎo)流筒中部的混合室攪拌軸，所述混合室攪拌軸的下端設(shè)有攪拌槳葉，所述混合室攪拌軸的上端從混合室頂部穿出且與攪拌電機(jī)的輸出軸相連。酯化物料和添加劑進(jìn)入混合室后，進(jìn)入混合室導(dǎo)流筒內(nèi)腔，在攪拌槳葉的攪動下，酯化物料和添加劑混合均勻后向下流入混合室底部后，在混合室加熱段的熱對流作用下沿各混合室列管上行，一邊向上流動一邊受到混合室加熱段熱媒介質(zhì)的間接加熱，加熱后的物料到達(dá)混合室加熱段的上方，在熱對流的作用下重新進(jìn)入混合室導(dǎo)流筒內(nèi)腔，與新鮮物料共同向下流動，形成料流循環(huán)。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)縮聚室包括自上而下依次連接的預(yù)縮聚室進(jìn)料段、預(yù)縮聚室加熱段和預(yù)縮聚室出料段，所述預(yù)縮聚室進(jìn)料段的下部設(shè)有將預(yù)縮聚室橫向分隔的預(yù)縮聚室橫隔板，所述預(yù)縮聚室進(jìn)料段的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸的預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管，所述預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管的下管口延伸至所述預(yù)縮聚室橫隔板的下方，所述預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管的下方設(shè)有傘形的預(yù)縮聚室導(dǎo)流錐，所述預(yù)縮聚室進(jìn)料口連接在所述預(yù)縮聚室橫隔板上方的預(yù)縮聚室筒壁上，所述預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管的上部設(shè)有豎向向下延伸的預(yù)縮聚室溢料口；所述預(yù)縮聚室加熱段的上下兩端設(shè)有將預(yù)縮聚室橫向分隔的預(yù)縮聚室管板，上下預(yù)縮聚室管板的之間連接有多根貫通的預(yù)縮聚室降膜管;所述預(yù)縮聚室加熱段的殼程下部連接有預(yù)縮聚室加熱段熱媒進(jìn)口，所述預(yù)縮聚室加熱段的殼程上部連接有預(yù)縮聚室加熱段熱媒出口?；旌衔锪蠌念A(yù)縮聚室進(jìn)料口進(jìn)入預(yù)縮聚室橫隔板上方的環(huán)狀空間中，過量的乙二醇?xì)饣a(chǎn)生氣泡，氣泡由下而上運(yùn)動給物料以推動力，同時(shí)起到攪拌作用；混合物料從預(yù)縮聚室溢料口進(jìn)入預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管中，沿預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管的內(nèi)壁向下流動，氣相物質(zhì)沿預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管向上流動，從預(yù)縮聚室抽真空口被抽出?；旌衔锪蠌念A(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管流出后，落在預(yù)縮聚室導(dǎo)流錐上，沿預(yù)縮聚室導(dǎo)流錐的正圓錐面向下流動并均布，進(jìn)入預(yù)縮聚室加熱段。混合物料從預(yù)縮聚室進(jìn)料段向下流動進(jìn)入各預(yù)縮聚室降膜管，在預(yù)縮聚室降膜管內(nèi)壁形成均勻的降膜，在向下流動過程中，在預(yù)縮聚室加熱段熱媒的加熱及真空作用下，混合物料升溫得以縮聚，然后從預(yù)縮聚室降膜管的下端口排出進(jìn)入預(yù)縮聚室出料段，最后從預(yù)縮聚室出料段出口的預(yù)縮聚室出料口排出。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)縮聚室降膜管的上管口、中部及下管口均勻分布有多個(gè)與預(yù)縮聚室降膜管共軸線的預(yù)縮聚室物料分配器，所述預(yù)縮聚室物料分配器包括連為一體的圓柱管段和錐管段，所述錐管段為上小下大結(jié)構(gòu)且連接在所述圓柱管段的下方，所述圓柱管段的上端口沿周向均勻設(shè)有多個(gè)上物料分配齒，所述錐管段的下端口支撐在所述預(yù)縮聚室降膜管的內(nèi)壁且沿周向均勻設(shè)有多個(gè)下物料分配齒。一部分混合物料進(jìn)入預(yù)縮聚室物料分配器的圓柱管段與預(yù)縮聚室降膜管內(nèi)壁之間的環(huán)狀空腔，向下從錐管段下端口的下物料分配齒流出并繼續(xù)向下流動，另一部分混合物料從圓柱管段上端口的上物料分配齒溢流進(jìn)入預(yù)縮聚室物料分配器內(nèi)腔，沿圓柱管段和錐管段的內(nèi)壁呈膜狀向下流動，與從下物料分配齒流出的物料匯合后繼續(xù)向下流動，預(yù)縮聚室物料分配器既可以使物料形成的降膜更加均勻，又可以對降膜的向下流動起到阻滯作用，增加降膜的流動時(shí)間，使縮聚反應(yīng)更加充分。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管外周的環(huán)狀空間設(shè)有預(yù)縮聚室徑向?qū)Я鞲舭澹鲱A(yù)縮聚室溢料口與所述預(yù)縮聚室進(jìn)料口分別位于所述預(yù)縮聚室徑向?qū)Я鞲舭宓膬蓚?cè)；所述混合室的弧形底部設(shè)有混合室溫度計(jì)接口和混合室液位計(jì)接口，所述混合室液位控制閥的開度受控于所述混合室的液位;所述酯化室的弧形底部設(shè)有酯化室溫度計(jì)接口和酯化室液位計(jì)接口，所述酯化室液位控制閥的開度受控于所述酯化室的液位;所述預(yù)縮聚室的下部側(cè)壁設(shè)有預(yù)縮聚室溫度計(jì)接口和預(yù)縮聚室液位計(jì)接口，所述預(yù)縮聚熔體輸送栗的流量受控于所述預(yù)縮聚室的液位。混合物料從預(yù)縮聚室進(jìn)料口進(jìn)入預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管外周的環(huán)狀空間，呈平推流的形式沿該環(huán)狀空間流動一周并被加熱，延長了物料在預(yù)縮聚室進(jìn)料段的加熱時(shí)間，有利于氣相物質(zhì)的閃蒸脫除，物料最后從預(yù)縮聚室溢料口進(jìn)入預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管中。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無攪拌聚合反應(yīng)器的布液盤上方設(shè)有降膜管隔板，所述降膜管隔板的上方設(shè)有聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板，所述降膜管隔板和所述聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板分別將筒體橫向隔斷，所述聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板的上方設(shè)有聚合反應(yīng)器上封頭;所述降膜管的上端口連接在所述降膜管隔板的管孔上，所述聚合反應(yīng)器熱媒加熱管的上端口連接在所述聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板的管孔上;所述聚合反應(yīng)器上封頭上連接有降膜管熱媒進(jìn)口，所述降膜管隔板與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板之間的筒體壁上連接有降膜管熱媒出口。熱媒介質(zhì)例如導(dǎo)熱油從降膜管熱媒進(jìn)口進(jìn)入聚合反應(yīng)器上封頭與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板之間的進(jìn)油腔，然后沿聚合反應(yīng)器熱媒加熱管直接下到聚合反應(yīng)器熱媒加熱管底部，流出聚合反應(yīng)器熱媒加熱管后向上進(jìn)入降膜管與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管之間的環(huán)狀空腔，沿該環(huán)狀空腔上行，從降膜管的上端口進(jìn)入降膜管隔板與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板之間的出油腔，最后從降膜管熱媒出口流出。物料剛進(jìn)入布液孔時(shí)溫度較低，形成降膜后沿降膜管向下流動，不斷受到降膜管內(nèi)熱媒的加熱，溫度逐漸升高，到達(dá)降膜管底部時(shí)物料的溫度達(dá)到最高。溫度最高的熱媒首先下到降膜管底部，因?yàn)榫酆戏磻?yīng)器熱媒加熱管的外周為返程的熱媒，溫度較高，沿聚合反應(yīng)器熱媒加熱管下行的熱媒熱量損失很小;返程上行的熱媒由于不斷對物料降膜進(jìn)行放熱，溫度逐漸下降。因此降膜管外物料的溫度自上而下逐漸遞增，降膜管內(nèi)的熱媒溫度自下而上逐漸遞減，溫度最低的物料與溫度較低的熱媒進(jìn)行換熱，溫度最高的物料與溫度最高的熱媒進(jìn)行換熱，換熱雙方始終保持較大的溫差，換熱效率高。
[0018]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無攪拌聚合反應(yīng)器的筒體內(nèi)壁設(shè)有螺旋向下延伸的筒壁物料分配環(huán)，所述筒壁物料分配環(huán)的上端位于所述布液槽的出口下方，所述筒壁物料分配環(huán)的下端位于所述集液槽的上端口上方，所述筒壁物料分配環(huán)為半圓形截面且平面連接在所述筒體內(nèi)壁上;所述布液孔以下的降膜管外壁均勻設(shè)有至少一道降膜管物料分配環(huán)，所述降膜管物料分配環(huán)的截面呈兩頭小中間大的鼓形。熔體從布液槽下端的環(huán)狀縫隙流出，沿筒體內(nèi)壁向下流動形成降膜后，需要越過多道半圓形截面的筒壁物料分配環(huán)，在越過筒壁物料分配環(huán)時(shí)受到阻滯，使筒體內(nèi)壁整個(gè)圓周方向及高度方向的降膜厚度更加均勻;半圓形截面表面光滑使得熔體流動非常均勻平緩，又不存在物料死角，避免物料停滯導(dǎo)致過熱。中間熔體從布液盤上的布液孔與降膜管之間的縫隙向下流出，在降膜管的外壁再次形成掛壁降膜后，在向下流動過程中需要越過多道鼓形的降膜管物料分配環(huán)，在越過降膜管物料分配環(huán)時(shí)受到阻滯，使降膜管外壁整個(gè)圓周方向及高度方向的降膜厚度更加均勻；降膜管物料分配環(huán)的表面光滑弧形過渡使得熔體流動非常均勻平緩，又不存在物料死角，避免物料停滯導(dǎo)致過熱。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本實(shí)用新型。
[0020]圖1為本實(shí)用新型酯化聚合兩釜裝置的流程圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型中酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為圖2中酯化室出料環(huán)槽的物料流向圖。
[0023]圖4為圖2中預(yù)縮聚室進(jìn)料段的物料流向圖。
[0024]圖5為圖2中預(yù)縮聚室降膜管的局部示意圖。
[0025]圖6為本實(shí)用新型無攪拌聚合反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為圖6中A部位的放大圖。
[0027]圖中:1.混合室；Ia.添加劑進(jìn)口；Ib.混合室酯化物進(jìn)口； Ic.混合室出料口； Id.混合室導(dǎo)流筒；Ie.混合室列管；Ifl.混合室加熱段熱媒進(jìn)口； lf2.混合室加熱段熱媒出口 ；Igl.混合室夾套熱媒進(jìn)口； lg2.混合室夾套熱媒出口； Ih.攪拌電機(jī)；Ihl.混合室攪拌軸；I j.混合室氣相出口； Ik.混合室溫度計(jì)接口； Im.混合室液位計(jì)接口。
[0028]2.酯化室；2a.酯化室漿料進(jìn)口； 2b.酯化室出料環(huán)槽;2bl.出料環(huán)槽溢料口； 2b2.酷化室徑向?qū)Я鞲舭?2c.酷化室出料口； 2d.酷化室導(dǎo)流筒;2e.酷化室列官;2f 1.酷化室加熱段熱媒進(jìn)口 ； 2f2.酯化室加熱段熱媒出口 ； 2gl.酯化室夾套熱媒進(jìn)口 ； 2g2.酯化室夾套熱媒出口； 2h.酯化室中心料管；2 j.酯化室氣相出口； 2k.酯化室溫度計(jì)接口； 2m.酯化室液位計(jì)接口。
[0029]3.預(yù)縮聚室；3a.預(yù)縮聚室進(jìn)料口； 3b.預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管；3bl.預(yù)縮聚室溢料口；3b2.預(yù)縮聚室徑向?qū)Я鞲舭?3c.預(yù)縮聚室出料口 ；3d.預(yù)縮聚室導(dǎo)流錐;3e.預(yù)縮聚室降膜管;3el.預(yù)縮聚室物料分配器;3e2.上物料分配齒;3e3.下物料分配齒;3Π.預(yù)縮聚室加熱段熱媒進(jìn)口； 3f2.預(yù)縮聚室加熱段熱媒出口； 3gl.預(yù)縮聚室進(jìn)料段夾套熱媒進(jìn)口； 3g2.預(yù)縮聚室進(jìn)料段夾套熱媒出口； 3hl.預(yù)縮聚室出料段夾套熱媒進(jìn)口； 3h2.預(yù)縮聚室出料段夾套熱媒出口 ；3j.預(yù)縮聚室抽真空口 ；3k.預(yù)縮聚室溫度計(jì)接口 ；3m.預(yù)縮聚室液位計(jì)接口 ；3n.預(yù)縮聚室橫隔板。
[0030]4.無攪拌聚合反應(yīng)器；401a.聚合反應(yīng)器進(jìn)料口 ； 40 Ib.聚合反應(yīng)器抽真空口；401 c.中間熔體進(jìn)口； 401 d.中間熔體出口； 401 e.聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板;401 f.降膜管隔板;402.布液盤;402a.布液孔;403.降膜管;403a.降膜管物料分配環(huán);404.布液槽;405.集液槽；406.中間熔體輸送栗；407.聚合反應(yīng)器夾套；407a.聚合反應(yīng)器夾套熱媒進(jìn)口 ；407b.聚合反應(yīng)器夾套熱媒出口 ； 408a.降膜管熱媒進(jìn)口 ； 408b.降膜管熱媒出口 ； 409a.錐形頭夾套熱媒進(jìn)口 ；409b.錐形頭夾套熱媒出口；410.出料螺旋;410a.聚合物出料口 ；411.聚合反應(yīng)器熱媒加熱管;412.筒壁物料分配環(huán);413.集液槽液位計(jì)接口； 414.錐形頭液位計(jì)接
□O
[0031]V1.酯化室液位控制閥;V2.混合室液位控制閥;Gl.酯化物出料管;G2.混合物出料管;G3.預(yù)縮聚出料管;B1.預(yù)縮聚熔體輸送栗。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1所示，本實(shí)用新型的酯化聚合兩釜裝置包括酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔和無攪拌聚合反應(yīng)器4，酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔設(shè)有酯化室漿料進(jìn)口 2a和預(yù)縮聚室出料口 3c，無攪拌聚合反應(yīng)器4設(shè)有聚合反應(yīng)器進(jìn)料口 401a和聚合物出料口 410a，預(yù)縮聚室出料口 3c通過預(yù)縮聚熔體輸送栗BI和預(yù)縮聚出料管G3與聚合反應(yīng)器進(jìn)料口 401a相連接。
[0033]如圖2所示，酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔包括自上而下依次疊置的混合室1、酯化室2和預(yù)縮聚室3，混合室I通過弧形底部與酯化室2的頂部相互隔開，酯化室2通過弧形底部與預(yù)縮聚室3的頂部相互隔開。
[0034]混合室I的頂部設(shè)有添加劑進(jìn)口 Ia和混合室氣相出口 Ij，混合室的上部筒壁連接有混合室酯化物進(jìn)口 Ib，混合室弧形底部的中心連接有混合室出料口 Ic;混合室的弧形底部設(shè)有混合室溫度計(jì)接口 Ik和混合室液位計(jì)接口 lm?；旌鲜阴セ镞M(jìn)口 Ib的下方設(shè)有混合室加熱段，混合室加熱段上方的筒壁外周設(shè)有混合室加熱夾套，混合室加熱夾套的下部連接有混合室夾套熱媒進(jìn)口 Igl，混合室加熱夾套的上部連接有混合室夾套熱媒出口 lg2。
[0035]酯化室2的上部筒壁連接有酯化室漿料進(jìn)口 2a和酯化室氣相出口 2 j，酯化室漿料進(jìn)口 2a下方的筒體內(nèi)壁設(shè)有上端開口的酯化室出料環(huán)槽2b，酯化室出料環(huán)槽2b的底部連接有酯化室出料口 2c;酯化室的弧形底部設(shè)有酯化室溫度計(jì)接口 2k和酯化室液位計(jì)接口 2m。酯化室出料環(huán)槽2b的筒壁外周設(shè)有酯化室加熱夾套，酯化室加熱夾套的下部連接有酯化室夾套熱媒進(jìn)口2gl，酯化室加熱夾套的上部連接有酯化室夾套熱媒出口2g2。
[0036]預(yù)縮聚室3包括自上而下依次連接的預(yù)縮聚室進(jìn)料段、預(yù)縮聚室加熱段和預(yù)縮聚室出料段。預(yù)縮聚室進(jìn)料段的上部筒壁連接有預(yù)縮聚室進(jìn)料口 3a和預(yù)縮聚室抽真空口 3j，預(yù)縮聚室的底部設(shè)有預(yù)縮聚室出料口 3c;預(yù)縮聚室出料段的下部側(cè)壁設(shè)有預(yù)縮聚室溫度計(jì)接口 3k和預(yù)縮聚室液位計(jì)接口 3m，預(yù)縮聚熔體輸送栗BI的流量受控于預(yù)縮聚室3的液位。
[0037]預(yù)縮聚室進(jìn)料段的筒壁外周設(shè)有預(yù)縮聚室進(jìn)料段加熱夾套，預(yù)縮聚室進(jìn)料段加熱夾套的下部連接有預(yù)縮聚室進(jìn)料段夾套熱媒進(jìn)口 3gl，預(yù)縮聚室進(jìn)料段加熱夾套的上部連接有預(yù)縮聚室進(jìn)料段夾套熱媒出口 3g2。
[0038]預(yù)縮聚室出料段的筒壁外周設(shè)有預(yù)縮聚室出料段加熱夾套，預(yù)縮聚室出料段加熱夾套的下部連接有預(yù)縮聚室出料段夾套熱媒進(jìn)口 3hl，預(yù)縮聚室出料段加熱夾套的上部連接有預(yù)縮聚室出料段夾套熱媒出口 3h2。
[0039]酯化室出料口 2c通過酯化室液位控制閥Vl和酯化物出料管Gl與混合室酯化物進(jìn)口 Ib連接，酯化室液位控制閥Vl的開度受控于酯化室的液位。混合室出料口 Ic通過混合室液位控制閥V2和混合物出料管G2與預(yù)縮聚室進(jìn)料口 3a連接，混合室液位控制閥V2的開度受控于混合室的液位。
[0040]PTA粉料和乙二醇混合打漿后從酯化室漿料進(jìn)口 2a進(jìn)入酯化室，在酯化室的高溫環(huán)境下，PTA粉料與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化室的工作壓力為0.5?1.5baK表壓)，酯化反應(yīng)產(chǎn)生的氣相物質(zhì)從酯化室氣相出口 2 j排出，酯化物料進(jìn)入酯化室出料環(huán)槽2b，再從酯化室出料口 2c排出，酯化物料的酯化率大于90%，溫度控制在250?260°C。
[0041]接著酯化物料通過酯化室液位控制閥Vl進(jìn)入酯化物出料管Gl，在壓差的作用下，酯化物料向上進(jìn)入混合室酯化物進(jìn)口 lb，添加劑(例如加入二氧化鈦?zhàn)鳛橄鈩?從添加劑進(jìn)口 Ia同步進(jìn)入混合室內(nèi)腔，酯化物料和添加劑均勻混和并加熱后從混合室出料口 Ic排出，混合室產(chǎn)生的氣相物質(zhì)從混合室氣相出口 Ij排出，混合室的工作壓力為常壓，溫度控制在255?265 °C，酯化率大于95%。
[0042 ]混合物料通過混合室液位控制閥V2進(jìn)入混合物出料管G2，在位差和壓差的雙重作用下，混合物料向下進(jìn)入預(yù)縮聚室進(jìn)料口3a，在預(yù)縮聚室中繼續(xù)進(jìn)行部分酯化反應(yīng)，同時(shí)進(jìn)入縮聚過程;通過預(yù)縮聚室抽真空口 3j保持預(yù)縮聚室中的真空度在I?1kpa(絕對壓力)，物料在由下而上的過程中聚合度逐步增大，最后從預(yù)縮聚室出料口 3c排出，預(yù)縮聚室出料口 3c的酯化率大于99%，聚合度大于25，溫度控制在265?270°C。
[0043]酯化室出料環(huán)槽2b的下方設(shè)有酯化室加熱段，酯化室加熱段的上下兩端設(shè)有將酯化室橫向分隔的酯化室管板，上下酯化室管板的中心區(qū)域連接有與酯化室共軸線且貫通的酯化室導(dǎo)流筒2d，上下酯化室管板的之間還連接有多根貫通的酯化室列管2e;酯化室加熱段的殼程下部連接有酯化室加熱段熱媒進(jìn)口 2fl，酯化室加熱段的殼程上部連接有酯化室加熱段熱媒出口 2f2;酯化室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至酯化室導(dǎo)流筒2d中部的酯化室中心料管2h，酯化室中心料管2h的上端與酯化室漿料進(jìn)口 2a連接。
[0044]PTA粉料和乙二醇混合漿料從酯化室中心料管2h進(jìn)入酯化室導(dǎo)流筒2d內(nèi)腔，向下流入酯化室底部后，在酯化室加熱段的熱對流作用下沿各酯化室列管2e上行，一邊向上流動一邊受到酯化室加熱段熱媒介質(zhì)的間接加熱，加熱后的物料到達(dá)酯化室加熱段的上方，在熱對流和酯化室中心料管2h的射流的雙重作用下重新進(jìn)入酯化室導(dǎo)流筒2d內(nèi)腔，與新鮮漿料共同向下流動，形成料流循環(huán)。
[0045]如圖3所示，酯化室出料環(huán)槽2b的內(nèi)圓周壁上設(shè)有豎向向下延伸的出料環(huán)槽溢料口 2bl，酯化室出料環(huán)槽2b的內(nèi)腔設(shè)有酯化室徑向?qū)Я鞲舭?b2，出料環(huán)槽溢料口 2b I與酯化室出料口 2c分別位于酯化室徑向?qū)Я鞲舭?b2的兩側(cè)。隨著新漿料不斷的進(jìn)入，反應(yīng)完的物料從出料環(huán)槽溢料口 2bl進(jìn)入酯化室出料環(huán)槽2b，在酯化室出料環(huán)槽2b呈平推流的形式流動一周并繼續(xù)被加熱，延長了酯化物料在酯化室出料環(huán)槽2b中的加熱時(shí)間，使酯化反應(yīng)更加徹底，酯化物料最后從酯化室出料口 2c排出，通過酯化室液位控制閥Vl和酯化物出料管Gl進(jìn)入混合室酯化物進(jìn)口 lb。
[0046]混合室加熱段的上下兩端設(shè)有將混合室橫向分隔的混合室管板，上下混合室管板的中心區(qū)域連接有與混合室共軸線且貫通的混合室導(dǎo)流筒ld，上下混合室管板的之間還連接有多根貫通的混合室列管Ie;混合室加熱段的殼程下部連接有混合室加熱段熱媒進(jìn)口Ifl，混合室加熱段的殼程上部連接有混合室加熱段熱媒出口 If 2;混合室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至混合室導(dǎo)流筒Id中部的混合室攪拌軸Ihl，混合室攪拌軸Ihl的下端設(shè)有攪拌槳葉，混合室攪拌軸Ihl的上端從混合室頂部穿出且與攪拌電機(jī)Ih的輸出軸相連。
[0047]酯化物料和添加劑進(jìn)入混合室后，進(jìn)入混合室導(dǎo)流筒Id內(nèi)腔，在攪拌槳葉的攪動下，酯化物料和添加劑混合均勻后向下流入混合室底部后，在混合室加熱段的熱對流作用下沿各混合室列管Ie上行，一邊向上流動一邊受到混合室加熱段熱媒介質(zhì)的間接加熱，加熱后的物料到達(dá)混合室加熱段的上方，在熱對流的作用下重新進(jìn)入混合室導(dǎo)流筒Id內(nèi)腔，與新鮮物料共同向下流動，形成料流循環(huán)。
[0048]預(yù)縮聚室進(jìn)料段的下部設(shè)有將預(yù)縮聚室橫向分隔的預(yù)縮聚室橫隔板3n，預(yù)縮聚室進(jìn)料段的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸的預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b，預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b的下管口延伸至預(yù)縮聚室橫隔板3n的下方，預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b的下方設(shè)有傘形的預(yù)縮聚室導(dǎo)流錐3d，預(yù)縮聚室進(jìn)料口 3a連接在預(yù)縮聚室橫隔板3n上方的預(yù)縮聚室筒壁上，預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b的上部設(shè)有豎向向下延伸的預(yù)縮聚室溢料口 3bl?；旌衔锪蠌念A(yù)縮聚室進(jìn)料口 3a進(jìn)入預(yù)縮聚室橫隔板3n上方的環(huán)狀空間中，過量的乙二醇?xì)饣a(chǎn)生氣泡，氣泡由下而上運(yùn)動給物料以推動力，同時(shí)起到攪拌作用;混合物料從預(yù)縮聚室溢料口3bl進(jìn)入預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b中，沿預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b的內(nèi)壁向下流動，氣相物質(zhì)沿預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b向上流動，從預(yù)縮聚室抽真空口 3 j被抽出?；旌衔锪蠌念A(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b流出后，落在預(yù)縮聚室導(dǎo)流錐3d上，沿預(yù)縮聚室導(dǎo)流錐3d的正圓錐面向下流動并均布，進(jìn)入預(yù)縮聚室加熱段。
[0049]如圖4所示，預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b外周的環(huán)狀空間設(shè)有預(yù)縮聚室徑向?qū)Я鞲舭?b2，預(yù)縮聚室溢料口 3bl與預(yù)縮聚室進(jìn)料口 3a分別位于預(yù)縮聚室徑向?qū)Я鞲舭?b2的兩側(cè)?；旌衔锪蠌念A(yù)縮聚室進(jìn)料口 3a進(jìn)入預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b外周的環(huán)狀空間，呈平推流的形式沿該環(huán)狀空間流動一周并被加熱，延長了物料在預(yù)縮聚室進(jìn)料段的加熱時(shí)間，有利于氣相物質(zhì)的閃蒸脫除，物料最后從預(yù)縮聚室溢料口 3bl進(jìn)入預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管3b中。
[0050]預(yù)縮聚室加熱段的上下兩端設(shè)有將預(yù)縮聚室橫向分隔的預(yù)縮聚室管板，上下預(yù)縮聚室管板的之間連接有多根貫通的預(yù)縮聚室降膜管3e;預(yù)縮聚室降膜管3e的上管口、中部及下管口均勻分布有多個(gè)與預(yù)縮聚室降膜管共軸線的預(yù)縮聚室物料分配器3el。預(yù)縮聚室加熱段的殼程下部連接有預(yù)縮聚室加熱段熱媒進(jìn)口 3Π，預(yù)縮聚室加熱段的殼程上部連接有預(yù)縮聚室加熱段熱媒出口 3f2。
[0051]在預(yù)縮聚室加熱段，混合物料從預(yù)縮聚室進(jìn)料段向下流動進(jìn)入各預(yù)縮聚室降膜管3e，在預(yù)縮聚室降膜管3e內(nèi)壁形成均勻的降膜，在向下流動過程中，在預(yù)縮聚室加熱段熱媒的加熱及真空作用下，混合物料升溫得以縮聚，然后從預(yù)縮聚室降膜管3e的下端口排出進(jìn)入預(yù)縮聚室出料段，最后從預(yù)縮聚室出料段出口的預(yù)縮聚室出料口 3c排出。
[0052]如圖5所示，預(yù)縮聚室物料分配器3el包括連為一體的圓柱管段和錐管段，錐管段為上小下大結(jié)構(gòu)且連接在圓柱管段的下方，圓柱管段的上端口沿周向均勻設(shè)有多個(gè)上物料分配齒3e2，錐管段的下端口支撐在預(yù)縮聚室降膜管3e的內(nèi)壁且沿周向均勻設(shè)有多個(gè)下物料分配齒3e3。在預(yù)縮聚室降膜管3e中，一部分混合物料進(jìn)入預(yù)縮聚室物料分配器3el的圓柱管段與預(yù)縮聚室降膜管3e內(nèi)壁之間的環(huán)狀空腔，向下從錐管段下端口的下物料分配齒3e3流出并繼續(xù)向下流動，另一部分混合物料從圓柱管段上端口的上物料分配齒3e2溢流進(jìn)入預(yù)縮聚室物料分配器3el內(nèi)腔，沿圓柱管段和錐管段的內(nèi)壁向下流動，與從下物料分配齒3e3流出的物料匯合后繼續(xù)向下流動，預(yù)縮聚室物料分配器3el既可以使物料形成的降膜更加均勻，又可以對降膜的向下流動起到阻滯作用，增加降膜的流動時(shí)間，使縮聚反應(yīng)更加充分。
[0053]如圖6、圖7所示，無攪拌聚合反應(yīng)器4包括立式設(shè)置且兩端封閉的筒體，筒體內(nèi)腔的上部設(shè)有水平狀且將筒體橫向隔斷的布液盤402，布液盤402上設(shè)有布液孔402a，布液孔402a中設(shè)有降膜管403且兩者共軸線。布液孔402a為上大下小的漏斗形，便于足夠的物料流入布液孔402a中，布液孔402a的小端與降膜管403的間隙控制降膜的厚度。降膜管403豎直向下延伸，降膜管403的內(nèi)腔插接有聚合反應(yīng)器熱媒加熱管411，無攪拌聚合反應(yīng)器4的筒體上部外壁設(shè)有聚合反應(yīng)器進(jìn)料口 401a和聚合反應(yīng)器抽真空口 40 Ib，無攪拌聚合反應(yīng)器4的下端設(shè)有錐形頭，錐形頭的下端設(shè)有出料螺旋410，出料螺旋410的下端設(shè)有聚合物出料口410ao
[0054]無攪拌聚合反應(yīng)器4的筒體外周設(shè)有聚合反應(yīng)器夾套407，聚合反應(yīng)器夾套407的底部設(shè)有聚合反應(yīng)器夾套熱媒進(jìn)口 407a，聚合反應(yīng)器夾套407的頂部設(shè)有聚合反應(yīng)器夾套熱媒出口 407b ο熱媒從聚合反應(yīng)器夾套熱媒進(jìn)口 407a進(jìn)入聚合反應(yīng)器夾套407內(nèi)，然后從聚合反應(yīng)器夾套熱媒出口 407b流出。
[0055]錐形頭的外周設(shè)有錐形頭夾套，錐形頭夾套的底部設(shè)有錐形頭夾套熱媒進(jìn)口409a，錐形頭夾套的上部設(shè)有錐形頭夾套熱媒出口 409b。熱媒從錐形頭夾套熱媒進(jìn)口 409a進(jìn)入錐形頭夾套內(nèi)，然后從錐形頭夾套熱媒出口 409b流出。
[0056]聚合反應(yīng)器進(jìn)料口401a位于布液盤402的下方，無攪拌聚合反應(yīng)器4的筒體內(nèi)壁與聚合反應(yīng)器進(jìn)料口 401a相應(yīng)的部位設(shè)有環(huán)狀的布液槽404，布液槽404的下端與筒體內(nèi)壁之間留有均勻的環(huán)狀縫隙;無攪拌聚合反應(yīng)器4的下部內(nèi)壁設(shè)有環(huán)狀的集液槽405，集液槽405的上端開口且下端封閉;無攪拌聚合反應(yīng)器4的外壁上設(shè)有與集液槽405的底部相通的中間熔體出口 401d，中間熔體出口 40Id與中間熔體輸送栗406的入口連接，中間熔體輸送栗406的出口與中間熔體進(jìn)口40Ic連接，中間熔體進(jìn)口40Ic位于筒體外壁上且位于布液盤402的上方。
[0057]中間熔體出口401d和中間熔體進(jìn)口401c在無攪拌聚合反應(yīng)器4的圓周上可以均勻設(shè)置有一組、兩組或三組以上。
[0058]布液盤402上可以設(shè)有多個(gè)布液孔402a，各布液孔402a的中心分別設(shè)有降膜管403 ο降膜管403至少設(shè)置一組，且每組均設(shè)有聚合反應(yīng)器熱媒加熱管411。
[0059]布液盤402的上方設(shè)有降膜管隔板401f，降膜管隔板401f的上方設(shè)有聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板401e，聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板401e和降膜管隔板401f分別將筒體橫向隔斷，聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板401e的上方設(shè)有聚合反應(yīng)器上封頭;降膜管403的上端口連接在降膜管隔板401f的管孔上，聚合反應(yīng)器熱媒加熱管411的上端口連接在聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板401e的管孔上；聚合反應(yīng)器上封頭上連接有降膜管熱媒進(jìn)口 408a，降膜管隔板401f與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板401e之間的筒體壁上連接有降膜管熱媒出口 408b。
[0060]聚合反應(yīng)器抽真空口401b位于布液盤402的下方，在反應(yīng)及出料過程中，通過聚合反應(yīng)器抽真空口 401b抽氣，聚合反應(yīng)器內(nèi)腔始終保持在真空狀態(tài)。
[0061 ]聚合反應(yīng)器上與集液槽405的下端對應(yīng)的部位設(shè)有集液槽液位計(jì)接口 413，錐形頭的下端設(shè)有錐形頭液位計(jì)接口414，以便控制聚合反應(yīng)器內(nèi)部物料的液位。
[0062]熔體從聚合反應(yīng)器進(jìn)料口401a進(jìn)入布液槽404，隨布液槽404在筒體內(nèi)壁的圓周上均勻分布，然后從布液槽404下端的環(huán)狀縫隙流出，在筒體內(nèi)壁上形成均勻的降膜，在流動過程中，在聚合反應(yīng)器夾套中熱媒的加熱下，熔體升溫得以預(yù)聚合成為預(yù)聚合中間熔體，然后流入筒體內(nèi)壁下部的集液槽405中，然后從中間熔體出口 401d流出，再由中間熔體輸送栗406送入聚合反應(yīng)器上部的中間熔體進(jìn)口401c，從中間熔體進(jìn)口401c進(jìn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)腔后，落在布液盤402上，從布液盤402上的布液孔402a與降膜管403之間的縫隙向下流出，在降膜管403的外壁再次形成掛壁降膜，在降膜管403內(nèi)熱媒介質(zhì)的再次加熱下，預(yù)聚合中間熔體進(jìn)一步聚合完成，從聚合反應(yīng)器底部的錐形頭進(jìn)入出料螺旋410，再從出料螺旋410下端的聚合物出料口 410a排出。聚合反應(yīng)器內(nèi)的真空度小于200Pa(絕壓)，反應(yīng)溫度為280?295°C之間，最終聚合物聚合度大于100，特性粘度大于0.6，可用于直接切粒、紡絲、拉膜或瓶用聚酯等。
[0063]熱媒介質(zhì)例如導(dǎo)熱油從降膜管熱媒進(jìn)口408a進(jìn)入聚合反應(yīng)器上封頭與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板401e之間的進(jìn)油腔，然后沿聚合反應(yīng)器熱媒加熱管411直接下到聚合反應(yīng)器熱媒加熱管411底部，流出聚合反應(yīng)器熱媒加熱管411后向上進(jìn)入降膜管403與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管411之間的環(huán)狀空腔，沿該環(huán)狀空腔上行，從降膜管403的上端口進(jìn)入降膜管隔板401f與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板401e之間的出油腔，最后從降膜管熱媒出口 408b流出。
[0064]物料剛進(jìn)入布液孔402a時(shí)溫度較低，形成降膜后沿降膜管403向下流動，不斷受到降膜管403內(nèi)熱媒的加熱，溫度繼續(xù)升高，到達(dá)降膜管403底部時(shí)物料的溫度達(dá)到最高。而溫度最高的熱媒首先下到降膜管403底部，因?yàn)榫酆戏磻?yīng)器熱媒加熱管411的外周為返程的熱媒，溫度較高，沿聚合反應(yīng)器熱媒加熱管411下行的熱媒熱量損失很小；返程上行的熱媒由于不斷對物料降膜進(jìn)行放熱，溫度逐漸下降。因此降膜管外物料的溫度自上而下逐漸遞增，降膜管內(nèi)的熱媒溫度自下而上逐漸遞減，溫度較低的物料與溫度較低的熱媒進(jìn)行換熱，溫度最高的物料與溫度最高的熱媒進(jìn)行換熱，換熱雙方始終保持較大的溫差，換熱效率高。該聚合反應(yīng)器在聚合反應(yīng)器內(nèi)腔采用環(huán)狀布液槽404布液，在降膜管403外采用布液孔402a布液，形成的降膜都十分均勻，且在聚合反應(yīng)器內(nèi)腔進(jìn)行了兩次聚合，增大了換熱面積，提高了反應(yīng)效率。
[0065]筒體內(nèi)壁設(shè)有螺旋向下延伸的筒壁物料分配環(huán)412，筒壁物料分配環(huán)412的上端位于布液槽404的出口下方，筒壁物料分配環(huán)412的下端位于集液槽405的上端口上方，筒壁物料分配環(huán)412為半圓形截面且平面連接在筒體內(nèi)壁上。熔體從布液槽404下端的環(huán)狀縫隙流出，沿筒體內(nèi)壁向下流動形成降膜后，需要越過多道半圓形截面的筒壁物料分配環(huán)412，在越過筒壁物料分配環(huán)412時(shí)受到阻滯，使筒體內(nèi)壁整個(gè)圓周方向及高度方向的降膜厚度更加均勻;半圓形截面表面光滑使得熔體流動非常均勻平緩，又不存在物料死角，避免物料停滯導(dǎo)致過熱。
[0066]布液孔以下的降膜管403外壁均勻設(shè)有至少一道降膜管物料分配環(huán)403a，降膜管物料分配環(huán)403a的截面呈兩頭小中間大的鼓形。中間熔體從布液盤402上的布液孔與降膜管403之間的縫隙向下流出，在降膜管403的外壁再次形成掛壁降膜后，在向下流動過程中需要越過多道鼓形的降膜管物料分配環(huán)403a，在越過降膜管物料分配環(huán)403a時(shí)受到阻滯，使降膜管外壁整個(gè)圓周方向及高度方向的降膜厚度更加均勻；降膜管物料分配環(huán)403a的表面光滑弧形過渡使得熔體流動非常均勻平緩，又不存在物料死角，避免物料停滯導(dǎo)致過熱。
[0067]以上所述僅為本實(shí)用新型之較佳可行實(shí)施例而已，非因此局限本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，例如熱媒可以為導(dǎo)熱油，也可以為其它熱載體等。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過或采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酯化聚合兩釜裝置，包括酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔和無攪拌聚合反應(yīng)器，所述酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔設(shè)有酯化室漿料進(jìn)口和預(yù)縮聚室出料口，所述無攪拌聚合反應(yīng)器設(shè)有聚合反應(yīng)器進(jìn)料口和聚合物出料口，所述預(yù)縮聚室出料口通過預(yù)縮聚熔體輸送栗和預(yù)縮聚出料管與所述聚合反應(yīng)器進(jìn)料口相連接，其特征在于:所述酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔包括自上而下依次疊置的混合室、酯化室和預(yù)縮聚室，所述混合室通過弧形底部與所述酯化室的頂部相互隔開，所述酯化室通過弧形底部與所述預(yù)縮聚室的頂部相互隔開;所述酯化室漿料進(jìn)口連接在所述酯化室的上部，所述預(yù)縮聚室出料口位于所述預(yù)縮聚室的底部； 所述無攪拌聚合反應(yīng)器包括立式設(shè)置且兩端封閉的筒體，筒體內(nèi)腔的上部設(shè)有水平狀且將筒體橫向隔斷的布液盤，所述布液盤上設(shè)有上大下小的布液孔，所述布液孔中設(shè)有降膜管且兩者共軸線，所述降膜管豎直向下延伸，所述降膜管的內(nèi)腔插接有聚合反應(yīng)器熱媒加熱管，所述筒體的上部外壁設(shè)有聚合反應(yīng)器抽真空口和所述聚合反應(yīng)器進(jìn)料口，所述筒體的下端設(shè)有錐形頭，所述錐形頭的下端設(shè)有出料螺旋，所述聚合物出料口位于所述出料螺旋的下端;所述筒體的外周設(shè)有聚合反應(yīng)器夾套，所述錐形頭的外周設(shè)有錐形頭夾套，所述聚合反應(yīng)器進(jìn)料口位于所述布液盤的下方，所述筒體的內(nèi)壁與所述聚合反應(yīng)器進(jìn)料口相應(yīng)的部位設(shè)有環(huán)狀的布液槽，所述布液槽的下端與筒體內(nèi)壁之間留有均勻的環(huán)狀縫隙；所述筒體的下部內(nèi)壁設(shè)有環(huán)狀的集液槽，所述集液槽的上端開口且下端封閉；所述筒體的外壁上設(shè)有與所述集液槽的底部相通的中間熔體出口，所述中間熔體出口與中間熔體輸送栗的入口連接，所述中間熔體輸送栗的出口與中間熔體進(jìn)口連接，所述中間熔體進(jìn)口位于筒體外壁上且位于所述布液盤的上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述酯化預(yù)縮聚反應(yīng)塔的混合室頂部設(shè)有添加劑進(jìn)口和混合室氣相出口，所述混合室的上部筒壁連接有混合室酯化物進(jìn)口，所述混合室弧形底部的中心連接有混合室出料口 ；所述酯化室的上部筒壁連接有酯化室氣相出口，所述酯化室漿料進(jìn)口下方的筒體內(nèi)壁設(shè)有上端開口的酯化室出料環(huán)槽，所述酯化室出料環(huán)槽的底部連接有酯化室出料口；所述預(yù)縮聚室的上部筒壁連接有預(yù)縮聚室進(jìn)料口和預(yù)縮聚室抽真空口；所述酯化室出料口通過酯化室液位控制閥和酯化物出料管與所述混合室酯化物進(jìn)口連接，所述混合室出料口通過混合室液位控制閥和混合物出料管與所述預(yù)縮聚室進(jìn)料口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述酯化室出料環(huán)槽的下方設(shè)有酯化室加熱段，所述酯化室加熱段的上下兩端設(shè)有將酯化室橫向分隔的酯化室管板，上下酯化室管板的中心區(qū)域連接有與酯化室共軸線且貫通的酯化室導(dǎo)流筒，上下酯化室管板的之間還連接有多根貫通的酯化室列管;所述酯化室加熱段的殼程下部連接有酯化室加熱段熱媒進(jìn)口，所述酯化室加熱段的殼程上部連接有酯化室加熱段熱媒出口 ；所述酯化室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至酯化室導(dǎo)流筒中部的酯化室中心料管，所述酯化室中心料管的上端與所述酯化室漿料進(jìn)口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述酯化室出料環(huán)槽的內(nèi)圓周壁上設(shè)有豎向向下延伸的出料環(huán)槽溢料口，所述酯化室出料環(huán)槽的內(nèi)腔設(shè)有酯化室徑向?qū)Я鞲舭澹龀隽檄h(huán)槽溢料口與所述酯化室出料口分別位于所述酯化室徑向?qū)Я鞲舭宓膬蓚?cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述混合室酯化物進(jìn)口的下方設(shè)有混合室加熱段，所述混合室加熱段的上下兩端設(shè)有將混合室橫向分隔的混合室管板，上下混合室管板的中心區(qū)域連接有與混合室共軸線且貫通的混合室導(dǎo)流筒，上下混合室管板的之間還連接有多根貫通的混合室列管;所述混合室加熱段的殼程下部連接有混合室加熱段熱媒進(jìn)口，所述混合室加熱段的殼程上部連接有混合室加熱段熱媒出口 ；所述混合室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至混合室導(dǎo)流筒中部的混合室攪拌軸，所述混合室攪拌軸的下端設(shè)有攪拌槳葉，所述混合室攪拌軸的上端從混合室頂部穿出且與攪拌電機(jī)的輸出軸相連。6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述預(yù)縮聚室包括自上而下依次連接的預(yù)縮聚室進(jìn)料段、預(yù)縮聚室加熱段和預(yù)縮聚室出料段，所述預(yù)縮聚室進(jìn)料段的下部設(shè)有將預(yù)縮聚室橫向分隔的預(yù)縮聚室橫隔板，所述預(yù)縮聚室進(jìn)料段的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸的預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管，所述預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管的下管口延伸至所述預(yù)縮聚室橫隔板的下方，所述預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管的下方設(shè)有傘形的預(yù)縮聚室導(dǎo)流錐，所述預(yù)縮聚室進(jìn)料口連接在所述預(yù)縮聚室橫隔板上方的預(yù)縮聚室筒壁上，所述預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管的上部設(shè)有豎向向下延伸的預(yù)縮聚室溢料口；所述預(yù)縮聚室加熱段的上下兩端設(shè)有將預(yù)縮聚室橫向分隔的預(yù)縮聚室管板，上下預(yù)縮聚室管板的之間連接有多根貫通的預(yù)縮聚室降膜管;所述預(yù)縮聚室加熱段的殼程下部連接有預(yù)縮聚室加熱段熱媒進(jìn)口，所述預(yù)縮聚室加熱段的殼程上部連接有預(yù)縮聚室加熱段熱媒出口。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述預(yù)縮聚室降膜管的上管口、中部及下管口均勻分布有多個(gè)與預(yù)縮聚室降膜管共軸線的預(yù)縮聚室物料分配器，所述預(yù)縮聚室物料分配器包括連為一體的圓柱管段和錐管段，所述錐管段為上小下大結(jié)構(gòu)且連接在所述圓柱管段的下方，所述圓柱管段的上端口沿周向均勻設(shè)有多個(gè)上物料分配齒，所述錐管段的下端口支撐在所述預(yù)縮聚室降膜管的內(nèi)壁且沿周向均勻設(shè)有多個(gè)下物料分配齒O8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述預(yù)縮聚室導(dǎo)料通氣管外周的環(huán)狀空間設(shè)有預(yù)縮聚室徑向?qū)Я鞲舭?，所述預(yù)縮聚室溢料口與所述預(yù)縮聚室進(jìn)料口分別位于所述預(yù)縮聚室徑向?qū)Я鞲舭宓膬蓚?cè);所述混合室的弧形底部設(shè)有混合室溫度計(jì)接口和混合室液位計(jì)接口，所述混合室液位控制閥的開度受控于所述混合室的液位;所述酯化室的弧形底部設(shè)有酯化室溫度計(jì)接口和酯化室液位計(jì)接口，所述酯化室液位控制閥的開度受控于所述酯化室的液位;所述預(yù)縮聚室的下部側(cè)壁設(shè)有預(yù)縮聚室溫度計(jì)接口和預(yù)縮聚室液位計(jì)接口，所述預(yù)縮聚熔體輸送栗的流量受控于所述預(yù)縮聚室的液位。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述無攪拌聚合反應(yīng)器的布液盤上方設(shè)有降膜管隔板，所述降膜管隔板的上方設(shè)有聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板，所述降膜管隔板和所述聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板分別將筒體橫向隔斷，所述聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板的上方設(shè)有聚合反應(yīng)器上封頭;所述降膜管的上端口連接在所述降膜管隔板的管孔上，所述聚合反應(yīng)器熱媒加熱管的上端口連接在所述聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板的管孔上;所述聚合反應(yīng)器上封頭上連接有降膜管熱媒進(jìn)口，所述降膜管隔板與聚合反應(yīng)器熱媒加熱管隔板之間的筒體壁上連接有降膜管熱媒出口。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯化聚合兩釜裝置，其特征在于:所述無攪拌聚合反應(yīng)器的筒體內(nèi)壁設(shè)有螺旋向下延伸的筒壁物料分配環(huán)，所述筒壁物料分配環(huán)的上端位于所述布液槽的出口下方，所述筒壁物料分配環(huán)的下端位于所述集液槽的上端口上方，所述筒壁物料分配環(huán)為半圓形截面且平面連接在所述筒體內(nèi)壁上;所述布液孔以下的降膜管外壁均勻設(shè)有至少一道降膜管物料分配環(huán)，所述降膜管物料分配環(huán)的截面呈兩頭小中間大的鼓形。
【文檔編號】B01J19/14GK205650187SQ201620343063
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月22日 公開號201620343063.1, CN 201620343063, CN 205650187 U, CN 205650187U, CN-U-205650187, CN201620343063, CN201620343063.1, CN205650187 U, CN205650187U
【發(fā)明人】景遼寧, 嚴(yán)旭明, 陳文興, 劉榮俊, 鐘明
【申請人】揚(yáng)州惠通化工科技股份有限公司