立式酯化预缩聚反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种立式酯化预缩聚反应器，塔体内由弧形隔板分隔成酯化上室和预缩聚下室，酯化上室顶部设有物料进口和气相出口，底部设有氮气进口，侧壁设有酯化物料出口；预缩聚下室底部连接有预热器，酯化物料出口与预热器进料口相连，预热器出料口与预缩聚下室底部相连；预缩聚下室内腔设有多层塔盘，预缩聚下室的上部筒壁上设有聚合物出料口和抽真空口。物料先进入酯化上室进行酯化反应，酯化物在压差和位差作用下进入预热器，经预热后进入预缩聚下室进行缩聚，物料在预缩聚下室中由下而上的过程中聚合度逐步增大，最后从聚合物出料口排出。本实用新型专利技术将酯化室和预缩聚室连为一体，结构紧凑，热损失小，生产效率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种立式酯化预缩聚反应器，属于聚酯生产

技术介绍
现有技术中，聚酯生产时的酯化反应和缩聚反应一般在相互独立的反应塔或反应釜中进行，如公开号为CN101618304B的中国技术专利，公开了一种酯化反应器，由多块塔板组成，每块塔板上都安装一个降液管和一个升气管，升气管连接可旋转的气体分布器，气体分布器由引气管、扇片和喷嘴构成。每块塔板都保留一定液位的液体，液体中有固体催化剂。液相为含有羧酸的组分，在反应器中向下由一块酯化塔板流向下一块塔板，与上升的醇蒸汽逆流反应。公开号为CN2741645的中国技术专利，公开了缩聚反应装置领域内的一种缩聚反应塔，包括由内壳体和外壳体组成的双层壳体，内壳体和外壳体之间为夹套，外壳体上设有连通夹套的热媒进、出口，双层壳体上设有连通内壳体内腔的蒸汽抽出口、进料口和出料口，所述双层壳体直立设置，进料口设置于双层壳体上部并伸入内壳体内，出料口设置于双层壳体的底部，进料口和出料口之间设有若干水平设置的塔盘，所述塔盘包括外框，外框内设有若干漏料通道。传统上酯化反应和缩聚反应分成两个反应釜进行，结构不够紧凑，占地面积大，生产效率低。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种立式酯化预缩聚反应器，结构紧凑，占地面积小，生产效率高。为解决以上技术问题，本技术的一种立式酯化预缩聚反应器，包括封闭的立式塔体，所述立式塔体内由弧形隔板分隔成酯化上室和预缩聚下室，所述酯化上室的筒壁外设有酯化加热夹套，所述预缩聚下室的筒壁外设有预缩聚加热夹套；所述酯化上室的顶部设有物料进口和酯化上室气相出口，所述弧形隔板的底部中心设有氮气进口，所述酯化上室的侧壁设有酯化物料出口；所述预缩聚下室的底部连接有酯化物料预热器，所述酯化物料预热器的下封头底部设有预热器进料口，所述酯化物料出口通过酯化液位控制阀和酯化物出料管与所述预热器进料口相连，所述酯化物出料管上连接有助剂进口，所述酯化物料预热器上端的预热器出料口与所述预缩聚下室的底部进口相连；所述预缩聚下室的内腔自下而上设有多层塔盘，所述预缩聚下室的上部筒壁上设有聚合物出料口，所述聚合物出料口通过预缩聚液位控制阀与聚合物出料管相连，所述聚合物出料口的上方设有抽真空口。相对于现有技术，本技术取得了以下有益效果：PTA粉料和乙二醇混合打浆后从物料进口进入酯化上室，氮气从弧形隔板底部的氮气进口进入酯化上室，对物料进行搅拌使其混合均匀，在酯化上室的高温环境下，PTA粉料与乙二醇发生酯化反应，酯化上室的工作压力为0.5～2bar（表压），酯化反应产生的气相物质从酯化上室气相出口排出，酯化物料从酯化物料出口排出，通过酯化液位控制阀进入酯化物出料管，助剂通过助剂进口添加到酯化物出料管中；在位差和压差的作用下，酯化物料和助剂进入预热器进料口，在酯化物料预热器中，助剂中过量的乙二醇气化产生气泡，气泡由下而上运动给物料以推动力，同时起到搅拌作用；酯化物料被加热后向上进入预缩聚下室，继续进行部分酯化反应，同时进入缩聚过程；预缩聚下室的抽真空口位于最上端，越往上层真空度越高，预缩聚下室顶部的真空度为1～10kpa（绝对压力），物料在穿过层层塔盘时逐步进行聚合反应，使物料在由下而上的过程中聚合度逐步增大，最后从聚合物出料口排出。该反应器将酯化室和预缩聚室连为一体，结构紧凑，占地面积小，热损失少，无需额外动力物料即可从酯化上室流向预缩聚下室，无机械搅拌装置，节约了能耗，降低了故障率，提高了生产效率。作为本技术的进一步改进，所述酯化上室的底部中心设有水平设置且呈中心对称的气旋搅拌盘，所述气旋搅拌盘为空心的圆柱盘，所述气旋搅拌盘的底部中心与所述氮气进口相连，所述气旋搅拌盘的圆周壁上均匀分布有多个氮气喷射口，各所述氮气喷射口的外侧分别设有使氮气沿切向射出的氮气导流弧形板，各所述氮气导流弧形板的根部分别连接在所述气旋搅拌盘的圆周壁上。氮气从气旋搅拌盘的底部中心进入气旋搅拌盘的内腔，从各个氮气喷射口喷出，经过氮气导流弧形板的导流，各处氮气均沿氮气导流弧形板顶圆的切线方向射出，在酯化上室的底部形成水平涡旋，可以充分地对物料进行搅拌，氮气射出后还要向上运动对物料形成二次搅拌，保证物料彻底混合均匀。作为本技术的改进，所述酯化上室的内壁下部设有沿周向延伸且上端开口的外导流筒，所述外导流筒与酯化上室内壁之间形成酯化出料环槽，所述外导流筒上设有外导流筒物料出口与所述酯化出料环槽相通，所述酯化物料出口与所述酯化出料环槽的底部相通；所述外导流筒的内腔设有与之共轴线的内导流筒，所述内导流筒的上端口低于外导流筒的上端口；所述酯化上室的内腔设有沿轴线向下延伸至内导流筒中部的中心料管，所述中心料管的上端与所述物料进口连接。气旋搅拌盘射出的氮气使酯化上室底部的物料形成强烈的环流，在氮气和加热盘管的热对流双重作用下，物料沿内导流筒与外导流筒之间的环状空间向上运动；内导流筒内部的物料向下流动，形成内外料流循环的状态，新物料从中心料管的下端口向下流出后，即被卷入料流循环中得以搅拌均匀；在高温下PTA粉料与乙二醇发生酯化反应，随着新物料不断的进入，反应完的物料从外导流筒的外导流筒物料出口进入酯化出料环槽，在酯化加热夹套中热媒的加热下流动过程中继续反应彻底，最后从酯化出料环槽底部的酯化物料出口排出。作为本技术的进一步改进，所述外导流筒与内导流筒之间环状空间设有多组酯化加热盘管，每组热媒加热盘管分别设有酯化加热盘管热媒进口和酯化加热盘管热媒出口。PTA粉料与乙二醇在外导流筒与内导流筒之间环状空间中一边搅拌，一边被酯化釜加热盘管加热，并且可以根据工艺需要决定投入加热的酯化釜加热盘管的组数。作为本技术的进一步改进，所述外导流筒物料出口沿所述外导流筒的高度方向竖向向下延伸，所述酯化出料环槽的内腔设有上室径向导流隔板，所述外导流筒物料出口与所述酯化物料出口分别位于所述上室径向导流隔板的两侧；顶层塔盘的上方设有聚合物出料环槽，所述聚合物出料环槽的底部连接在所述预缩聚下室的筒壁上，所述聚合物出料环槽上设有沿竖向延伸的聚合物溢料口，所述聚合物出料口与所述聚合物出料环槽的底部相通，所述聚合物出料环槽的内腔设有下室径向导流隔板，所述聚合物溢料口与所述聚合物出料口分别位于所述下室径向导流隔板的两侧。上室径向导流隔板将酯化物料出口与外导流筒物料出口隔开，可以防止酯化出料环槽中的物料发生短流，使物料在酯化出料环槽中具有最大的行程，物料进入酯化出料环槽后呈平推流的形式，沿筒体内壁环绕一周，物料在前进过程中继续被酯化加热夹套加热，最后从酯化物料出口流出，该结构延长了物料在酯化出料环槽中的加热时间。下室径向导流隔板将聚合物溢料口与聚合物出料口隔开，可以防止聚合物出料环槽中的物料发生短流，使物料在聚合物出料环槽中具有最大的行程，物料进入聚合物出料环槽后呈平推流的形式，沿筒体内壁环绕一周，物料在前进过程中继续被预缩聚加热夹套加热，最后从聚合物出料口流出，该结构延长了物料在聚合物出料环槽中的加热时间。作为本技术的进一步改进，所述聚合物出料环槽的上方设有泡沫捕集盘，所述泡沫捕集盘水平设置在所述预缩聚下室的横截面上且位于所述抽真空口的下方。聚合过程中会产生大量气泡，泡沫捕集盘可以阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式酯化预缩聚反应器，包括封闭的立式塔体，其特征在于：所述立式塔体内由弧形隔板分隔成酯化上室和预缩聚下室，所述酯化上室的筒壁外设有酯化加热夹套，所述预缩聚下室的筒壁外设有预缩聚加热夹套；所述酯化上室的顶部设有物料进口和酯化上室气相出口，所述弧形隔板的底部中心设有氮气进口，所述酯化上室的侧壁设有酯化物料出口；所述预缩聚下室的底部连接有酯化物料预热器，所述酯化物料预热器的下封头底部设有预热器进料口，所述酯化物料出口通过酯化液位控制阀和酯化物出料管与所述预热器进料口相连，所述酯化物出料管上连接有助剂进口，所述酯化物料预热器上端的预热器出料口与所述预缩聚下室的底部进口相连；所述预缩聚下室的内腔自下而上设有多层塔盘，所述预缩聚下室的上部筒壁上设有聚合物出料口，所述聚合物出料口通过预缩聚液位控制阀与聚合物出料管相连，所述聚合物出料口的上方设有抽真空口。

【技术特征摘要】
1.一种立式酯化预缩聚反应器，包括封闭的立式塔体，其特征在于：所述立式塔体内由弧形隔板分隔成酯化上室和预缩聚下室，所述酯化上室的筒壁外设有酯化加热夹套，所述预缩聚下室的筒壁外设有预缩聚加热夹套；所述酯化上室的顶部设有物料进口和酯化上室气相出口，所述弧形隔板的底部中心设有氮气进口，所述酯化上室的侧壁设有酯化物料出口；所述预缩聚下室的底部连接有酯化物料预热器，所述酯化物料预热器的下封头底部设有预热器进料口，所述酯化物料出口通过酯化液位控制阀和酯化物出料管与所述预热器进料口相连，所述酯化物出料管上连接有助剂进口，所述酯化物料预热器上端的预热器出料口与所述预缩聚下室的底部进口相连；所述预缩聚下室的内腔自下而上设有多层塔盘，所述预缩聚下室的上部筒壁上设有聚合物出料口，所述聚合物出料口通过预缩聚液位控制阀与聚合物出料管相连，所述聚合物出料口的上方设有抽真空口。2.根据权利要求1所述的立式酯化预缩聚反应器，其特征在于：所述酯化上室的底部中心设有水平设置且呈中心对称的气旋搅拌盘，所述气旋搅拌盘为空心的圆柱盘，所述气旋搅拌盘的底部中心与所述氮气进口相连，所述气旋搅拌盘的圆周壁上均匀分布有多个氮气喷射口，各所述氮气喷射口的外侧分别设有使氮气沿切向射出的氮气导流弧形板，各所述氮气导流弧形板的根部分别连接在所述气旋搅拌盘的圆周壁上。3.根据权利要求2所述的立式酯化预缩聚反应器，其特征在于：所述酯化上室的内壁下部设有沿周向延伸且上端开口的外导流筒，所述外导流筒与酯化上室内壁之间形成酯化出料环槽，所述外导流筒上设有外导流筒物料出口与所述酯化出料环槽相通，所述酯化物料出口与所述酯化出料环槽的底部相通；所述外导流筒的内腔设有与之共轴线的内导流筒，所述内导流筒的上端口低于外导流筒的上端口；所述酯化上室的内腔设有沿轴线向下延伸至内导流筒中部的中心料管，所述中心料管的上端与所述物料进口连接。4.根据权利要求3所述的立式酯化预缩聚反应器，其特征在于：所述外导流筒与内导流筒之间环状空间设有多组酯化加热盘管，每组热媒加热盘管分别设有酯化加热盘管热媒进口和酯化加热盘管热媒出口。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：景辽宁，严旭明，陈文兴，刘荣俊，钟明，
申请(专利权)人：扬州惠通化工技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32