一种填充反应器制造技术

本申请提供一种填充反应器，属于对苯二酸酯类高分子化合物的制备或化学加工技术领域。包括初段反应器和末段反应器，初段反应器顶部设置切片入口，下端与末段反应器连通，所述末段反应器由若干段筒节构成，筒节下部设置锥体一和锥体二；初段反应器与末段反应器外壁均设置有热媒盘管和氮气入口。该装置可实现切片大容量、均匀增粘。

【技术实现步骤摘要】
一种填充反应器
本申请涉及一种填充反应器，属于对苯二酸酯类高分子化合物的制备或化学加工

技术介绍
高粘度聚酯切片是生产聚酯工业丝的原料，聚酯低粘度切片通过固相缩聚可以得到特性粘度高、分子量大的高粘度聚酯切片。目前聚酯连续固相增粘生产多采用充填式、屋脊式以及充填式与屋脊式串联的两段式，其中，充填式反应系统(以美国Bepex、日本东丽为代表)需要机械搅拌结晶，再经干燥、预热器加热至反应温度后，进入充填式反应器中进行增粘。此工艺路径长，设备繁杂，切片易结块，需要采用特殊的出料装置才能防止结块料堵塞管路；而当其与屋脊式串联构成两段式反应系统时，虽然综合了两者的优势，适合高产量聚酯增粘生产，但需要在两段之间设置热氮气输送装置，确保物料过渡良好，工程环节多，占地大，设备维护相对较多，易产生粉尘。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种可实现切片大容量、均匀增粘的填充反应器。具体地，本申请是通过以下方案实现的：一种填充反应器，包括初段反应器和末段反应器，初段反应器顶部设置切片入口，下端与末段反应器连通，所述末段反应器由若干段筒节构成，筒节下部设置锥体一和锥体二，且锥体一居上，锥体二居下，形成双锥结构，实现填充反应器传送过程的多次分散输送；初段反应器与末段反应器外壁均设置有热媒盘管，热媒盘管内装导热油，导热油温度为200-230℃；初段反应器设置初段氮气入口，初段氮气自初段反应器下端入，上端出，维持初段反应器内温度为205-220℃，且自上而下依次增大；末段反应器设置有末段氮气入口，末段氮气自末段反应器下端入，上端出，维持末段反应器内温度为220-120℃，且自上而下依次降低；末段反应器的锥体二下方设置出料管，将填充反应器内成品输出。进一步的，作为优选：所述初段反应器包括塔盖、塔节、中转管、筒节和锥体，塔盖、塔节、中转管、筒节、锥体顺次连接，切片入口设置于塔盖顶部，热媒盘管盘设于筒节外壁，氮气入口设置于锥体侧壁，锥体底部设置切片出口，初段反应器通过切片出口与末段反应器连通。所述末段反应器结构中，筒节顶部设置封头，末段反应器通过封头上设置的开口与初段反应器连通。封头优选使用椭圆封头，椭圆封头与初段反应器进行连接时，可以很好的实现密封连接，确保连接的稳定性和传送过程的密封性。所述末段反应器设置有多组，第一组与初段反应器连通，余下相邻组间相互连通，最后一组底部接出出料管。更优选的，所述各组末段反应器结构相同。所述末段反应器下端设置冷却器，末段反应器反应完毕的切片经冷却器冷却后经出料管输出。初段反应器与末段反应器主要完成切片的增粘，在增粘过程中虽然会有冷却工序(即末段反应器中的氮气冷却)，但为确保出料温度满足输送要求，在末段反应器下端增设冷却器，有利于保证冷却效果。更优选的，所述若干段筒节中，最下段的筒节上设置有上分散锥组件和下分散锥组件，上分散锥组件位于最下段筒节与与之相邻的筒节之间，且锥尖向上，下分散锥组件位于最下段筒节与锥体之间，且锥尖向下。具有上述特征的填充反应器可与屋脊反应段配合，形成两段式反应系统：该系统包括屋脊反应段、初段反应器和末段反应器，待处理切片送入屋脊反应段，屋脊反应段、初段反应器、末段反应器顺次串联，形成一体式连通结构，屋脊反应段分为多节，相邻节之间设置加热器进行加热，屋脊反应段配合安装有反应氮气管，反应氮气管自屋脊反应段底部供入，顶部输出，反应氮气管上设置反应氮气分离器，实现N2在屋脊反应段中的循环回流供应；初段反应器与屋脊反应段连接，末段反应器输出。上述装置从低粘原料切片供入到高粘成品切片输出，基本都是在反应器中完成，反应器中，屋脊反应段和多个填充反应段为一体式连通结构，实现了物料增粘过程的连续进行，有效提高了反应效率和反应环境的稳定性，不同段(包括屋脊反应段与初段填充反应器以及相邻段填充反应器内部之间)之间相互独立控温和控压，实现切片的分段逐级增粘。具有上述特征的填充反应器可与结晶器配合，形成先结晶后缩聚的反应系统：该系统包括结晶器、初段反应器和末段反应器，待处理原料切片进入结晶器进行结晶，所述结晶器配合安装有结晶氮气管，并在结晶氮气管上设置结晶氮气分离器，实现N2在结晶器中的循环回流供应；在结晶器中完成结晶的切片送入初段反应器，经初段反应器、末段反应器缩聚后输出。结晶作为固相增粘反应的基础，切片以回转阀计量进料，回转阀转速为25-30r/min。回转阀的转速控制了切片的进料速度，该进料速度与循环热N2配合，确保切片能够稳定的以跳跃状态停留在结晶器中，因此，整个结晶过程中，切片都是呈动态存在的，避免因加热不匀造成的切片结晶不匀和切片结块现象具有上述特征的填充反应器可与结晶器、屋脊反应段同时配合使用，形成结晶与两段式配合的反应系统：该反应系统包括结晶器、屋脊反应段和多个填充反应段，待处理原料切片进入结晶器进行结晶，所述结晶器配合安装有结晶氮气管，并在结晶氮气管上设置结晶氮气分离器，实现N2在结晶器中的循环回流供应；结晶器的出口与屋脊反应段连通，屋脊反应段和多个填充反应段为一体式连通结构，屋脊反应段分为多节，相邻节之间设置加热器进行加热，屋脊反应段配合安装有反应氮气管，反应氮气管自屋脊反应段底部供入，顶部输出，反应氮气管上设置反应氮气分离器，实现N2在屋脊反应段中的循环回流供应；初段反应器与屋脊反应段直接连接，末段反应器设置有反应器整体出口。作为原料的低粘切片(粘度0.65±0.05dl/g)计量送入结晶器，在循环热N2(温度约180-185℃)搅拌下，低粘切片以跳跃方式前进，并在结晶器中停留5-30min；结晶后的切片送入反应器，反应器包括屋脊反应段和填充反应段：屋脊反应段以循环N2加热，维持屋脊段反应温度在200-220℃；与屋脊反应段直接连接的填充反应段以热媒保温，N2加热，N2自反应器下端进入，反应器内温度为205-220℃，且自上而下依次增大；设置有反应器出口的填充反应段以热媒保温，N2冷却，N2自反应器下端进入，反应器内温度为220-120℃，且自上而下依次降低，反应完毕，输出即为成品的高粘切片(粘度0.90-1.25dl/g)。结晶段中，低粘切片在热N2回用搅拌中实现切片的跳跃式前进，并在前进中完成原料切片的结晶，确保进行反应的切片处于品质均匀的状态，为后续高效、高量均匀增粘打下基础；反应段则分为屋脊反应段和填充反应段，控制屋脊反应段的温度，并以循环热N2加热，不仅实现切片的预增粘，切片粘度增长至0.80-0.92dl/g，还确保了增粘的均匀进行，在填充反应段中，填充反应段再次分为多段，并以逆流上行的热N2加热，该段继续保持高温，确保自上而下温度递增，进行切片链段的继续增长，而后继续分阶段进行切片增粘，为大容量的切片增粘加工提供了可能，在末段填充反应时，在温度范围内，保证该段反应器中的温度自上而下递减，待反应完毕，温度降低至120-160℃附近可直接进行出料。整个装置产量可达到240吨/天，与常规布勒式反应器日产量仅为40-60吨/天以及目前市面上最大的固相缩聚产量120t/D相比，不仅实现了增粘反应的一体化、流程化和高产化进行，而且切片增粘均匀，不会产生结块，完成增粘即可进行成品出料，成品的粘度可达0.9-1.25dl/g之间，根据不同品种工业丝纺丝要求设定，全流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种填充反应器，其特征在于：包括初段反应器和末段反应器，初段反应器顶部设置切片入口，下端与末段反应器连通，所述末段反应器由若干段筒节构成，筒节下部设置锥体一和锥体二，且锥体一居上，锥体二居下，形成双锥结构，实现填充反应器传送过程的多次分散输送；初段反应器与末段反应器外壁均设置有热媒盘管，热媒盘管内装导热油，导热油温度为200‑230℃；初段反应器设置初段氮气入口，初段氮气自初段反应器下端入，上端出，维持初段反应器内温度为205‑220℃，且自上而下依次增大；末段反应器设置有末段氮气入口，末段氮气自末段反应器下端入，上端出，维持末段反应器内温度为220‑120℃，且自上而下依次降低；末段反应器的锥体二下方设置出料管，将填充反应器内成品输出。

【技术特征摘要】
1.一种填充反应器，其特征在于：包括初段反应器和末段反应器，初段反应器顶部设置切片入口，下端与末段反应器连通，所述末段反应器由若干段筒节构成，筒节下部设置锥体一和锥体二，且锥体一居上，锥体二居下，形成双锥结构，实现填充反应器传送过程的多次分散输送；初段反应器与末段反应器外壁均设置有热媒盘管，热媒盘管内装导热油，导热油温度为200-230℃；初段反应器设置初段氮气入口，初段氮气自初段反应器下端入，上端出，维持初段反应器内温度为205-220℃，且自上而下依次增大；末段反应器设置有末段氮气入口，末段氮气自末段反应器下端入，上端出，维持末段反应器内温度为220-120℃，且自上而下依次降低；末段反应器的锥体二下方设置出料管，将填充反应器内成品输出。2.如权利要求1所述的一种填充反应器，其特征在于：所述初段反应器包括塔盖、塔节、中转管、筒节和锥体，塔盖、塔节、中转管、筒节、锥体顺次连接，切片入口设置于塔盖顶部，热媒盘管盘设于筒节外壁，氮气入口设置于锥体侧壁，锥体底部设置切片出口，初段反应器通过切片出口与末段反应器连通。3.如权利要求1所述的一种填充反应器，其特征在于：所述筒节顶部设置封头，末段反应器通过封头上设置的开口与初段反应器连通。4.如权利要求1所述的一种填充反应器，其特征在于：所述末段反应器设置有多组，第一组与初段反应器连通，余下相邻组间相互连通，最后一组底部接出出料管。5.如权利要求4所述的一种填充反应器，其特征在于：所述各组末段反应器结构相同。6.如权利要求1所述的一种填充反应器，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志超，石教学，邵恒祥，金革，孙国林，曾卫卫，张先明，乔莎莎，胡磊，李广，
申请(专利权)人：浙江古纤道绿色纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33