[发明专利]混合式聚酯酯化反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合式聚酯酯化反应器，主要涉及生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，俗称聚酯)技术领域。

背景技术

聚酯的生产是将酯化反应原料乙二醇(EG)和对苯二甲酸(PTA)在酯化反应器中以一定的比例配合，加以适当的温度、压力条件，保持足够时间从而完成酯化反应，生成对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)，然后再进一步对生成的苯二甲酸乙二醇酯做缩聚处理，生成聚对苯二甲酸乙二醇酯。酯化过程一般是在一个带搅拌的全混釜中完成的，这种带搅拌器的酯化反应器的缺陷是结构复杂，混合效果不够理想。

针对此问题，目前也有依靠热动力循环和外动力搅拌循环相结合的反应器，这种反应器在一个循环系统中，在蒸发反应区的出口设有搅拌器，用于进行物料的输送，同时利用加热反应区的热循环动力作用实现物料在整体系统中的循环，尽管通过这种方式可以是酯化反应在乙二醇/对苯二甲酸的摩尔比1.0-1.70∶1下进行，但是结构比较复杂，大量物料从进料口处进入加热反应区的过程中没有得到很好的混匀，影响酯化效率的提高，同时对物料流的控制也比较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种混合式聚酯酯化反应器，以使结构更为简单，混合效果更好，酯化效率高，并且更易于控制。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种混合式聚酯酯化反应器，包括加热反应罐和蒸发反应罐，所述加热反应罐的出口位于其上部，与所述蒸发反应罐的入口连通，所述蒸发反应罐的出口通过管道与所述加热反应罐的入口连通，其特征在于连接所述蒸发反应罐的出口和所述加热反应罐的入口的管道上设有动力泵和与所述动力泵配套的文丘里管，所述文丘里管的入口连接所述动力泵的出口，所述文丘里管的出口连接所述加热反应罐的入口，所述文丘里管的吸入口连接进料管口。

所述加热反应罐下部可以为锥型壳体，所述文丘里管的出口连接所述加热反应罐的入口的管道可以为等径管道。

所述锥型壳体内部通常可以设有分布器。

所述分布器可以采用孔板结构或由中心向四周延伸出的竖向叶片结构。

所述加热反应罐内可设有加热器。

所述蒸发反应罐的顶部可设有气相出口。

所述加热器可以采用立式盘管或立式列管结构。

通常，可以在所述蒸发反应罐下部侧面或底面设有出料口。

所述加热反应罐和所述蒸发反应罐的外壳均可采用夹套结构，并连接有热媒进、出口，用于连接各部分的管道上均可以设有保温层。

所述热媒优选为气相热媒。

本发明利用了文丘里管在吸入浆料的同时进行料浆的混合，有效地提高了混合效果，同时将动力泵和加热动力相结合，有效地形成料浆的循环，使反应器的整体结构更为简单，操作更为简便，物料混合更加均匀，更有利于酯化反应。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种混合式聚酯酯化反应器，包括有加热反应罐1和蒸发反应罐2，所述加热反应罐出口与蒸发反应罐入口连通，其还包括构成动力混合段3的管道，所述构成动力混合段的管道上设有文丘里管4和与所述文丘里管配套的动力泵5，该管道的入口和出口分别连接所述蒸发反应罐出口和所述加热反应罐入口，由此形成循环系统。

所述加热反应罐下部设有锥型壳体6，所述文丘里管通过与所述锥型壳体入口等径的管道7与所述加热反应罐相连通。所述锥型壳体内部设有分布器9。所述分布器采用孔板结构或由中心向四周延伸出的竖向叶片结构。通过这些方式可以优化物料的流动和分布，平衡各部分的流速，并减小阻力。

所述文丘里管的吸入口连接进料管口11，所述进料管口设有控制进料流速的阀门，由此控制物料的进入流量，并使被吸入的文丘里管的新物料迅速地与原有物料混合，混合效果好。

通常在所述蒸发反应罐下部侧面或底面设有出料口10，所述出料口设有控制出料流速的阀门，由此控制混合后的料浆输出。

所述加热反应罐内设有加热器12，所述加热器采用立式盘管或立式列管结构，物料加热后形成向上的流动，由此减小物料流动的动力消耗。

所述蒸发反应罐的顶部设有气相出口16，所述蒸发反应罐为一密闭壳体13，该壳体内腔的上部为蒸发区14，而下部为酯化反应区15。

所述加热反应罐和所述蒸发反应罐的外壳采用夹套结构17，并连接有热媒进、出口，所述热媒为气相热媒，所述动力混合段的管道上设有保温层，由此可以很好为物料进行加热和保温。