[实用新型]用于制备聚乳酸的聚合反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于聚乳酸的聚合反应装置技术领域，尤其涉及一种用于制备聚乳酸的聚合反应装置。

背景技术

聚乳酸是一种具有优良生物相容性和可生物降解性的合成高分子新型材料，其被认为是21世纪最有前景的高分子材料之一。2002年美国正式聚乳酸工业化生产，随后日本、德国等国家竞相开始不同用途的聚乳酸工业化生产。目前，我国也在加快聚乳酸的开发和应用，而其工业化生产在我国尚属难题。

目前常见的聚合反应装置有立式垂直搅拌反应器、卧室水平搅拌反应器、带搅拌立式刮板薄膜蒸发型反应器、双螺杆型反应器等。由于其技术成熟，反应效率高，被广泛应用于聚酯聚合生产。但是这些反应器都有不同程度的不足之处，1、需要消耗较大的搅拌动能；2、密封难度大；3、反应器内温度分布不均匀；4、反应过程中很难出去非聚合物单体；5、聚合反应后还要进行一系列繁琐的造粒过程。

由于聚乳酸聚合反应时间较其它高分子材料相对较长，而且聚合物内的非聚合单体较多，聚合反应后造粒过程繁琐，因此上述四种反应器均无优势。

实用新型专利：乳酸直接缩聚制备聚乳酸的装置，专利号：03228796.8公开了一种由三口容器、冷凝器、单口接受容器相互连接构成的装置。其中，三口容器的一端口用于通入惰性气体，一端口插入搅拌套管，一端口与冷凝器的一端连接，冷凝器的另一端通过连接管与单口接受容器连接，管口设有与真空泵连接的接口，便于将装置抽真空。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种能将聚合和造粒过程结合在一起的用于制备聚乳酸的聚合反应装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：用于制备聚乳酸的聚合反应装置，包括壳体，壳体内腔构成密封的反应室，在壳体的上端面设置有一个连通反应室的进料口，在壳体的上部设置有连通反应室的抽气口，在壳体的侧壁或底部设置有连通反应室的进气口，在壳体的底部设置有一个连通反应室的出料口；反应室内从上至下依次固定有多个聚合板，聚合板的上表面设置有多个凹孔；各个聚合板倾斜设置，上下相邻的两个聚合板倾斜方向相反，聚合板的高端为承接上方物料的承接端，聚合板的低端为向下输送物料的输送端，输送端与内层壳体的内壁之间留有间隙；相邻的上一个聚合板的输送端的下方对应相邻的下一个聚合板的承接端；最上方的聚合板为第一聚合板，第一聚合板的承接端上方对应设置有一个连接进料口的均流分配器，最下方的聚合板为第二聚合板，第二聚合板的输送端下方对应设置一个连接出料口的收集槽。

本实用新型的另一个技术目的是提供一种高真空状态下温度场均匀分布，满足聚乳酸聚合工艺条件的聚合反应装置。作为上述技术方案的改进，上述的壳体由内层壳体和外层壳体组成，内层壳体和外层壳体之间构成流通热媒或冷媒的密封隔层，内层壳体的内部构成密封的反应室；在外层壳体一侧设置有连通密封隔层的引入口，在外层壳体对应另一侧的上部设置有连通密封隔层的引出口；进料口的外端设置在外层壳体的上端面上，抽气口的外端设置在外层壳体的上部，进气口的外端设置在外层壳体的侧壁或底部，出料口的外端设置在外层壳体的底部；在每一个聚合板的下表面设置有一个与密封隔层相连通的中空支撑板。

作为上述技术方案的进一步改进，上述的壳体由上部分壳体和下部分壳体可拆卸连接组成，上部分壳体和下部分壳体分别制有由内层壳体和外层壳体构成的密封隔层。上部分壳体的密封隔层设置有一个第一引入口和一个与第一引入口成对角设置的第一引出口。下部分壳体的密封隔层设置有一个第二引入口和一个与第二引入口成对角设置的第二引出口。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述聚合板上表面的凹孔为多边形孔，各个凹孔紧密排列。

上述均流分配器的上部与进料口连接，下部沿第一聚合板的承接端设置有成排的多个通孔，液相可聚合物从进料口流入均流分配器，然后从均流分配器下部的各个通孔流到第一聚合板的承接端。

上述收集槽为长条形槽，收集槽的上部开口对应第二聚合板的输送端，收集槽的下部与出料口连接。

上述凹孔10深3mm至5mm。凹孔优选为六边形的蜂窝孔、四边形孔或三角形孔。

本实用新型上述设计所具有的的优点：

1、由于多凹孔聚合板的设计，使聚乳酸聚合过程和造粒过程有效地结合在一起，减少了后续繁琐的造粒工艺过程；

2、无搅拌、无机械动力，依靠多凹孔聚合板以一定角度倾斜的设计，使可聚合物在重力作用下充分的填充入蜂窝板的凹槽中；