[发明专利]一体式屋脊填充聚酯固相增粘反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于聚酯固相连续增粘的反应器或前反应器，是一种一体式屋脊填充聚酯固相增粘反应器。

背景技术

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、大分子量的高粘度聚酯切片。目前聚酯连续固相增粘生产反应器多采用充填式和屋脊式。

单纯充填式反应器(以美国Bepex、日本东丽技术为代表)，具有容积效率高的特点，但在反应器中物料紧密地堆积在一起，承受着不同程度的堆积压力，物料之间无相对运动；在高温作用下物料易发生滞留结块现象，而影响产品质量和正常生产。

对单纯屋脊式反应器(以瑞士布勒公司技术为代表)，由于其反应器内部装有屋脊式风管，使物料在反应过程中不断地翻转，缓解了物料在反应器中的结块现象；但其设备结构复杂，填充效率低，体积庞大且附属设备较多，设备造价高。

专利CN200810132833.8中提到一种‘分段式聚酯切片固相增粘反应器’，通过把反应器分成若干段、增加反应器内部的进气与排气管的设计，虽然其克服了物料粘连结块的缺点，具有使物料受热均匀等特点，但其的结构仍然较为复杂，过多的风管导致容积效率低，要达到较高的产能，其设备体积较大。

发明内容

本发明提供了一种一体式屋脊填充聚酯固相增粘反应器，将屋脊式与填充式反应器结合在一起，以屋脊段做为加热段及与反应段，以填充段做为主反应段，既避免了单纯屋脊式反应器容积效率低、造价高、出料段切片温度和设备底部氮气分布不匀等缺点，同时也避免了单纯填充反应器氮气流通阻力大、速度慢、易结块等缺点。尤其适用于高产量聚酯连续固相增粘生产线。

本发明的技术方案如下：

该反应器包括方形的进料段、方形的屋脊反应段、方圆转换筒、填充反应段、冷却段、出料段，自上而下连接；从进料段至方圆转换筒上端为法兰连接，方圆转换筒以下各段均采用焊接相连。屋脊反应段可以分为2-5节，各节均设有一个进风口和一个出风口；填充反应段外壁焊有螺旋盘管，用以通热媒保温。冷却段进风口上部中心位置安有锥型分布器，锥型分布器的底面直径为填充反应段内壁直径的0.65～0.75倍，其将进入反应器的氮气均匀地分布，同时消除搭拱现象及漏斗效应。

本发明的有益效果是所述反应器容积效率高、造价经济、物料受热均匀、不易结块、出料段物料温度和设备底部氮气分布均匀。所应用的工艺温度范围为200-230℃，产量30-120t/d，产量可调范围50％～110％。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图

图中：1进料口；2进料段；3出风口；4屋脊反应段；

5第一进风口；6方圆转换筒；7填充反应段；8冷却段；9锥型分布器；

10第二进风口；11出料段；12出料口；13热媒半圆盘管；14热媒出口；

15热媒进口。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。

如图1所示，图中屋脊反应段，为4节屋脊。屋脊预热式聚酯固相增粘反应器包括有进料口1、进料段2、出风口3、屋脊反应段4、进风口5、方圆转换筒6、填充反应段7、冷却段8、锥型分布器9、新风口10、出料段11、出料口12、热媒半圆管13、热媒出口14、热媒进口15。

本发明将屋脊式与填充式反应器结合在一起，使物料在屋脊反应段完成预热过程，然后进入填充反应段继续完成反应过程。二至五段屋脊式反应器自上而下依次连接，然后其再通过方圆转换筒6与填充式反应段7结合，与填充段7下部的冷却段8及出料段11一起形成一体式的聚酯切片固相增粘反应器。

经过结晶的聚酯切片物料由进料口1经进料段2，进入屋脊反应段4(本发明的进料段及屋脊反应段均为方形)，从第一进风口5处通热氮气。氮气通过屋脊反应段4内部交错排布的屋脊型流道自下而上和物料充分接触，对物料进行加热。每节屋脊均有氮气进口和出口，相邻节屋脊之间设有氮气加热器。氮气从屋脊出来，经加热器加热后依次进入其上一节屋脊的氮气入口，直至从出风口3排出，再进入氮气循环纯化系统处理后再利用。物料在屋脊段内被均匀加热至反应温度，同时物料结晶度和粘度都有明显提高。预热好的物料通过方圆转换筒6进入圆筒形的填充反应段7进行增粘反应。完成增粘的切片经冷却段8处的锥型分布器9导流，由出料口12排出。