[实用新型]聚对苯二甲酸丙二醇酯制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种间隙式的聚对苯二甲酸丙二醇酯制备装置，属化工技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种相对较新的半结晶状热塑性聚酯，与聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯相比，它具有独特的螺旋状结构而具有优异的性能，兼具尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性和涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性、适中的玻璃化转变温度和良好的加工性能，把各种纤维的优良性能集于一体。目前已成为当前国际上最热门的高分子新材料之一，不仅应用于合成纤维领域，也向工程塑料等领域迅速发展。在“十二五”发展规划中，聚对苯二甲酸丙二醇酯是新材料和化纤工业发展的重点，在国家发展和改革委员会发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》中属于第一鼓励类。

然而，生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂则是制约聚对苯二甲酸丙二醇酯大力发展的一个重大因素。聚对苯二甲酸丙二醇酯生产过程中使用的催化剂不仅影响酯化和缩聚的反应速率，而且会导致副反应的发生进而影响产品的色相、特性粘度等重要指标。目前可用于生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂有锡系催化剂、锑系催化剂、稀土催化剂、钛系催化剂。锡系催化剂催化活性高，但锡系催化剂有强烈的神经毒性，对眼睛和皮肤有强烈的刺激性，对环境也有危害，容易引起水体污染；锑系催化剂虽然价格便宜，但活性较低，而且锑系催化剂中常含有砷而使其有较大的毒性；稀土催化剂活性较高，但是价格昂贵，不适合工业化的应用。钛系催化剂催化活性高，无毒，价格便宜，但由于其催化活性太高，使反应难以控制从而使产品泛黄，特性粘度也难以达到满意的状况。

为进行各种催化剂及制备工艺的实验，需要占地小、易于操作和控制、并且能够方便且准确地判断反应程度的设备，由于目前用于化工实验的通用设备功能相对单一，需要若干设备和仪器的配备才能够实现聚对苯二甲酸丙二醇酯的主工艺流程，也不能在制备过程中随时了解和准确判断反应程度，因此，需要针对聚对苯二甲酸丙二醇酯制备的工艺要求和检测与控制要求的间歇式制备装置。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种苯二甲酸丙二醇酯制备装置，这种设备占地面积小，操作方便，能够在生产过程中检测和判断反应程度，可用于苯二甲酸丙二醇酯制备工艺的实验以及间歇生产，也可以用于其他需要类似工艺的间歇生产。

本实用新型的技术方案为：一种聚对苯二甲酸丙二醇酯制备装置，包括反应器，所述反应器的上部设有对苯二甲酸投料斗、丙二醇进料管、催化剂溶液进料管、氮气进气管、出气管、混合蒸汽出口管和安全阀泄放管，底部设有出料口，所述出料口上设有底阀，所述反应器内设有搅拌器，所述搅拌器的轴穿过所述反应釜的顶壁延伸到反应釜的上方并连接搅拌器驱动电机，所述混合蒸汽出口管分为两路，一路连接分离塔，另一路连接喷淋塔。

优选的，所述反应器为立式并带热媒夹套，所述对苯二甲酸投料斗通过对苯二甲酸投料管连接所述反应器，所述对苯二甲酸投料管上设有手阀，所述驱动电机设有通过反应器液位进行连锁控制的电机控制装置。

优选的，所述丙二醇进料管上设有流量计和开关阀，所述催化剂溶液进料管上设有流量计和开关阀，所述氮气进气管上设有开关阀。

优选的，反应在酯化阶段，所述反应器的混合蒸汽出口连接喷淋塔管线上的开关阀呈关闭状态，所述反应器的混合蒸汽出口连接分离塔管线上的开关阀自动打开，混合蒸汽进入分离塔，反应器内压力由进入分离塔管线上的调节阀控制。

优选的，反应进入预缩聚和终缩聚阶段，所述反应器的混合蒸汽出口连接分离塔管线上的开关阀自动关闭，所述反应器的混合蒸汽出口连接喷淋塔管线上的开关阀自动打开，混合蒸汽进入喷淋塔，反应器内压力由进入喷淋塔管线上的调节阀控制。

优选的，所述分离塔塔釜设有热媒加热盘管，所述分离塔塔顶出口连接酯化水冷凝器，所述酯化水冷凝器的出口一路回流至塔顶，另一路接入酯化水收集槽，所述分离塔塔釜连接第一丙二醇收集槽。

优选的，所述喷淋塔内喷淋液为喷淋液循环槽注入的丙二醇，所述喷淋塔塔顶出口连接液环泵，所述喷淋塔的塔釜液接入喷淋液循环槽，所述喷淋液循环槽内丙二醇进入喷淋液循环泵，再通过喷淋液冷却器冷却后进入所述喷淋塔。

优选的，所述液环泵进气管道为喷淋塔塔顶出气管道，液环泵尾气管道排至安全点放空，所述液环泵液相管线接入第二丙二醇收集槽，所述液环泵进气管道与所述液环泵尾气管道之间设置跨接管道，所述跨接管道上设置调节阀以控制在预缩聚阶段和终缩聚阶段不同的真空度。