[实用新型]一种聚四亚甲基醚二醇专用聚合反应釜

说明书

本实用新型公开了一种聚四亚甲基醚二醇专用聚合反应釜，包括竖直设置的圆筒形的釜体，釜体上方设有电机，电机通过减速器带动沿釜体轴向设置的搅拌轴，搅拌轴下方安装有搅拌桨，搅拌桨至少为一层，最高一层搅拌桨所在位置位于重相物料的最上端；釜体侧壁设有进料口，进料口内侧端与进料分布器的中部连接；进料分布器为两端封闭的管状结构，沿水平向分布，沿釜体内侧壁的方向延伸，进料分布器的管壁下方间隙的贯通设有若干布料孔；进料分布器的高度低于最高一层搅拌桨所在高度；出料口的高度高于进料口的高度。本实用新型的有益效果是：在保持良好的反应效果的前提下，减少催化剂的排出量，提高反应效率，降低生产成本。

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，具体是一种聚四亚甲基醚二醇专用聚合反应釜，主要应用于采用杂多酸法生产聚四亚甲基醚二醇的工艺中。

背景技术

杂多酸法生产聚四亚甲基醚二醇，具有流程较短、控制稳定性好和可调性好的优点。中国专利文献CN101602851A于2009年12月16日公开了“一种制备聚四亚甲基醚二醇的方法及专用设备”，其方法为：将戊二醇、芳香族羧酸、四氢呋喃加入到搅拌釜中混合，在混合物中加入固体杂多酸充分反应后，催化剂吸附器除去剩余的杂多酸，然后将四氢呋喃蒸发后，即得成品。其设备为：包括有搅拌釜(1)，其特征在于所述的搅拌釜(1)通过管路依次连接有催化剂分离器(2)以及催化剂吸附器(3)，催化剂吸附器(3)出口处通过管路连接有溶剂蒸发设备(4)。在杂多酸法生产聚四亚甲基醚二醇的过程中，催化剂的比重在1.8以上，而其余的混合有机相比重为0.92左右；单次聚合THF的转化率一般小于45%，且催化剂会部分溶解于THF，因此在进行连续生产时，需要将部分反应釜物料连续送到沉降罐中，反应体系在沉降罐中经静置沉降后分为上下两层，上层为轻相（包括PTMEG、THF、溶解在其中的催化剂），下层为重相（主要为催化剂、PTMEG、少量THF），重相返回反应釜循环使用；由于催化剂需要大量送到沉降罐进行沉降分离，分离后又要再次输回反应釜中，因此催化剂的利用效率不高。另外由于催化剂的比重较大，在转移反应液混合物料时，需要消耗更多的电能，增加了聚合反应釜采出泵的负荷。

发明内容

基于以上问题，本实用新型提供一种聚四亚甲基醚二醇专用聚合反应釜，在保持良好的反应效果的前提下，减少催化剂的排出量，提高反应效率，降低生产成本。

为了实现发明目的，本实用新型采用如下技术方案：一种聚四亚甲基醚二醇专用聚合反应釜，包括竖直设置的圆筒形的釜体，釜体上方设有电机，电机通过减速器带动沿釜体轴向设置的搅拌轴，搅拌轴下方安装有搅拌桨，搅拌桨至少为一层，最高一层搅拌桨所在位置位于重相物料的最上端；釜体侧壁设有进料口，进料口内侧端与进料分布器的中部连接；进料分布器为两端封闭的管状结构，沿水平向分布，沿釜体内侧壁的方向延伸，进料分布器的管壁下方间隙的贯通设有若干布料孔；进料分布器的高度低于最高一层搅拌桨所在高度；出料口的高度高于进料口的高度。

本方案设计的聚四亚甲基醚二醇专用聚合反应釜，在传统的釜体、电机、减速器和搅拌轴的基础上，对搅拌桨的位置进行了明确定义。由于釜体中的混合物料会因为比重的原因分为上方的轻相物料区和下方的重相物料区，搅拌桨的最上一层被明确要求定位在下方重相物料区的上端位置，使搅拌桨的搅拌动作仅直接针对下方，即主要是催化剂的重相物料。这样就可以使催化剂在搅拌作用下始终在釜体下方悬浮，参与反应，减少了催化剂的用量，但是获得的催化效果更加显著。在此基础上，将釜体侧壁设有的进料口高度定义在最高一层搅拌桨所在高度的下方。物料从进料口进入釜体，就直接进入重相物料区，与悬浮的催化剂充分混合，轻相物料上浮至上方，而重相物料下沉到下方，可以减少上方轻相物料区混入催化剂的数量。进料分布器可以是一段两端封闭的弯管，沿水平设置，沿釜体内壁形状完全延伸，中间与进料口连接。进料分布器下方设置有若干布料孔，可以使物料均匀和缓的溢出布料孔，混入催化剂中，以减少对催化剂的冲击，避免催化剂扬起后混入上方的轻相物料区。出料口的高度高于进料口的高度，其内侧端开口于上方的轻相物料区，可以获取经过初步分离后的轻相物料，减少将扬起的催化剂带出釜体的量。