[实用新型]一种用于乳酸聚合的反应釜

说明书

本实用新型提供一种用于乳酸聚合的反应釜，包括釜体、出料装置和控制装置，其特征在于，所述反应釜还包括搅拌装置和除水装置，所述搅拌装置包括螺带式搅拌桨和折页式搅拌桨，所述螺带式搅拌桨和折页式搅拌桨分别设置在所述釜体内的中部和下部，折页式搅拌桨的两个叶片能够调节角度；所述釜体底部安装出料装置，所述出料装置为上展式放料阀；所述除水装置的除水管接口设在釜体侧面的上部，所述除水管依次连接釜体外部的冷凝器、真空泵和收集罐；所述控制装置包括PLC控制器，PLC控制器通过电路连接所述搅拌装置、出料装置和除水装置，用于控制反应条件和除水条件。

技术领域

本实用新型属于聚乳酸生产设备技术领域，具体涉及一种用于乳酸聚合的反应釜。

背景技术

随着生态农业和环保产业的发展，利用生物质制备有价值的化合物或化工原料的技术发展迅速。利用秸秆发酵产生的乳酸进而聚合生产聚乳酸的技术逐渐向着产业化发展。利用秸秆发酵产生的乳酸进行聚合的过程中，反应体系的黏度会逐渐增大，特别是反应后期利用传统的搅拌桨无法达到理想的搅拌效果，导致反应不充分，产品纯度较低。同时，缩聚反应会产生大量的水分，由于反应黏度的增加小分子副产物水难以除去，不仅会造成已聚合产物的降解，而且会减缓正反应的继续进行，导致无法得到高分子量的聚乳酸，所以水分及时有效地除去尤为重要。

因此，人们渴望获得一种行之有效的反应装置，来解决利用秸秆发酵产生的乳酸合成聚乳酸时反应体系黏度较大和反应后期除水困难的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于乳酸聚合的反应釜，所述反应釜包括釜体、搅拌装置、出料装置、除水装置和控制装置，所述搅拌装置包括螺带式搅拌桨和折页式搅拌桨，所述螺带式搅拌桨和折页式搅拌桨分别设置在所述釜体内的中部和下部，折页式搅拌桨的两个叶片能够调节角度；所述釜体底部安装出料装置，所述出料装置为上展式放料阀；所述除水装置的除水管接口设在釜体侧面的上部，所述除水管依次连接釜体外部的冷凝器、真空泵和收集罐；所述控制装置包括PLC控制器，PLC控制器通过电路连接所述搅拌装置、出料装置和除水装置，用于控制反应条件和除水条件。

所述釜体为所述反应釜的主体反应装置，用于进行乳酸聚合反应。所述釜体的顶部设有可拆卸釜盖，釜盖与釜体能够密封连接，保证釜体内部的反应环境。所述釜盖上设有进料口、压力计和搅拌电机，所述搅拌装置的搅拌轴一端连接搅拌电机，另一端穿过釜盖，连接釜体内部的搅拌桨。

所述釜体的长度和宽度相同，由于乳酸聚合的过程中均会产生大量的水分，反应体系中水的存在不仅会造成已聚合产物的降解，而且会减缓正反应的继续进行，导致逆反应占主导地位，所以水分需要及时有效地除去，所述釜体长度和宽度相同，属于扁平小型设计，不仅增大了除水表面积，而且减短了水蒸气上升的路径，可以达到更好的除水效果，加快了聚合反应的正向进行，减缓了产物降解，使产物更加纯净，得到分子量更高的聚乳酸。

优选的，所述釜体侧面设置视镜，便于观察釜体内部的反应情况。

所述釜体下方设有支架，稳固支撑釜体，使得釜体底部与地面之间留有空间，便于设置所述出料装置。

所述搅拌轴穿过釜盖，连接釜体内部的螺带式搅拌桨和折页式搅拌桨。所述螺带式搅拌桨位于釜体的中部，所述螺带式搅拌桨包括两根螺旋形桨叶，两根螺旋形桨叶相互缠绕形成侧面为沙漏形的螺带式搅拌桨。由于秸秆发酵的乳酸黏度较大，且随着聚合反应的深入，黏度还会增加，所以一般搅拌桨很难达到理想的搅拌效果。本实用新型所述的螺带式搅拌桨采用两根桨叶，并形成沙漏形状，对反应物料起到很好的搅拌效果，经过研究发现，螺旋形桨叶的数量过多，会使反应物料产生扰流，影响搅拌效果；螺旋形桨叶的数量过少，无法达到充分搅拌的效果。