[发明专利]用于聚乳酸制备的制备系统和制备方法

权利要求书

1.一种用于聚乳酸制备的制备系统，其特征在于，所述制备系统包括首尾依次连接的釜式反应器(1)、熔体泵(2)、管式反应单元(3)形成的循环系统：

所述釜式反应器(1)包括投料口(11)、真空设备连接口(12)、机械搅拌器(13)、物料进口(14)、物料分配器(15)和物料出口(16)，用于投料加入丙交酯、催化剂和引发剂并加热以发生聚合反应；所述投料口(11)设置于所述釜式反应器(1)的顶部，用于投料加入丙交酯、催化剂和引发剂；所述真空设备连接口(12)设置于所述釜式反应器(1)的顶部，用于连接真空设备；所述机械搅拌器(13)自所述釜式反应器(1)的中心插入设置于所述釜式反应器(1)内，用于转动以搅拌其内的物料；所述物料进口(14)设置于所述釜式反应器(1)的侧壁上，且连接至所述管式反应单元(3)的出料口，用于接收来自所述管式反应单元(3)的物料；所述物料分配器(15)在所述釜式反应器(1)内水平设置，且连接至所述物料进口(14)，用于对来自所述管式反应单元(3)的物料进行分配；所述物料出口(16)设置于所述釜式反应器(1)的底部，用于输出其内的物料；

所述熔体泵(2)的进料口连接至所述釜式反应器(1)的所述物料出口(16)，所述熔体泵(2)的出料口连接至所述管式反应单元(3)的进料口，用于泵送来自所述釜式反应器(1)的物料；

所述管式反应单元(3)包括n个串联设置的管式反应子单元，n≥1；所述管式反应子单元包括依次连接的物料混合器和管式反应器；所述管式反应单元(3)用于对经所述熔体泵(2)送入的物料进行n个循环的混合和反应；

n个串联设置的管式反应子单元中，至少其中1个所述管式反应子单元内的物料混合器上设置有灭活剂添加管线(31)，用于向其中添加灭活剂；

n个串联设置的管式反应子单元中，相邻的物料混合器和管式反应器之间的管线上连通设置有三通阀(32)，用于改变物料流向。

2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述灭活剂添加管线(31)在所述管式反应单元(3)上的连接端设置有单向阀(33)；和/或

所述灭活剂添加管线(31)的自由端设置有灭活剂计量泵(34)；和/或

所述釜式反应器(1)为夹套釜，其夹套内设置有加热介质，所述加热介质为导热油。

3.根据权利要求1或2所述的制备系统，其特征在于，

n＝2-4；和/或

所述三通阀(32)还连接造粒设备。

4.一种利用权利要求1-3中任一项所述制备系统进行聚乳酸制备的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将丙交酯单体加入釜式反应器(1)中加热融化，并搅拌，得到液态丙交酯；

(2)将步骤(1)所得液态丙交酯升温至反应温度，然后加入催化剂和引发剂混合，进行聚合反应；

(3)待所述釜式反应器(1)内物料的平均分子量达到设计分子量的30-40％时，停止搅拌，然后开启所述熔体泵(2)，将所述釜式反应器(1)内的物料输送至所述管式反应单元(3)内进行n个循环的混合和反应；然后所述管式反应单元(3)的出料经所述物料分配器(15)送入所述釜式反应器(1)内进行继续反应，然后再经所述熔体泵(2)送入所述管式反应单元(3)进行继续反应，从而进行循环反应过程；

(4)待循环反应过程进行至平衡状态后，自所述灭活剂添加管线(31)向所述管式反应单元(3)加入灭活剂，进行灭活反应；

(5)对所述管式反应单元(3)中自其进料口至其出料口方向上的第n个所述管式反应子单元中的管式反应器进行加热升温至脱挥温度，将所述管式反应单元(3)的出料经所述物料分配器(15)输出至所述釜式反应器(1)内，在真空状态下对所述管式反应单元(3)的出料进行真空脱挥以脱单，得到聚乳酸产品，经所述三通阀(32)输出。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括步骤(6)，将步骤(5)所得聚乳酸产品经所述三通阀(32)输出至造粒设备进行冷却和切粒。