一種制備高黏熔體的成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)方法及其反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種制備高黏熔體的成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)方法及其反應(yīng)器。本發(fā)明涉及一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)方法，熔融單體共混物或預(yù)聚物在成排的管間降膜支撐管管間形成瀑布狀降膜流動(dòng)而進(jìn)行熔融縮聚反應(yīng)，熔體從管間滑落后，匯聚到反應(yīng)器底部進(jìn)一步攪拌勻化，反應(yīng)完畢后物料排出。實(shí)施本方法的反應(yīng)器為整體立式結(jié)構(gòu)，包括殼體、上端的熱媒箱體及其相連的管間降膜支撐管、物料箱和下端的底殼、攪拌器等。套有內(nèi)管的降膜支撐管垂直懸掛，成排排布，管口與熱媒箱體相通供熱媒流動(dòng)。本反應(yīng)器具有流動(dòng)阻力小、無(wú)死區(qū)、成膜面積大、表面更新快，滿足過(guò)程平推流等優(yōu)點(diǎn)，適用于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等高黏聚合物的熔融縮聚反應(yīng)。
【專利說(shuō)明】一種制備高黏熔體的成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)方法及其反
l-k— □□
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高黏聚合物生產(chǎn)中的一種降膜式熔融縮聚反應(yīng)方法及熔融縮聚反應(yīng)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]縮聚反應(yīng)是一個(gè)可逆平衡反應(yīng)，隨著縮聚反應(yīng)的進(jìn)行，小分子類化合物需要及時(shí)有效的排除反應(yīng)體系，從而使聚合物分子量不斷提高，包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺(PA)和聚碳酸酯(PC)等在內(nèi)的聚合物均通過(guò)縮聚反應(yīng)制得?？s聚反應(yīng)的實(shí)施方法主要有熔融縮聚、固相縮聚、溶液縮聚等，其中熔融縮聚因其反應(yīng)效率高、流程短、節(jié)能環(huán)保以及滿足柔性化大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)而被廣泛采用。熔融縮聚法生產(chǎn)高黏物料過(guò)程中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)體系黏度急劇增加，生成的小分子排除越來(lái)越困難，傳質(zhì)成為過(guò)程的控制因素，因此采用能提供大的傳質(zhì)比表面積的優(yōu)質(zhì)縮聚反應(yīng)設(shè)備是實(shí)施高效熔融縮聚的關(guān)鍵。
[0003]根據(jù)熔融縮聚反應(yīng)特點(diǎn)，縮聚反應(yīng)器內(nèi)熔體需有良好的流動(dòng)成膜性能以便于形成厚度適當(dāng)?shù)娜垠w膜，且維持較大的成膜面積，熔體膜太厚會(huì)造成小分子脫除困難，而熔體膜太薄則會(huì)使得熔體在內(nèi)構(gòu)件表面停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而發(fā)生降解;反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)需保證熔體流動(dòng)的同時(shí)得到不斷混合以盡可能增強(qiáng)熔體膜的界面更新;此外，物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間要求均一可控以此得到所需窄分布的高分子量聚合物。因此，理想的熔融縮聚反應(yīng)器應(yīng)滿足物料流動(dòng)為平推流，無(wú)死區(qū)，單位時(shí)間內(nèi)所獲得的傳質(zhì)面積與物料體積之比(成膜效率)最大化，表面更新快，小分子的擴(kuò)散途徑短以及物性變化與聚合過(guò)程相匹配以適應(yīng)不同反應(yīng)階段的要求。
[0004]目前公開的立式降膜熔融縮聚反應(yīng)器有柵板塔式縮聚反應(yīng)器、管外降膜縮聚反應(yīng)器等。管板塔式反應(yīng)器主要依靠?jī)?nèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)使得熔融物料在管或板表面結(jié)構(gòu)上成膜，其成膜面積和表面更新頻率相對(duì)于傳統(tǒng)臥式攪拌的縮聚反應(yīng)器有所升高，但其內(nèi)置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易產(chǎn)生滯留區(qū)，導(dǎo)致熔體降解，在生產(chǎn)高黏物料的應(yīng)用上存在困難。管外降膜反應(yīng)器可使物料順著管外表面成膜狀向下流淌，由于物料靠重力自然向下流，不會(huì)出現(xiàn)堵塞的問(wèn)題，這類反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、傳質(zhì)界面大和反應(yīng)溫度均勻等優(yōu)點(diǎn)，但由于附壁式自由降膜流動(dòng)的液膜從內(nèi)到外呈現(xiàn)半拋物線型的速度分布，熔體膜的表層速度遠(yuǎn)大于壁面附近區(qū)域，外層膜停留時(shí)間過(guò)短而內(nèi)層膜停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明第一個(gè)目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備高黏熔體的成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)方法，能使反應(yīng)溫度均勻可控，有效擴(kuò)大成膜面積，提高熔體成膜效率以及熔體的表面更新，增強(qiáng)熔體流動(dòng)成膜均勻性和停留時(shí)間的均一性，提高縮聚反應(yīng)效率和高黏物料的廣品品質(zhì)。為此，提出以下技術(shù)方案；.一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)方法，其特征在于:所述方法采用配置有成排排列的熱交換管間降膜支撐管的反應(yīng)器，在成排排列的管間降膜支撐管中，管間降膜支撐管是相鄰關(guān)聯(lián)的，管間距與管徑之比為0.1?20，使熔體物料在向下流動(dòng)時(shí)，在成排排列的管間降膜支撐管間相連成幕，在管間降膜支撐管間形成瀑布狀降膜流動(dòng)，并進(jìn)行熔融縮聚反應(yīng)，從所述瀑布狀降膜的兩側(cè)面揮發(fā)小分子物質(zhì)，提高物料熔體分子量。
[0006]進(jìn)一步地，所述物料在向下流動(dòng)時(shí)，同時(shí)也在所述管間降膜支撐管外壁形成管外降膜，所述管間降膜支撐管間的瀑布狀降膜流動(dòng)的熔體物料與管外降膜的熔體物料相連。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，能使反應(yīng)溫度均勻可控，有效擴(kuò)大成膜面積，提高熔體成膜效率以及熔體的表面更新，增強(qiáng)熔體流動(dòng)成膜均勻性和停留時(shí)間的均一性，提高縮聚反應(yīng)效率和高黏物料的產(chǎn)品品質(zhì)。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括立式殼體，其特征在于所述反應(yīng)器還包括成排排列的熱交換管間降膜支撐管、設(shè)置在立式殼體上端的物料進(jìn)料箱，物料進(jìn)料箱的底板為布膜板，成排排列的降膜支撐管穿過(guò)布膜板，布膜板具有布膜結(jié)構(gòu)，布膜結(jié)構(gòu)包括對(duì)應(yīng)管間降膜支撐管間區(qū)域的布膜狹縫，管間降膜支撐管是相鄰關(guān)聯(lián)的，使熔體物料在向下流動(dòng)時(shí)，在成排排列的管間降膜支撐管間相連成幕，在管間降膜支撐管間形成瀑布狀降膜流動(dòng)，并進(jìn)行熔融縮聚反應(yīng)，從所述瀑布狀降膜的兩側(cè)面揮發(fā)小分子物質(zhì)，提高物料恪體分子量。
[0008]在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可同時(shí)采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案，或?qū)@些技術(shù)方案組合使用:
同排管間降膜支撐管間設(shè)有或不設(shè)有橫向連接相鄰兩管的管間連接絲，兩管管間連接絲根數(shù)為O?1000，直徑為0.1 mm?20 mm，管間連接絲根數(shù)為O的管間距離與管徑之比為
0.1 - 10，管間連接絲根數(shù)為I?1000的管間距離與管徑之比為0.1?20。
[0009]成排管間降膜支撐管穿過(guò)布膜板垂直安裝，布膜板上設(shè)有多排布膜結(jié)構(gòu)，布膜結(jié)構(gòu)包括用于和管間降膜支撐管形成降膜間隙的布膜孔以及對(duì)應(yīng)管間部位的布膜狹縫，且狹縫和孔連通，在布膜孔孔壁和管間降膜支撐管之間的空隙用于物料熔體在管間降膜支撐管外布膜。
[0010]立式殼體在物料進(jìn)料箱上方設(shè)有熱媒流出箱體和熱媒流入箱體，熱媒流入箱體設(shè)有反應(yīng)器熱媒進(jìn)口，熱媒流出箱體上有反應(yīng)器熱媒出口，所述成排排列的管間降膜支撐管與熱媒流入箱體及熱媒流出箱體相通;熔體物料進(jìn)管從熱媒流出箱體和熱媒流入箱體穿過(guò)，通至物料進(jìn)料箱;立式殼體上部設(shè)有真空抽氣口，底殼內(nèi)設(shè)有攪拌器，其動(dòng)力由底部傳入，底殼底部設(shè)有物料出口。
[0011]所述管間降膜支撐管采用外管套內(nèi)管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管與熱媒流出箱體上蓋板相通，夕卜管與熱媒流出箱體下底板相通。
[0012]所述管間降膜支撐管的內(nèi)管保持管徑不變，外管為一段直管或變徑同軸直管，所述變徑同軸直管的變徑趨勢(shì)為自上至下，管徑變小。
[0013]所述管間降膜支撐管外管管徑為2?30mm，內(nèi)管管徑為I?20 mm，外管管徑與內(nèi)管管徑相差I(lǐng)?10 mm。
[0014]反應(yīng)器設(shè)傳熱系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)，傳熱系統(tǒng)包括熱媒流入箱體、熱媒流出箱體和降膜支撐管組成的流通路徑，熱媒流入箱體和熱媒流出箱體上分別設(shè)有反應(yīng)器熱媒進(jìn)口和反應(yīng)器熱媒出口 ；保溫系統(tǒng)包括立式殼體和底殼及其外圍分別設(shè)置的殼體夾套和底殼夾套，殼體夾套的上部和下部分別設(shè)有殼體夾套熱媒進(jìn)口和殼體夾套熱媒出口，底殼夾套的上部和下部分別設(shè)有底殼夾套熱媒進(jìn)口和底殼夾套熱媒出口，傳熱系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)的熱媒介質(zhì)流通到外部經(jīng)過(guò)加熱或冷卻后循環(huán)運(yùn)行。
[0015]本發(fā)明能適用于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺(PA)和聚碳酸酯(PC)等聚合物的熔融縮聚反應(yīng)。
[0016]本發(fā)明是在對(duì)縮聚反應(yīng)的傳質(zhì)特點(diǎn)和高黏物料流體動(dòng)力學(xué)充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)高黏熔體成膜流動(dòng)特性控制降膜流動(dòng)速度及其速度分布和強(qiáng)化熔體界面?zhèn)髻|(zhì)作為技術(shù)解決方案的設(shè)計(jì)思路，以此提高成膜面積，增強(qiáng)熔體的表面更新和停留時(shí)間均一性，最終提尚廣品品質(zhì)。
[0017]本發(fā)明采用成排排布的垂直套管作為管間降膜支撐件，利用物料熔體具有高粘度以及粘度不斷增高和降膜支撐件的排布等特點(diǎn)，能始終維持較大的成膜面積，熔體膜厚均勻，流速趨于一致，膜面在重力作用力下保持平推流運(yùn)動(dòng)，從而保證了聚合產(chǎn)物分子量分布窄，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)性能優(yōu)良而穩(wěn)定的產(chǎn)品，且單位體積反應(yīng)器的生產(chǎn)效率大大增加。進(jìn)一步地，設(shè)置相鄰兩管的管間支撐絲，其能針對(duì)“瀑布”狀的管間降膜，加強(qiáng)熔體的分散與混合，提高熔體膜的表面更新頻率，同時(shí)又能對(duì)瀑布形狀的穩(wěn)定性起到保持作用。本發(fā)明所述反應(yīng)方法簡(jiǎn)易可行，具有流動(dòng)成膜面積大、表面更新速率快、停留時(shí)間均一可控，以及能耗低、易清洗等一系列優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)熱質(zhì)傳遞與化學(xué)反應(yīng)耦合的高效能熔融縮聚。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明所提供的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明所提供的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明所提供的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖4為布膜板孔隙單元示意圖。
[0022]圖5a為多排U型管的直管穿過(guò)布膜板的幾何布局示意圖之一。
[0023]圖5b為多排U型管的直管穿過(guò)布膜板的幾何布局示意圖之二。
[0024]圖5c為多排U型管的直管穿過(guò)布膜板的幾何布局示意圖之三。
[0025]圖中零部件、部位及編號(hào):反應(yīng)器熱媒進(jìn)口I，進(jìn)料管道2，熱媒流進(jìn)箱體3，熱媒流出箱體4，熱媒流出箱體上蓋板41，熱媒流出箱體下底板42，物料進(jìn)料箱5，布膜板51，布膜孔511，布膜狹縫512，殼體夾套熱媒進(jìn)口 6，立式殼體7，殼體夾套8，底殼法蘭9，底殼螺栓10，底殼夾套熱媒進(jìn)口 11，底殼12，底殼夾套13，物料出口 14，底殼夾套熱媒出口 15，攪拌器16，殼體夾套熱媒出口 17，降膜支撐管18，外管181，內(nèi)管182，管間連接絲183，真空抽氣口 19，殼體法蘭20，殼體螺栓21，反應(yīng)器熱媒出口 22，熔體物料進(jìn)管23。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1，參照附圖1、4、5a、5b、5c。
[0027]在本實(shí)施例中，降膜支撐管18的外管181采用管徑不變的直管。
[0028]本實(shí)施例所提供的一種制備高黏熔體的成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，如圖1所示，它包括立式殼體7，連接于立式殼體7上端的物料進(jìn)料箱和下端的底殼12，物料進(jìn)料箱5上方設(shè)有熱媒流出箱體4，在熱媒流出箱體4之上又設(shè)有熱媒流入箱體3，熱媒流入箱體3上設(shè)有反應(yīng)器熱媒進(jìn)口 I，熱媒流出箱體4上有反應(yīng)器熱媒出口22，成排排列的降膜支撐管18連接于熱媒流出箱體4和熱媒流入箱體3以組成熱媒流通路徑，熔體物料進(jìn)管23從熱媒流出箱體4和熱媒流入箱體3穿過(guò)，通至物料進(jìn)料箱5;物料進(jìn)料箱5的底板為布膜板51，布膜板51上有布膜結(jié)構(gòu)，立式殼體7上部設(shè)有真空抽氣口 19，管間降膜支撐管18下方安裝有攪拌器16，其動(dòng)力由底部傳入，底殼12底部設(shè)有物料出口 14。
[0029]所述反應(yīng)器包括成排排列的管間降膜支撐管18，管間降膜支撐管是相鄰關(guān)聯(lián)的，使熔體物料在向下流動(dòng)時(shí)，在成排排列的管間降膜支撐管間相連成幕，在管間降膜支撐管間形成瀑布狀降膜流動(dòng)，并進(jìn)行熔融縮聚反應(yīng)，從所述瀑布狀降膜的兩側(cè)面揮發(fā)小分子物質(zhì)，提高物料熔體分子量。
[0030]管間降膜支撐管18垂直安裝，下端懸空，每排有一根以上的管間降膜支撐管18整齊排列，同排所有管間降膜支撐管18的軸線處于同一平面，排與排之間相隔同等距離保持平行。
[0031]所述的管間降膜支撐管18為內(nèi)外套管結(jié)構(gòu)，外管181與熱媒流出箱體上蓋板41相通，內(nèi)管182與熱媒流出箱體下底板42相通。
[0032]作為優(yōu)選，管間降膜支撐管外管181外徑為2?30 mm，內(nèi)管外徑為I?20 mm，夕卜管管徑與內(nèi)管管徑相差為I?10 mm。
[0033]垂直安裝的相鄰兩根管間降膜支撐管18管間設(shè)有橫向的管間連接絲183，管間連接絲183長(zhǎng)度等于相鄰兩管間降膜支撐管18的垂直距離，作為優(yōu)選，管間連接絲183的根數(shù)為I?1000，直徑為0.1 mm?10 mm
作為優(yōu)選，相鄰兩根管間降膜支撐管18的管間距離與其外管181的管徑之比為0.1?
20 ο
[0034]成排排布的管間降膜支撐管18穿過(guò)布膜板51垂直安裝，布膜板51上設(shè)有多排布膜結(jié)構(gòu)，布膜結(jié)構(gòu)包括用于和管間降膜支撐管18形成降膜間隙的的布膜孔511以及對(duì)應(yīng)管間部位的狹縫512，且狹縫512和孔511連通，狹縫512用于使熔體從管間以較薄的厚度流下，如圖4所示。在布膜孔孔壁和管間降膜支撐管18之間的空隙用于物料熔體在管間降膜支撐管18外布膜，形成管外降膜流動(dòng)，所述管間降膜支撐管18間的瀑布狀降膜流動(dòng)的熔體物料與管外降膜的熔體物料相連，不僅進(jìn)一步增加成膜面積，且有助于瀑布狀降膜流動(dòng)的成幕穩(wěn)定性，而管間的物料幕反過(guò)來(lái)能利用物料的粘度對(duì)管外降膜平推流的形成有促進(jìn)作用。
[0035]每排布膜結(jié)構(gòu)有一個(gè)以上的布膜孔隙單元，每個(gè)單元包括一個(gè)孔511及一條縫512，作為優(yōu)選，孔壁為齒狀，如圖4所示，從而使孔51的孔壁和管間降膜支撐管之間的空隙基本為齒縫。作為優(yōu)選，齒縫的內(nèi)環(huán)半徑(Rl)與降膜支撐管直管的管端半徑相同，齒縫外環(huán)半徑(R2)與內(nèi)環(huán)半徑(Rl)之差為0.1?10 mm，狹縫512的寬度(LI)為0.1?10 mm，長(zhǎng)度(L2)為I ?200 mm。
[0036]圖5a、5b、5c分別為多排管間降膜支撐管18穿過(guò)布膜板幾何布局的幾種示例。相鄰兩排的鄰近兩組管間降膜支撐管18的四個(gè)管間降膜支撐管的中軸線頂點(diǎn)相連成平行四邊形。
[0037]作為優(yōu)選，成排排列的管間降膜支撐管18的排與排之間的垂直距離為10?200mm，管間降膜支撐管18成排整體垂直安裝。
[0038]反應(yīng)器有傳熱系統(tǒng)，包括熱媒流入箱體3、熱媒流出箱體4和管間降膜支撐管18及其組成的流通路徑，熱媒流入箱體3和熱媒流出箱體4上分別設(shè)有反應(yīng)器熱媒進(jìn)口 I和反應(yīng)器熱媒出口 22。
[0039]反應(yīng)器設(shè)有保溫系統(tǒng)，包括立式殼體7和底殼12及其外圍分別設(shè)置的殼體夾套8和底殼夾套13，殼體夾套8的上部和下部分別設(shè)有殼體夾套熱媒進(jìn)口 6和殼體夾套熱媒出口17，底殼夾套13的上部和下部分別設(shè)有底殼夾套熱媒進(jìn)口 11和底殼夾套熱媒出口 15。
[0040]傳熱系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)的熱媒介質(zhì)流通到外部經(jīng)過(guò)加熱或冷卻后循環(huán)運(yùn)行。
[0041 ]由熱媒流入箱體3、熱媒流出箱體4和物料進(jìn)料箱5組成的反應(yīng)器上部與立式殼體7通過(guò)殼體法蘭20和殼體螺栓21連接，立式殼體7與底殼12由底殼法蘭9和底殼螺栓10相連，便于拆卸檢修與安裝。
[0042]采用上述縮聚反應(yīng)器的熔融縮聚過(guò)程為:
反應(yīng)器工作時(shí)，熱媒從管間降膜支撐管的內(nèi)管端口流進(jìn)，再?gòu)耐夤芏丝诹鞒?，繼而流通至縮聚反應(yīng)器外部經(jīng)過(guò)加熱或冷卻后循環(huán)運(yùn)行。
[0043]物料進(jìn)口位于熱媒流入箱體頂部中間正上方，熔融單體共混物或預(yù)聚物從物料進(jìn)口不斷注入，經(jīng)穿過(guò)熱媒流入箱體和熱媒流出箱體的進(jìn)料管道流入物料進(jìn)料箱中。
[0044]熔體經(jīng)布膜板上的孔隙分配后進(jìn)入成排排列的管間降膜支撐管區(qū)，在管外均勻布膜形成降膜，在管間形成“瀑布”狀降膜流動(dòng)，進(jìn)行熔融縮聚反應(yīng)，管間熔體經(jīng)過(guò)等間距的連接絲而維持一定膜厚流動(dòng)，反應(yīng)生成的小分子從真空抽氣口抽出。
[0045]熔體從管間降膜支撐管管間滑落后，最終匯聚到縮聚反應(yīng)器底部，經(jīng)過(guò)攪拌器進(jìn)一步攪拌反應(yīng)且勻化物料，完成反應(yīng)后的熔體從反應(yīng)器底部的物料出口排出。
[0046]實(shí)施例2，參照附圖2、4、5a、5b、5c。
[0047]在本實(shí)施例中，管間降膜支撐管18的外管181采用變徑同軸直管。
[0048]管間降膜支撐管18的外管181在布膜板51下方同等距離內(nèi)變徑，成為多段直徑不一但連續(xù)相通的直管，上下各段同軸，從布膜板51下方至管間降膜支撐管18底部，直管外徑依次逐段減小。
[0049]作為優(yōu)選，外管181變徑段數(shù)可是2?100，靠近布膜板51下方第一段直管外徑為20?30 mm，靠近管底一端的最后一段直管直徑為I?10mm。
[0050]在變徑的外管181上，每一段變徑外管的管間連接絲183長(zhǎng)度與其相對(duì)應(yīng)的管間距保持相等。
[0051 ]本實(shí)施例的其它部分和實(shí)施方法與實(shí)施例1相同，在圖2中，附圖標(biāo)號(hào)和圖1相同的代表相同的含義。
[0052]實(shí)施例3，參照附圖3、4、5a、5b、5c。
[0053]在本實(shí)施例中，管間降膜支撐管18的外管181為管徑不變的直管，相鄰兩管間降膜支撐管之間無(wú)橫向的管間連接絲。
[0054]作為優(yōu)選，相鄰管間降膜支撐管的管間距離與其管徑之比為0.1?10。
[0055]本實(shí)施例的其它部分和實(shí)施方法與實(shí)施例1相同，在圖3中，附圖標(biāo)號(hào)和圖1相同的代表相同的含義。
[0056]以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)方法，其特征在于:所述方法采用配置有成排排列的熱交換管間降膜支撐管的反應(yīng)器，在成排排列的管間降膜支撐管中，管間降膜支撐管是相鄰關(guān)聯(lián)的，管間距與管徑之比為0.1?20，使熔體物料在向下流動(dòng)時(shí)，在成排排列的管間降膜支撐管間相連成幕，在管間降膜支撐管間形成瀑布狀降膜流動(dòng)，并進(jìn)行熔融縮聚反應(yīng)，從所述瀑布狀降膜的兩側(cè)面揮發(fā)小分子物質(zhì)，提高物料熔體分子量。2.如權(quán)利要求1所述的一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)方法，其特征在于:所述物料在向下流動(dòng)時(shí)，同時(shí)也在所述管間降膜支撐管外壁形成管外降膜，所述管間降膜支撐管間的瀑布狀降膜流動(dòng)的熔體物料與管外降膜的熔體物料相連。3.—種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括立式殼體(7)，其特征在于所述反應(yīng)器還包括成排排列的熱交換管間降膜支撐管(18)、設(shè)置在立式殼體(7)上端的物料進(jìn)料箱(5)，物料進(jìn)料箱(5)的底板為布膜板(51)，成排排列的降膜支撐管(18)穿過(guò)布膜板(51)，布膜板(5)具有布膜結(jié)構(gòu)，布膜結(jié)構(gòu)包括對(duì)應(yīng)管間降膜支撐管間區(qū)域的布膜狹縫(512)，管間降膜支撐管是相鄰關(guān)聯(lián)的，使熔體物料在向下流動(dòng)時(shí)，在成排排列的管間降膜支撐管間相連成幕，在管間降膜支撐管間形成瀑布狀降膜流動(dòng)，并進(jìn)行熔融縮聚反應(yīng)，從所述瀑布狀降膜的兩側(cè)面揮發(fā)小分子物質(zhì)，提高物料熔體分子量。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，其特征在于:同排管間降膜支撐管(18)間設(shè)有或不設(shè)有橫向連接相鄰兩管的管間連接絲(183)，兩管管間連接絲(183)根數(shù)為O?1000，直徑為0.1 mm - 20 mm，管間連接絲(183)根數(shù)為O的管間距離與管徑之比為0.1?10，管間連接絲(183)根數(shù)為I?1000的管間距離與管徑之比為0.1?20。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，其特征在于:成排管間降膜支撐管(18)穿過(guò)布膜板(51)垂直安裝，布膜板(51)上設(shè)有多排布膜結(jié)構(gòu)，布膜結(jié)構(gòu)包括用于和管間降膜支撐管(18)形成降膜間隙的布膜孔(511)以及對(duì)應(yīng)管間部位的布膜狹縫(512)，且狹縫和孔連通，在布膜孔孔壁和管間降膜支撐管之間的空隙用于物料熔體在管間降膜支撐管外布膜。6.如權(quán)利要求2所述的一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，其特征在于立式殼體(7)在物料進(jìn)料箱(5)上方設(shè)有熱媒流出箱體(4)和熱媒流入箱體(3)，熱媒流入箱體(3)設(shè)有反應(yīng)器熱媒進(jìn)口( I)，熱媒流出箱體(4)上有反應(yīng)器熱媒出口( 22)，所述成排排列的管間降膜支撐管(18)與熱媒流入箱體(3)及熱媒流出箱體(4)相通;熔體物料進(jìn)管從熱媒流出箱體(4)和熱媒流入箱體(3)穿過(guò)，通至物料進(jìn)料箱(5);立式殼體(7)上部設(shè)有真空抽氣口(19)，底殼(12)底部設(shè)有物料出口(14)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，其特征在于:所述管間降膜支撐管(18)采用外管(181)套內(nèi)管(182)結(jié)構(gòu)，內(nèi)管(182)與熱媒流出箱體上蓋板(41)相通，外管(181)與熱媒流出箱體下底板(42 )相通。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，其特征在于:所述管間降膜支撐管(18)的內(nèi)管(182)保持管徑不變，外管(181)為一段直管或變徑同軸直管，所述變徑同軸直管的變徑趨勢(shì)為自上至下，管徑變小。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，其特征在于:所述管間降膜支撐管外管(181)管徑為2?30 mm，內(nèi)管(182)管徑為I?20 mm，外管(181)管徑與內(nèi)管(182)管徑相差I(lǐng)?10 mm。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種成排管間降膜熔融縮聚反應(yīng)器，其特征在于:反應(yīng)器設(shè)傳熱系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)，傳熱系統(tǒng)包括熱媒流入箱體(3)、熱媒流出箱體(4)和降膜支撐管(18)組成的流通路徑，熱媒流入箱體(3)和熱媒流出箱體(4)上分別設(shè)有反應(yīng)器熱媒進(jìn)口(I)和反應(yīng)器熱媒出口(22);保溫系統(tǒng)包括立式殼體(7)和底殼(12)及其外圍分別設(shè)置的殼體夾套(8)和底殼夾套(I3)，殼體夾套(8)的上部和下部分別設(shè)有殼體夾套熱媒進(jìn)口(6)和殼體夾套熱媒出口(17)，底殼夾套(13)的上部和下部分別設(shè)有底殼夾套熱媒進(jìn)口(11)和底殼夾套熱媒出口(15)，傳熱系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)的熱媒介質(zhì)流通到外部經(jīng)過(guò)加熱或冷卻后循環(huán)運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】B01J19/18GK105854734SQ201610302101
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】陳世昌, 陳文興, 張先明, 馬建平, 劉雄, 嚴(yán)旭明, 景遼寧
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)