酯化聚合一體式反應(yīng)塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種酯化聚合一體式反應(yīng)塔，包括自上而下依次疊置的混合室、酯化室和聚合室，混合室的頂部設(shè)有添加劑進(jìn)口和氣相出口，混合室的上部筒壁連接有酯化物進(jìn)口，混合室弧形底部的中心連接有出料口；酯化室的上部筒壁連接有漿料進(jìn)口和氣相出口，酯化室漿料進(jìn)口下方的筒壁設(shè)有出料環(huán)槽，出料環(huán)槽的底部連接有酯化室出料口；聚合室的上部筒壁連接有聚合室進(jìn)料口和聚合室抽真空口，聚合室的底部設(shè)有聚合室出料口；酯化室出料口通過酯化室液位控制閥和酯化物出料管與混合室酯化物進(jìn)口連接，混合室出料口通過混合室液位控制閥和混合物出料管與聚合室進(jìn)料口連接。本實(shí)用新型將酯化室、混合室和聚合室連為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，熱損失小，生產(chǎn)效率高。
【專利說明】
酯化聚合一體式反應(yīng)塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種酯化聚合一體式反應(yīng)塔，屬于聚酯生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，聚酯生產(chǎn)時的酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)一般在相互獨(dú)立的反應(yīng)塔或反應(yīng)釜中進(jìn)行，如公開號為CN303638304B的中國實(shí)用新型專利，公開了一種酯化反應(yīng)器，由多塊塔板組成，每塊塔板上都安裝一個降液管和一個升氣管，升氣管連接可旋轉(zhuǎn)的氣體分布器，氣體分布器由引氣管、扇片和噴嘴構(gòu)成。每塊塔板都保留一定液位的液體，液體中有固體催化劑。液相為含有羧酸的組分，在反應(yīng)器中向下由一塊酯化塔板流向下一塊塔板，與上升的醇蒸汽逆流反應(yīng)。
[0003]公開號為CN3743645的中國實(shí)用新型專利，公開了縮聚反應(yīng)裝置領(lǐng)域內(nèi)的一種縮聚反應(yīng)塔，包括由內(nèi)殼體和外殼體組成的雙層殼體，內(nèi)殼體和外殼體之間為夾套，外殼體上設(shè)有連通夾套的熱媒進(jìn)、出口，雙層殼體上設(shè)有連通內(nèi)殼體內(nèi)腔的蒸汽抽出口、進(jìn)料口和出料口，所述雙層殼體直立設(shè)置，進(jìn)料口設(shè)置于雙層殼體上部并伸入內(nèi)殼體內(nèi)，出料口設(shè)置于雙層殼體的底部，進(jìn)料口和出料口之間設(shè)有若干水平設(shè)置的塔盤，所述塔盤包括外框，外框內(nèi)設(shè)有若干漏料通道。傳統(tǒng)上酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)分成兩個反應(yīng)釜進(jìn)行，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，占地面積大，生產(chǎn)效率低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種酯化聚合一體式反應(yīng)塔，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，生產(chǎn)效率高。
[0005]為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種酯化聚合一體式反應(yīng)塔，包括立式塔體，所述塔體包括自上而下依次疊置的混合室、酯化室和聚合室，所述混合室通過弧形底部與所述酯化室的頂部相互隔開，所述酯化室通過弧形底部與所述聚合室的頂部相互隔開;所述混合室的頂部設(shè)有添加劑進(jìn)口和混合室氣相出口，所述混合室的上部筒壁連接有混合室酯化物進(jìn)口，所述混合室弧形底部的中心連接有混合室出料口 ；所述酯化室的上部筒壁連接有酯化室漿料進(jìn)口和酯化室氣相出口，所述酯化室漿料進(jìn)口下方的筒體內(nèi)壁設(shè)有上端開口的酯化室出料環(huán)槽，所述酯化室出料環(huán)槽的底部連接有酯化室出料口；所述聚合室的上部筒壁連接有聚合室進(jìn)料口和聚合室抽真空口，所述聚合室的底部設(shè)有聚合室出料口 ；所述酯化室出料口通過酯化室液位控制閥和酯化物出料管與所述混合室酯化物進(jìn)口連接，所述混合室出料口通過混合室液位控制閥和混合物出料管與所述聚合室進(jìn)料口連接。
[0006]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果:PTA粉料和乙二醇混合打漿后從酯化室漿料進(jìn)口進(jìn)入酯化室，在酯化室的高溫環(huán)境下，PTA粉料與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化室的工作壓力為0.5?1.5bar(表壓)，酯化反應(yīng)產(chǎn)生的氣相物質(zhì)從酯化室氣相出口排出，酯化物料進(jìn)入酯化室出料環(huán)槽，再從酯化室出料口排出，酯化物料的酯化率大于90%，溫度控制在250?260°C;接著酯化物料通過酯化室液位控制閥進(jìn)入酯化物出料管，在壓差的作用下，酯化物料向上進(jìn)入混合室酯化物進(jìn)口，添加劑從添加劑進(jìn)口同步進(jìn)入混合室內(nèi)腔，酯化物料和添加劑均勻混和并加熱后從混合室出料口排出，混合室產(chǎn)生的氣相物質(zhì)從混合室氣相出口排出，混合室的工作壓力為常壓，溫度控制在255?265°C，酯化率大于95%，混合物料通過混合室液位控制閥進(jìn)入混合物出料管，在位差和壓差的雙重作用下，混合物料向下進(jìn)入聚合室進(jìn)料口，在聚合室中繼續(xù)進(jìn)行部分酯化反應(yīng)，同時進(jìn)入縮聚過程;通過聚合室抽真空口保持聚合室中的真空度在I?1kpa(絕對壓力)，物料在由下而上的過程中聚合度逐步增大，最后從聚合室出料口排出，聚合室出料口的酯化率大于99%，聚合度大于25，溫度控制在265?270 °C。該酯化聚合一體式反應(yīng)塔將酯化室、混合室和聚合室連為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，熱損失少，無需額外動力物料即可從酯化室上行到混合室，再流向聚合室，酯化室和聚合室無機(jī)械攪拌裝置，節(jié)約了能耗，降低了故障率，提高了生產(chǎn)效率。
[0007]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述酯化室出料環(huán)槽的下方設(shè)有酯化室加熱段，所述酯化室加熱段的上下兩端設(shè)有將酯化室橫向分隔的酯化室管板，上下酯化室管板的中心區(qū)域連接有與酯化室共軸線且貫通的酯化室導(dǎo)流筒，上下酯化室管板的之間還連接有多根貫通的酯化室列管;所述酯化室加熱段的殼程下部連接有酯化室加熱段熱媒進(jìn)口，所述酯化室加熱段的殼程上部連接有酯化室加熱段熱媒出口；所述酯化室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至酯化室導(dǎo)流筒中部的酯化室中心料管，所述酯化室中心料管的上端與所述酯化室漿料進(jìn)口連接。PTA粉料和乙二醇混合漿料從酯化室中心料管進(jìn)入酯化室導(dǎo)流筒內(nèi)腔，向下流入酯化室底部后，在酯化室加熱段的熱對流作用下沿各酯化室列管上行，一邊向上流動一邊受到酯化室加熱段熱媒介質(zhì)的間接加熱，加熱后的物料到達(dá)酯化室加熱段的上方，在熱對流和酯化室中心料管的射流的雙重作用下重新進(jìn)入酯化室導(dǎo)流筒內(nèi)腔，與新鮮漿料共同向下流動，形成料流循環(huán)。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述酯化室出料環(huán)槽的內(nèi)圓周壁上設(shè)有豎向向下延伸的出料環(huán)槽溢料口，所述酯化室出料環(huán)槽的內(nèi)腔設(shè)有酯化室徑向?qū)Я鞲舭?，所述出料環(huán)槽溢料口與所述酯化室出料口分別位于所述酯化室徑向?qū)Я鞲舭宓膬蓚?cè)。隨著新漿料不斷的進(jìn)入，反應(yīng)完的物料從出料環(huán)槽溢料口進(jìn)入酯化室出料環(huán)槽，在酯化室出料環(huán)槽呈平推流的形式流動一周并繼續(xù)被加熱，延長了酯化物料在酯化室出料環(huán)槽中的加熱時間，使酯化反應(yīng)更加徹底，酯化物料最后從酯化室出料口排出，通過酯化室液位控制閥和酯化物出料管進(jìn)入混合室酯化物進(jìn)口。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混合室酯化物進(jìn)口的下方設(shè)有混合室加熱段，所述混合室加熱段的上下兩端設(shè)有將混合室橫向分隔的混合室管板，上下混合室管板的中心區(qū)域連接有與混合室共軸線且貫通的混合室導(dǎo)流筒，上下混合室管板的之間還連接有多根貫通的混合室列管;所述混合室加熱段的殼程下部連接有混合室加熱段熱媒進(jìn)口，所述混合室加熱段的殼程上部連接有混合室加熱段熱媒出口 ；所述混合室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至混合室導(dǎo)流筒中部的混合室攪拌軸，所述混合室攪拌軸的下端設(shè)有攪拌槳葉，所述混合室攪拌軸的上端從混合室頂部穿出且與攪拌電機(jī)的輸出軸相連。酯化物料和添加劑進(jìn)入混合室后，進(jìn)入混合室導(dǎo)流筒內(nèi)腔，在攪拌槳葉的攪動下，酯化物料和添加劑混合均勻后向下流入混合室底部后，在混合室加熱段的熱對流作用下沿各混合室列管上行，一邊向上流動一邊受到混合室加熱段熱媒介質(zhì)的間接加熱，加熱后的物料到達(dá)混合室加熱段的上方，在熱對流的作用下重新進(jìn)入混合室導(dǎo)流筒內(nèi)腔，與新鮮物料共同向下流動，形成料流循環(huán)。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚合室包括自上而下依次連接的聚合室進(jìn)料段、聚合室加熱段和聚合室出料段，所述聚合室進(jìn)料段的下部設(shè)有將聚合室橫向分隔的聚合室橫隔板，所述聚合室進(jìn)料段的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸的聚合室導(dǎo)料通氣管，所述聚合室導(dǎo)料通氣管的下管口延伸至所述聚合室橫隔板的下方，所述聚合室導(dǎo)料通氣管的下方設(shè)有傘形的聚合室導(dǎo)流錐，所述聚合室進(jìn)料口連接在所述聚合室橫隔板上方的聚合室筒壁上，所述聚合室導(dǎo)料通氣管的上部設(shè)有豎向向下延伸的聚合室溢料口?；旌衔锪蠌木酆鲜疫M(jìn)料口進(jìn)入聚合室橫隔板上方的環(huán)狀空間中，過量的乙二醇?xì)饣a(chǎn)生氣泡，氣泡由下而上運(yùn)動給物料以推動力，同時起到攪拌作用；混合物料從聚合室溢料口進(jìn)入聚合室導(dǎo)料通氣管中，沿聚合室導(dǎo)料通氣管的內(nèi)壁向下流動，氣相物質(zhì)沿聚合室導(dǎo)料通氣管向上流動，從聚合室抽真空口被抽出?；旌衔锪蠌木酆鲜覍?dǎo)料通氣管流出后，落在聚合室導(dǎo)流錐上，沿聚合室導(dǎo)流錐的正圓錐面向下流動并均布，進(jìn)入聚合室加熱段。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚合室導(dǎo)料通氣管外周的環(huán)狀空間設(shè)有聚合室徑向?qū)Я鞲舭?，所述聚合室溢料口與所述聚合室進(jìn)料口分別位于所述聚合室徑向?qū)Я鞲舭宓膬蓚?cè)?；旌衔锪蠌木酆鲜疫M(jìn)料口進(jìn)入聚合室導(dǎo)料通氣管外周的環(huán)狀空間，呈平推流的形式沿該環(huán)狀空間流動一周并被加熱，延長了物料在聚合室進(jìn)料段的加熱時間，有利于氣相物質(zhì)的閃蒸脫除，物料最后從聚合室溢料口進(jìn)入聚合室導(dǎo)料通氣管中。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚合室加熱段的上下兩端設(shè)有將聚合室橫向分隔的聚合室管板，上下聚合室管板的之間連接有多根貫通的聚合室降膜管;所述聚合室加熱段的殼程下部連接有聚合室加熱段熱媒進(jìn)口，所述聚合室加熱段的殼程上部連接有聚合室加熱段熱媒出口。混合物料從聚合室進(jìn)料段向下流動進(jìn)入各聚合室降膜管，在聚合室降膜管內(nèi)壁形成均勻的降膜，在向下流動過程中，在聚合室加熱段熱媒的加熱及真空作用下，混合物料升溫得以聚合，然后從聚合室降膜管的下端口排出進(jìn)入聚合室出料段，最后從聚合室出料段出口的聚合室出料口排出。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚合室降膜管的上管口、中部及下管口均勻分布有多個與聚合室降膜管共軸線的物料分配器，所述物料分配器包括連為一體的圓柱管段和錐管段，所述錐管段為上小下大結(jié)構(gòu)且連接在所述圓柱管段的下方，所述圓柱管段的上端口沿周向均勻設(shè)有多個上物料分配齒，所述錐管段的下端口支撐在所述聚合室降膜管的內(nèi)壁且沿周向均勻設(shè)有多個下物料分配齒。一部分混合物料進(jìn)入物料分配器的圓柱管段與聚合室降膜管內(nèi)壁之間的環(huán)狀空腔，向下從錐管段下端口的下物料分配齒流出并繼續(xù)向下流動，另一部分混合物料從圓柱管段上端口的上物料分配齒溢流進(jìn)入物料分配器內(nèi)腔，沿圓柱管段和錐管段的內(nèi)壁呈膜狀向下流動，與從下物料分配齒流出的物料匯合后繼續(xù)向下流動，物料分配器既可以使物料形成的降膜更加均勻，又可以對降膜的向下流動起到阻滯作用，增加降膜的流動時間，使聚合反應(yīng)更加充分。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混合室的弧形底部設(shè)有混合室溫度計接口和混合室液位計接口，所述混合室液位控制閥的開度受控于所述混合室的液位;所述酯化室的弧形底部設(shè)有酯化室溫度計接口和酯化室液位計接口，所述酯化室液位控制閥的開度受控于所述酯化室的液位;所述聚合室的下部側(cè)壁設(shè)有聚合室溫度計接口和聚合室液位計接
□ O
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混合室加熱段上方的筒壁外周設(shè)有混合室加熱夾套，所述混合室加熱夾套的下部連接有混合室夾套熱媒進(jìn)口，所述混合室加熱夾套的上部連接有混合室夾套熱媒出口 ；所述酯化室出料環(huán)槽的筒壁外周設(shè)有酯化室加熱夾套，所述酯化室加熱夾套的下部連接有酯化室夾套熱媒進(jìn)口，所述酯化室加熱夾套的上部連接有酯化室夾套熱媒出口；所述聚合室進(jìn)料段的筒壁外周設(shè)有聚合室進(jìn)料段加熱夾套，所述聚合室進(jìn)料段加熱夾套的下部連接有聚合室進(jìn)料段夾套熱媒進(jìn)口，所述聚合室進(jìn)料段加熱夾套的上部連接有聚合室進(jìn)料段夾套熱媒出口 ；所述聚合室出料段的筒壁外周設(shè)有聚合室出料段加熱夾套，所述聚合室出料段加熱夾套的下部連接有聚合室出料段夾套熱媒進(jìn)口，所述聚合室出料段加熱夾套的上部連接有聚合室出料段夾套熱媒出口。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本實(shí)用新型。
[0017]圖1為本實(shí)用新型酯化聚合一體式反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1中酯化室出料環(huán)槽的物料流向圖。
[0019]圖3為圖1中聚合室進(jìn)料段的物料流向圖。
[0020]圖4為圖1中聚合室降膜管的局部示意圖。
[0021 ]圖中:1.混合室；Ia.添加劑進(jìn)口； Ib.混合室酯化物進(jìn)口； Ic.混合室出料口； Id.混合室導(dǎo)流筒；Ie.混合室列管；Ifl.混合室加熱段熱媒進(jìn)口； lf2.混合室加熱段熱媒出口 ；Igl.混合室夾套熱媒進(jìn)口； lg2.混合室夾套熱媒出口； Ih.攪拌電機(jī)；Ihl.混合室攪拌軸；I j.混合室氣相出口； Ik.混合室溫度計接口； Im.混合室液位計接口。
[0022]2.酯化室；2a.酯化室漿料進(jìn)口； 2b.酯化室出料環(huán)槽;2bl.出料環(huán)槽溢料口； 2b2.酷化室徑向?qū)Я鞲舭?2c.酷化室出料口； 2d.酷化室導(dǎo)流筒;2e.酷化室列官;2f 1.酷化室加熱段熱媒進(jìn)口 ； 2f2.酯化室加熱段熱媒出口 ； 2gl.酯化室夾套熱媒進(jìn)口 ； 2g2.酯化室夾套熱媒出口； 2h.酯化室中心料管；2 j.酯化室氣相出口； 2k.酯化室溫度計接口； 2m.酯化室液位計接口。
[0023]3.聚合室;3a.聚合室進(jìn)料口 ；3b.聚合室導(dǎo)料通氣管;3bl.聚合室溢料口；3b2.聚合室徑向?qū)Я鞲舭?3c.聚合室出料口； 3d.聚合室導(dǎo)流錐;3e.聚合室降膜管;3el.物料分配器;3e2.上物料分配齒;3e3.下物料分配齒；3Π.聚合室加熱段熱媒進(jìn)口； 3f2.聚合室加熱段熱媒出口；3gl.聚合室進(jìn)料段夾套熱媒進(jìn)口；3g2.聚合室進(jìn)料段夾套熱媒出口；3hl.聚合室出料段夾套熱媒進(jìn)口； 3h2.聚合室出料段夾套熱媒出口；3j.聚合室抽真空口；3k.聚合室溫度計接口； 3m.聚合室液位計接口； 3n.聚合室橫隔板。
[0024]Gl.酯化物出料管;G2.混合物出料管;Vl.酯化室液位控制閥；V2.混合室液位控制閥。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型的酯化聚合一體式反應(yīng)塔包括立式塔體，塔體包括自上而下依次疊置的混合室1、酯化室2和聚合室3，混合室I通過弧形底部與酯化室2的頂部相互隔開，酯化室2通過弧形底部與聚合室3的頂部相互隔開。
[0026]混合室I的頂部設(shè)有添加劑進(jìn)口 Ia和混合室氣相出口 Ij，混合室的上部筒壁連接有混合室酯化物進(jìn)口 Ib，混合室弧形底部的中心連接有混合室出料口 Ic;混合室的弧形底部設(shè)有混合室溫度計接口 Ik和混合室液位計接口 lm?；旌鲜阴セ镞M(jìn)口 Ib的下方設(shè)有混合室加熱段，混合室加熱段上方的筒壁外周設(shè)有混合室加熱夾套，混合室加熱夾套的下部連接有混合室夾套熱媒進(jìn)口 Igl，混合室加熱夾套的上部連接有混合室夾套熱媒出口 lg2。
[0027]酯化室2的上部筒壁連接有酯化室漿料進(jìn)口 2a和酯化室氣相出口 2 j，酯化室漿料進(jìn)口 2a下方的筒體內(nèi)壁設(shè)有上端開口的酯化室出料環(huán)槽2b，酯化室出料環(huán)槽2b的底部連接有酯化室出料口 2c;酯化室的弧形底部設(shè)有酯化室溫度計接口 2k和酯化室液位計接口 2m。酯化室出料環(huán)槽2b的筒壁外周設(shè)有酯化室加熱夾套，酯化室加熱夾套的下部連接有酯化室夾套熱媒進(jìn)口2gl，酯化室加熱夾套的上部連接有酯化室夾套熱媒出口2g2。
[0028]聚合室3包括自上而下依次連接的聚合室進(jìn)料段、聚合室加熱段和聚合室出料段。聚合室進(jìn)料段的上部筒壁連接有聚合室進(jìn)料口 3a和聚合室抽真空口 3 j，聚合室的底部設(shè)有聚合室出料口 3c;聚合室出料段的下部側(cè)壁設(shè)有聚合室溫度計接口 3k和聚合室液位計接口3m ο
[0029]聚合室進(jìn)料段的筒壁外周設(shè)有聚合室進(jìn)料段加熱夾套，聚合室進(jìn)料段加熱夾套的下部連接有聚合室進(jìn)料段夾套熱媒進(jìn)口 3gl，聚合室進(jìn)料段加熱夾套的上部連接有聚合室進(jìn)料段夾套熱媒出口 3g2。
[0030]聚合室出料段的筒壁外周設(shè)有聚合室出料段加熱夾套，聚合室出料段加熱夾套的下部連接有聚合室出料段夾套熱媒進(jìn)口 3hl，聚合室出料段加熱夾套的上部連接有聚合室出料段夾套熱媒出口 3h2。
[0031 ] 酯化室出料口 2c通過酯化室液位控制閥Vl和酯化物出料管Gl與混合室酯化物進(jìn)口 Ib連接，酯化室液位控制閥Vl的開度受控于酯化室的液位?；旌鲜页隽峡?Ic通過混合室液位控制閥V2和混合物出料管G2與聚合室進(jìn)料口 3a連接，混合室液位控制閥V2的開度受控于混合室的液位。
[0032]PTA粉料和乙二醇混合打漿后從酯化室漿料進(jìn)口 2a進(jìn)入酯化室，在酯化室的高溫環(huán)境下，PTA粉料與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化室的工作壓力為0.5?1.5baK表壓)，酯化反應(yīng)產(chǎn)生的氣相物質(zhì)從酯化室氣相出口 2 j排出，酯化物料進(jìn)入酯化室出料環(huán)槽2b，再從酯化室出料口 2c排出，酯化物料的酯化率大于90%，溫度控制在250?260°C。
[0033]接著酯化物料通過酯化室液位控制閥Vl進(jìn)入酯化物出料管Gl，在壓差的作用下，酯化物料向上進(jìn)入混合室酯化物進(jìn)口 lb，添加劑(例如加入二氧化鈦?zhàn)鳛橄鈩?從添加劑進(jìn)口 Ia同步進(jìn)入混合室內(nèi)腔，酯化物料和添加劑均勻混和并加熱后從混合室出料口 Ic排出，混合室產(chǎn)生的氣相物質(zhì)從混合室氣相出口 Ij排出，混合室的工作壓力為常壓，溫度控制在255?265 °C，酯化率大于95%。
[0034]混合物料通過混合室液位控制閥V2進(jìn)入混合物出料管G2，在位差和壓差的雙重作用下，混合物料向下進(jìn)入聚合室進(jìn)料口 3a，在聚合室中繼續(xù)進(jìn)行部分酯化反應(yīng)，同時進(jìn)入縮聚過程;通過聚合室抽真空口 3 j保持聚合室中的真空度在I?1kpa(絕對壓力)，物料在由下而上的過程中聚合度逐步增大，最后從聚合室出料口 3c排出，聚合室出料口 3c的酯化率大于99%，聚合度大于25，溫度控制在265?270 °C。
[0035]酯化室出料環(huán)槽2b的下方設(shè)有酯化室加熱段，酯化室加熱段的上下兩端設(shè)有將酯化室橫向分隔的酯化室管板，上下酯化室管板的中心區(qū)域連接有與酯化室共軸線且貫通的酯化室導(dǎo)流筒2d，上下酯化室管板的之間還連接有多根貫通的酯化室列管2e;酯化室加熱段的殼程下部連接有酯化室加熱段熱媒進(jìn)口 2fl，酯化室加熱段的殼程上部連接有酯化室加熱段熱媒出口 2f2;酯化室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至酯化室導(dǎo)流筒2d中部的酯化室中心料管2h，酯化室中心料管2h的上端與酯化室漿料進(jìn)口 2a連接。
[0036]PTA粉料和乙二醇混合漿料從酯化室中心料管2h進(jìn)入酯化室導(dǎo)流筒2d內(nèi)腔，向下流入酯化室底部后，在酯化室加熱段的熱對流作用下沿各酯化室列管2e上行，一邊向上流動一邊受到酯化室加熱段熱媒介質(zhì)的間接加熱，加熱后的物料到達(dá)酯化室加熱段的上方，在熱對流和酯化室中心料管2h的射流的雙重作用下重新進(jìn)入酯化室導(dǎo)流筒2d內(nèi)腔，與新鮮漿料共同向下流動，形成料流循環(huán)。
[0037]如圖2所示，酯化室出料環(huán)槽2b的內(nèi)圓周壁上設(shè)有豎向向下延伸的出料環(huán)槽溢料口 2bl，酯化室出料環(huán)槽2b的內(nèi)腔設(shè)有酯化室徑向?qū)Я鞲舭?b2，出料環(huán)槽溢料口 2b I與酯化室出料口 2c分別位于酯化室徑向?qū)Я鞲舭?b2的兩側(cè)。隨著新漿料不斷的進(jìn)入，反應(yīng)完的物料從出料環(huán)槽溢料口 2bl進(jìn)入酯化室出料環(huán)槽2b，在酯化室出料環(huán)槽2b呈平推流的形式流動一周并繼續(xù)被加熱，延長了酯化物料在酯化室出料環(huán)槽2b中的加熱時間，使酯化反應(yīng)更加徹底，酯化物料最后從酯化室出料口 2c排出，通過酯化室液位控制閥Vl和酯化物出料管Gl進(jìn)入混合室酯化物進(jìn)口 lb。
[0038]混合室加熱段的上下兩端設(shè)有將混合室橫向分隔的混合室管板，上下混合室管板的中心區(qū)域連接有與混合室共軸線且貫通的混合室導(dǎo)流筒ld，上下混合室管板的之間還連接有多根貫通的混合室列管Ie;混合室加熱段的殼程下部連接有混合室加熱段熱媒進(jìn)口Ifl，混合室加熱段的殼程上部連接有混合室加熱段熱媒出口 If 2;混合室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至混合室導(dǎo)流筒Id中部的混合室攪拌軸Ihl，混合室攪拌軸Ihl的下端設(shè)有攪拌槳葉，混合室攪拌軸Ihl的上端從混合室頂部穿出且與攪拌電機(jī)Ih的輸出軸相連。
[0039]酯化物料和添加劑進(jìn)入混合室后，進(jìn)入混合室導(dǎo)流筒Id內(nèi)腔，在攪拌槳葉的攪動下，酯化物料和添加劑混合均勻后向下流入混合室底部后，在混合室加熱段的熱對流作用下沿各混合室列管Ie上行，一邊向上流動一邊受到混合室加熱段熱媒介質(zhì)的間接加熱，加熱后的物料到達(dá)混合室加熱段的上方，在熱對流的作用下重新進(jìn)入混合室導(dǎo)流筒Id內(nèi)腔，與新鮮物料共同向下流動，形成料流循環(huán)。
[0040]聚合室進(jìn)料段的下部設(shè)有將聚合室橫向分隔的聚合室橫隔板3n，聚合室進(jìn)料段的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸的聚合室導(dǎo)料通氣管3b，聚合室導(dǎo)料通氣管3b的下管口延伸至聚合室橫隔板3n的下方，聚合室導(dǎo)料通氣管3b的下方設(shè)有傘形的聚合室導(dǎo)流錐3d，聚合室進(jìn)料口 3a連接在聚合室橫隔板3n上方的聚合室筒壁上，聚合室導(dǎo)料通氣管3b的上部設(shè)有豎向向下延伸的聚合室溢料口 3bl?；旌衔锪蠌木酆鲜疫M(jìn)料口 3a進(jìn)入聚合室橫隔板3n上方的環(huán)狀空間中，過量的乙二醇?xì)饣a(chǎn)生氣泡，氣泡由下而上運(yùn)動給物料以推動力，同時起到攪拌作用;混合物料從聚合室溢料口 3bl進(jìn)入聚合室導(dǎo)料通氣管3b中，沿聚合室導(dǎo)料通氣管3b的內(nèi)壁向下流動，氣相物質(zhì)沿聚合室導(dǎo)料通氣管3b向上流動，從聚合室抽真空口 3 j被抽出?；旌衔锪蠌木酆鲜覍?dǎo)料通氣管3b流出后，落在聚合室導(dǎo)流錐3d上，沿聚合室導(dǎo)流錐3d的正圓錐面向下流動并均布，進(jìn)入聚合室加熱段。
[0041]如圖3所示，聚合室導(dǎo)料通氣管3b外周的環(huán)狀空間設(shè)有聚合室徑向?qū)Я鞲舭?b2，聚合室溢料口 3bl與聚合室進(jìn)料口 3a分別位于聚合室徑向?qū)Я鞲舭?b2的兩側(cè)?；旌衔锪蠌木酆鲜疫M(jìn)料口 3a進(jìn)入聚合室導(dǎo)料通氣管3b外周的環(huán)狀空間，呈平推流的形式沿該環(huán)狀空間流動一周并被加熱，延長了物料在聚合室進(jìn)料段的加熱時間，有利于氣相物質(zhì)的閃蒸脫除，物料最后從聚合室溢料口 3bl進(jìn)入聚合室導(dǎo)料通氣管3b中。
[0042]聚合室加熱段的上下兩端設(shè)有將聚合室橫向分隔的聚合室管板，上下聚合室管板的之間連接有多根貫通的聚合室降膜管3e;聚合室降膜管3e的上管口、中部及下管口均勻分布有多個與聚合室降膜管共軸線的物料分配器3el。聚合室加熱段的殼程下部連接有聚合室加熱段熱媒進(jìn)口 3Π，聚合室加熱段的殼程上部連接有聚合室加熱段熱媒出口 3f 2。
[0043]在聚合室加熱段，混合物料從聚合室進(jìn)料段向下流動進(jìn)入各聚合室降膜管3e，在聚合室降膜管3e內(nèi)壁形成均勻的降膜，在向下流動過程中，在聚合室加熱段熱媒的加熱及真空作用下，混合物料升溫得以聚合，然后從聚合室降膜管3e的下端口排出進(jìn)入聚合室出料段，最后從聚合室出料段出口的聚合室出料口 3c排出。
[0044]如圖4所示，物料分配器3el包括連為一體的圓柱管段和錐管段，錐管段為上小下大結(jié)構(gòu)且連接在圓柱管段的下方，圓柱管段的上端口沿周向均勻設(shè)有多個上物料分配齒3e2，錐管段的下端口支撐在聚合室降膜管3e的內(nèi)壁且沿周向均勻設(shè)有多個下物料分配齒3e3。在聚合室降膜管3e中，一部分混合物料進(jìn)入物料分配器3el的圓柱管段與聚合室降膜管3e內(nèi)壁之間的環(huán)狀空腔，向下從錐管段下端口的下物料分配齒3e3流出并繼續(xù)向下流動，另一部分混合物料從圓柱管段上端口的上物料分配齒3e2溢流進(jìn)入物料分配器3el內(nèi)腔，沿圓柱管段和錐管段的內(nèi)壁向下流動，與從下物料分配齒3e3流出的物料匯合后繼續(xù)向下流動，物料分配器3el既可以使物料形成的降膜更加均勻，又可以對降膜的向下流動起到阻滯作用，增加降膜的流動時間，使聚合反應(yīng)更加充分。
[0045]以上所述僅為本實(shí)用新型之較佳可行實(shí)施例而已，非因此局限本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，例如熱媒可以為導(dǎo)熱油，也可以為其它熱載體等。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過或采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
【主權(quán)項】
1.一種酯化聚合一體式反應(yīng)塔，包括立式塔體，其特征在于:所述塔體包括自上而下依次疊置的混合室、酯化室和聚合室，所述混合室通過弧形底部與所述酯化室的頂部相互隔開，所述酯化室通過弧形底部與所述聚合室的頂部相互隔開;所述混合室的頂部設(shè)有添加劑進(jìn)口和混合室氣相出口，所述混合室的上部筒壁連接有混合室酯化物進(jìn)口，所述混合室弧形底部的中心連接有混合室出料口 ；所述酯化室的上部筒壁連接有酯化室漿料進(jìn)口和酯化室氣相出口，所述酯化室漿料進(jìn)口下方的筒體內(nèi)壁設(shè)有上端開口的酯化室出料環(huán)槽，所述酯化室出料環(huán)槽的底部連接有酯化室出料口；所述聚合室的上部筒壁連接有聚合室進(jìn)料口和聚合室抽真空口，所述聚合室的底部設(shè)有聚合室出料口 ；所述酯化室出料口通過酯化室液位控制閥和酯化物出料管與所述混合室酯化物進(jìn)口連接，所述混合室出料口通過混合室液位控制閥和混合物出料管與所述聚合室進(jìn)料口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述酯化室出料環(huán)槽的下方設(shè)有酯化室加熱段，所述酯化室加熱段的上下兩端設(shè)有將酯化室橫向分隔的酯化室管板，上下酯化室管板的中心區(qū)域連接有與酯化室共軸線且貫通的酯化室導(dǎo)流筒，上下酯化室管板的之間還連接有多根貫通的酯化室列管;所述酯化室加熱段的殼程下部連接有酯化室加熱段熱媒進(jìn)口，所述酯化室加熱段的殼程上部連接有酯化室加熱段熱媒出口 ；所述酯化室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至酯化室導(dǎo)流筒中部的酯化室中心料管，所述酯化室中心料管的上端與所述酯化室漿料進(jìn)口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述酯化室出料環(huán)槽的內(nèi)圓周壁上設(shè)有豎向向下延伸的出料環(huán)槽溢料口，所述酯化室出料環(huán)槽的內(nèi)腔設(shè)有酯化室徑向?qū)Я鞲舭?，所述出料環(huán)槽溢料口與所述酯化室出料口分別位于所述酯化室徑向?qū)Я鞲舭宓膬蓚?cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述混合室酯化物進(jìn)口的下方設(shè)有混合室加熱段，所述混合室加熱段的上下兩端設(shè)有將混合室橫向分隔的混合室管板，上下混合室管板的中心區(qū)域連接有與混合室共軸線且貫通的混合室導(dǎo)流筒，上下混合室管板的之間還連接有多根貫通的混合室列管;所述混合室加熱段的殼程下部連接有混合室加熱段熱媒進(jìn)口，所述混合室加熱段的殼程上部連接有混合室加熱段熱媒出口 ；所述混合室的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸至混合室導(dǎo)流筒中部的混合室攪拌軸，所述混合室攪拌軸的下端設(shè)有攪拌槳葉，所述混合室攪拌軸的上端從混合室頂部穿出且與攪拌電機(jī)的輸出軸相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述聚合室包括自上而下依次連接的聚合室進(jìn)料段、聚合室加熱段和聚合室出料段，所述聚合室進(jìn)料段的下部設(shè)有將聚合室橫向分隔的聚合室橫隔板，所述聚合室進(jìn)料段的內(nèi)腔設(shè)有沿軸線向下延伸的聚合室導(dǎo)料通氣管，所述聚合室導(dǎo)料通氣管的下管口延伸至所述聚合室橫隔板的下方，所述聚合室導(dǎo)料通氣管的下方設(shè)有傘形的聚合室導(dǎo)流錐，所述聚合室進(jìn)料口連接在所述聚合室橫隔板上方的聚合室筒壁上，所述聚合室導(dǎo)料通氣管的上部設(shè)有豎向向下延伸的聚合室溢料口。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述聚合室導(dǎo)料通氣管外周的環(huán)狀空間設(shè)有聚合室徑向?qū)Я鞲舭?，所述聚合室溢料口與所述聚合室進(jìn)料口分別位于所述聚合室徑向?qū)Я鞲舭宓膬蓚?cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述聚合室加熱段的上下兩端設(shè)有將聚合室橫向分隔的聚合室管板，上下聚合室管板的之間連接有多根貫通的聚合室降膜管;所述聚合室加熱段的殼程下部連接有聚合室加熱段熱媒進(jìn)口，所述聚合室加熱段的殼程上部連接有聚合室加熱段熱媒出口。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述聚合室降膜管的上管口、中部及下管口均勻分布有多個與聚合室降膜管共軸線的物料分配器，所述物料分配器包括連為一體的圓柱管段和錐管段，所述錐管段為上小下大結(jié)構(gòu)且連接在所述圓柱管段的下方，所述圓柱管段的上端口沿周向均勻設(shè)有多個上物料分配齒，所述錐管段的下端口支撐在所述聚合室降膜管的內(nèi)壁且沿周向均勻設(shè)有多個下物料分配齒。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述混合室的弧形底部設(shè)有混合室溫度計接口和混合室液位計接口，所述混合室液位控制閥的開度受控于所述混合室的液位;所述酯化室的弧形底部設(shè)有酯化室溫度計接口和酯化室液位計接口，所述酯化室液位控制閥的開度受控于所述酯化室的液位;所述聚合室的下部側(cè)壁設(shè)有聚合室溫度計接口和聚合室液位計接口。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的酯化聚合一體式反應(yīng)塔，其特征在于:所述混合室加熱段上方的筒壁外周設(shè)有混合室加熱夾套，所述混合室加熱夾套的下部連接有混合室夾套熱媒進(jìn)口，所述混合室加熱夾套的上部連接有混合室夾套熱媒出口 ；所述酯化室出料環(huán)槽的筒壁外周設(shè)有酯化室加熱夾套，所述酯化室加熱夾套的下部連接有酯化室夾套熱媒進(jìn)口，所述酯化室加熱夾套的上部連接有酯化室夾套熱媒出口；所述聚合室進(jìn)料段的筒壁外周設(shè)有聚合室進(jìn)料段加熱夾套，所述聚合室進(jìn)料段加熱夾套的下部連接有聚合室進(jìn)料段夾套熱媒進(jìn)口，所述聚合室進(jìn)料段加熱夾套的上部連接有聚合室進(jìn)料段夾套熱媒出口；所述聚合室出料段的筒壁外周設(shè)有聚合室出料段加熱夾套，所述聚合室出料段加熱夾套的下部連接有聚合室出料段夾套熱媒進(jìn)口，所述聚合室出料段加熱夾套的上部連接有聚合室出料段夾套熱媒出口。
【文檔編號】B01J8/12GK205650178SQ201620343062
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月22日 公開號201620343062.7, CN 201620343062, CN 205650178 U, CN 205650178U, CN-U-205650178, CN201620343062, CN201620343062.7, CN205650178 U, CN205650178U
【發(fā)明人】景遼寧, 嚴(yán)旭明, 陳文興, 劉榮俊, 鐘明
【申請人】揚(yáng)州惠通化工科技股份有限公司