一種聚合反應塔的製作方法
2023-06-06 10:51:36 2
專利名稱：一種聚合反應塔的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種聚酯生產中的縮聚反應裝置。
背景技術：
現有技術中，有一種用於聚酯生產的臥式反應塔，主要包括可通入加熱介質的帶有夾套的殼體，殼體呈圓筒形並臥式設置，殼體的兩端分別設有端蓋，端蓋上設有進、出料口，在端蓋或殼體的上部設有真空抽氣口，一由電機帶動的轉軸沿殼體的軸向穿過端蓋伸入殼體內，轉軸兩端設有與殼體相對固定的支承軸承，轉軸上設有攪拌件。該裝置在工作時，通過夾套給殼體內的反應物料加溫，使其在適合溫度下進行反應；物料從進料口進入殼體內，在真空抽氣裝置的作用下，殼體內保持一定的真空度，經攪拌裝置攪拌，促進了反應副產物的逸出，加快了反應的進行，反應完畢後的產物從出料口離開裝置。由於反應後的物料粘度大，使攪拌件攪拌困難，攪拌阻力大，需要配備功率很大的電機，其功耗很大；此外，殼體內有反應死角，物料蒸發空間小，反應效率低下，經濟性差。
發明內容
本發明的目的是提供一種蒸發空間大，反應界面更新迅速並可滿足多種不同聚酯產品的縮聚要求的一種聚合反應塔。
本發明的目的是這樣實現的一種聚合反應塔，包括可通入加熱介質的帶有夾套的殼體，殼體呈圓筒形，殼體的兩端分別設有端蓋，一由電機帶動的轉軸沿殼體的軸向穿過端蓋伸入殼體內，轉軸兩端設有與殼體相對固定的支承軸承，所述殼體直立設置，殼體上部或殼體上部的端蓋上設有進料口和真空抽氣口，殼體下部的端蓋上設有出料口，轉軸上水平設有若干層旋轉塔盤，所述旋轉塔盤上設有若干落料通道，旋轉塔盤外側與殼體內壁之間留有通氣間隙。
該裝置在工作時，通過夾套給殼體內的反應物料加溫，使其在適合溫度下進行反應；物料從進料口進入殼體內，在真空抽氣裝置的作用下，裝置內保持一定真空度，流體物料從進料口進入裝置內，從各層塔盤上的落料通道經過，形成表面積較大的幕狀或簾狀，反應晰出的蒸汽從旋轉塔盤外側與殼體內壁之間留有的通氣間隙向上匯集，並被真空抽氣裝置抽出，物料在裝置內進行聚合反應直至反應完成，從上層塔盤向下，物料的粘度逐漸增大，反應完成後的聚合物從出料口離開進入下道流程。由於轉軸隨殼體的直立設置而直立，在轉動時轉動扭距小，配備的電機功率可以比較小，可以節約能源；塔盤的設計使物料成幕狀或簾狀，物料可以充分混合，並具有足夠大的揮發表面，可以使反應更加徹底、均勻，無返混，無流動死角，物料在塔內的停留時間短，反應效率高，反應溫度可控，有害副反應少，產品質量好。本發明可以在室外就地放置，無需安裝在廠房內，為聚合裝置露天安放成為可能。本發明不僅可用於PET聚合，也可以應用於PTT、PBT等產品的聚合。
為進一步增大物料的揮發麵積，提高反應效率，在至少一層旋轉塔盤的上方設有分配成幕器，所述分配成幕器由至少一層從外向內呈圓錐形的面板組成，面板上設有若干圓孔或長條孔。當物料落至分配成幕器上時，物料在分配成幕器上表面上形成一揮發麵片，同時，物料通過面板上的圓孔或長條孔，可以形成幕狀，可以顯著增大物料的揮發表面積，使蒸汽可以從粘度較大的物料中得以充分揮發。上述技術方案的優選方案為最上層旋轉塔盤的上方設置的分配成幕器與轉軸相固定，其餘分配成幕器與殼體內壁相固定；這樣物料剛進入殼體內更容易均勻分配，隨後的分配成幕器的固定成幕和旋轉塔盤的運動成幕相互交錯進行，起更好的攪拌作用，可以使反應更加均勻，反應效率高。
所述落料通道可以為圓孔；也可以為長條孔；還可以是位於殼體上部的落料通道為圓孔，位於殼體下部的落料通道為長條孔。圓孔和長條孔易於加工，使用中易於成幕。
殼體上部的物料粘度低，殼體下部物料的粘度高，所述塔盤之間的間距從上向下逐漸增大。這樣更加有利於物料的流動，可保證物料在個層塔盤之間均勻流動。
圖1為本發明結構示意圖；圖2為圖1的A-A向視圖；圖3為圖1的B-B向視圖；圖4為圖1的C-C向視圖；其中，1介質出口，2進料口，3分配成幕器，3a面板，3b圓孔，4軸承，5介質進口，6出料口，7下端蓋，8殼體，8a外壁，8b內壁，9旋轉塔盤，9a落料通道，10轉軸，11上端蓋，12真空抽氣口，13電機。
具體實施例方式
如圖1-4，為一種聚合反應塔，包括可通入加熱介質的帶有夾套的殼體8，殼體8呈圓筒形，殼體8由外壁8a和內壁8b構成，內壁8b和外壁8a之間留有間隙，該間隙用於通入加熱介質，殼體8的兩端分別設有端蓋，分別為上端蓋11和下端蓋7，一由電機13帶動的轉軸10沿殼體8的軸向穿過上端蓋伸入殼體8內，轉軸10兩端分別設有與殼體8相對固定的支承軸承4，殼體8直立設置，上端蓋11上設有進料口2和真空抽氣口12，下端蓋7上設有出料口6，轉軸10上水平設有若干層旋轉塔盤9，旋轉塔盤9上設有若干落料通道9a，落料通道9a為圓孔或長條孔，其中，殼體8上部的落料通道9a為圓孔，尺寸為ф2-20mm，圓孔孔徑從上向下逐漸增大；位於殼體8下部的落料通道為長條孔，長條孔寬度尺寸為ф3-30mm，長條孔寬度從上向下逐漸增大；旋轉塔盤9外側與殼體內壁8b之間留有通氣間隙，以利於通氣；殼體8內上部和中部的旋轉塔盤9的上方設有分配成幕器3，分配成幕器3由多層從外向內呈圓錐形的面板3a組成，面板3a上設有若干圓孔3b；最上層旋轉塔盤9的上方設置的分配成幕器3與轉軸10相固定，其餘分配成幕器3與殼體8內壁8b相固定；所述塔盤之間的間距從上向下逐漸增大；第一層塔盤與上側端蓋之間留有500-1500mm的閃蒸空間。
工作時，加熱介質可以是蒸汽、高溫煙氣等，加熱介質從介質進口5進入殼體8內壁8b和外壁8a之間，將熱量傳遞給殼體8內的物料後，加熱介質從介質出口1離開；轉軸10以5-10rpm的速度轉動，物料以穩定的流量從進料口2進入塔內，在第一層塔盤上形成一定的料位高度，再經過分配成幕器3進行分配成幕，使物料充分成幕後流入塔盤並穿過塔盤上的大量孔洞呈線狀降落到下一層的分配成幕器3上再重新分配成幕狀，物料再次穿過該層塔盤的孔洞降落到下一層，如此往復，隨著粘度的增加流動阻力的增大，分配成幕器3可以減少層數直至取消，塔盤的圓孔逐漸變成長條孔，使反應物進入此塔盤後很容易掛幕，經過一定的塔盤後反應物從下端蓋上的出料口泵出。物料降落過程中，粘度逐漸增大，各層盤中的圓孔孔徑和長條孔的寬亦從上到下逐漸增大，從而保證每層塔盤中的物料流量一致。反應生成的蒸汽，從塔盤與殼體內壁間的間隙匯向頂部，並從真空抽氣口12抽出，反應完成後的聚合物從出料口離開進入下道處理流程。
權利要求
1.一種聚合反應塔，包括可通入加熱介質的帶有夾套的殼體，殼體呈圓筒形，殼體的兩端分別設有端蓋，一由電機帶動的轉軸沿殼體的軸向穿過端蓋伸入殼體內，轉軸兩端設有與殼體相對固定的支承軸承，其特徵在於所述殼體直立設置，殼體上部或殼體上部的端蓋上設有進料口和真空抽氣口，殼體下部的端蓋上設有出料口，轉軸上水平設有若干層旋轉塔盤，所述旋轉塔盤上設有若干落料通道，旋轉塔盤外側與殼體內壁之間留有通氣間隙。
2.根據權利要求1所述的一種聚合反應塔，其特徵在於至少一層旋轉塔盤的上方設有分配成幕器，所述分配成幕器由至少一層從外向內呈圓錐形的面板組成，面板上設有若干圓孔或長條孔。
3.根據權利要求2所述的一種聚合反應塔，其特徵在於最上層旋轉塔盤的上方設置的分配成幕器與轉軸相固定，其餘分配成幕器與殼體內壁相固定。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的一種聚合反應塔，其特徵在於所述落料通道為圓孔或長條孔。
5.根據權利要求1-3任意一項所述的一種聚合反應塔，其特徵在於位於殼體上部的落料通道為圓孔，位於殼體下部的落料通道為長條孔。
6.根據權利要求5所述的一種聚合反應塔，其特徵在於所述塔盤之間的間距從上向下逐漸增大。
7.根據權利要求5所述的一種聚合反應塔，其特徵在於所述第一層塔盤與上側端蓋之間留有500-1500mm的閃蒸空間。
全文摘要
本發明公開了屬於聚合物生產設備領域內的一種聚合反應塔，包括可通入加熱介質的帶有夾套的殼體，殼體呈圓筒形，殼體的兩端分別設有端蓋，一由電機帶動的轉軸沿殼體的軸向穿過端蓋伸入殼體內，轉軸兩端設有與殼體相對固定的支承軸承，所述殼體直立設置，殼體上部或殼體上部的端蓋上設有進料口和真空抽氣口，殼體下部的端蓋上設有出料口，轉軸上水平設有若干層旋轉塔盤，所述旋轉塔盤上設有若干落料通道，旋轉塔盤外側與殼體內壁之間留有通氣間隙。本發明可節約能源，同時可以使聚合反應更加徹底，反應效率高，質量好，可用於PET聚合，也可以應用於PTT、PBT產品的聚合。
文檔編號B01J3/04GK1730508SQ20051004146
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月9日 優先權日2005年8月9日
發明者嚴旭明 申請人:嚴旭明