一種聚酯真空機組的製作方法
2023-06-01 16:39:01
專利名稱：一種聚酯真空機組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種聚酯真空機組，用於聚酯生產過程，屬聚酯生產設備。
背景技術：
目前在聚酯生產工程熱塑料PBT與生物降解塑料PBS的系統中，均採用以水蒸汽為動力介質的多級水蒸汽噴射真空泵或機械式的羅茨真空泵-滑閥真空泵機組作為真空獲得設備。現行的這兩種真空獲得方法在實際生產工作時能耗比較大，且均存在不同程度的不適用問題
在採用水蒸汽噴射真空泵作為真空獲得設備的工程熱塑料PBT與生物降解塑料PBS聚酯系統生產過程中，前兩級水蒸汽噴射泵直接串聯，因未達到冷卻水的飽和壓力，無法進入 冷凝器把水汽及可凝工藝氣體冷凝下來，增大了後一級噴射泵的負載，耗能很大，且水蒸汽噴射真空泵抽出的部分聚合物在冷凝器內混入冷凝水或冷卻水中形成難以處理的生產廢水，增加了廢水處理成本且造成了汙水排放，汙染環境。在採用羅茨真空泵-滑閥真空泵機組作為真空獲得設備的工程熱塑料PBT與生物降解塑料PBS聚酯系統生產過程中，被抽氣體進入機械泵腔體內，由於被抽氣體中含有聚合物，使得機械泵腔體容易被聚合物堵塞，造成大量的維護及檢修工作，且影響正常的生產。公開號為CN101624980B的中國發明專利說明書中，公開了一種丁二醇噴射真空泵。該丁二醇噴射真空泵只有三級噴射泵，能達到的真空度低，而且使用羅茨真空泵容易被聚合物堵塞，維護成本高。維修頻繁使得該丁二醇噴射真空泵不能連續穩定地工作。該丁二醇噴射真空泵使用1，4 丁二醇蒸汽作為動力介質，但是高於大氣壓下1，4-丁二醇在未達到飽和溫度就會進行環化反應分解，使得1，4- 丁二醇被不斷消耗，而且產生大量廢氣，提高了環保成本，產生的廢氣也使真空變差，釜內壓力提升，無法工藝生產要求。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，結構簡單，使用安全穩定，不會被聚合物堵塞，能防止1，4- 丁二醇環化，抽真空度高，工作穩定的聚酯真空機組。本發明解決上述問題所採用的技術方案是該聚酯真空機組，包括第一噴射泵、第一冷凝器、第二噴射泵、第二冷凝器、第三噴射泵、第三冷凝器、第四噴射泵、第四冷凝器和、液環真空泵和丁二醇蒸發器，所述第一噴射泵、第一冷凝器、第二噴射泵、第二冷凝器、第三噴射泵、第三冷凝器、第四噴射泵、第四冷凝器和液環真空泵依次連接；其特徵是所述液環真空泵的介質為1，4- 丁二醇，所述每個噴射泵都與丁二醇蒸發器連接，且丁二醇蒸發器的氣相真空度為60_80Kpa。具有四個噴射泵能夠使聚酯真空機組達到聚酯反應所要求的真空度。每個噴射泵後連接一個冷凝器可以將部分1，4-丁二醇冷凝下來，然後回收利用；既降低了下一級真空泵的符合，節約了能量，又可以防止進入下一級噴射泵的氣體溫度過高而使其中的1，4-丁二醇環化。丁二醇蒸發器為的氣相真空度為60-80Kpa，可以使得丁二醇蒸發器的液相溫度不至於過高而令其環化，保證產生的1，4-丁二醇蒸氣質量。液環真空泵使用1，4- 丁二醇而不用水作為介質，可以減少廢水排放，減小環保壓力，還可以將1，4- 丁二醇回收利用，節約成本，實現零排放。作為優選，本發明所述每個噴射泵內都設置有第一加熱器。可以防止聚合物聚集在噴射泵內阻塞噴射泵。提高了噴射泵的連續使用時間，降低了維修頻率，還降低了維修成本，使得聚酯真空機組能夠更長時間的穩定運行，提高了聚酯真空機組的穩定性。作為優選，本發明所述第一加熱器通過導熱油加熱，導熱油的溫度為180-240°C。導熱油溫度選定在這一區間內，既能有效阻止聚合物凝固後堵塞噴射泵，還能防止溫度過高而使得1，4-丁二醇環化。作為優選，本發明還包括氣液分離器和第一換熱器，所述液環真空泵和氣液分離器連接，該氣液分離器和第一換熱器連接，該第一換熱器和液環真空泵連接。設置氣液分離 器有利於回收1，4-丁二醇。第一換熱器可以通過冷卻水冷卻液環真空泵的介質1，4-丁二醇，防止1，4- 丁二醇溫度過高而環化。作為優選，本發明所述第一換熱器的冷卻水溫度為40度。冷卻水溫度過高，不能降低介質1，4- 丁二醇的溫度，導致其環化；冷卻水溫度過低，1，4- 丁二醇會凝固，導致液環
真空泵不能正常工作。作為優選，本發明所述液環真空泵內設置有第二加熱器。在啟動液環真空泵或者液環真空泵內介質1，4-丁二醇凝固時，能夠加熱液環真空泵內的介質1，4-丁二醇，1，4-丁二醇融化，從而令液環真空泵正常工作。作為優選，本發明所述第二加熱器為電加熱器。電加熱器控制方便，而且能夠快速融化1，4- 丁二醇，能儘快恢復液環真空泵正常工作，降低損失。作為優選，本發明還包括液封罐和輸送泵，每個冷凝器內都設置有噴淋裝置，每個冷凝器的出液口都和液封罐連接，液封罐的出液口和輸送泵的進口連接，該輸送泵的出口與每個冷凝器的噴淋裝置都連接，所述液封罐內的介質為1，4-丁二醇。使用噴淋裝置冷卻從上一級噴射泵進入的氣體，具有冷卻效果好，冷卻稅率快的優點。而且噴淋裝置結構簡單，維護方便，使用壽命長。液封罐內介質為1，4-丁二醇，通過輸送泵將1，4-丁二醇輸送到噴淋裝置，通過噴淋裝置將1，4-丁二醇噴淋到冷凝器內，可以去除部分氣體中的聚合物，防止聚合物阻塞下級噴射泵或液環真空泵。作為優選，本發明還包括過濾器，所述過濾器安裝在液封罐和輸送泵之間。過濾器可以去除聚合物，防止聚合區阻塞噴淋裝置，提高噴淋裝置的使用壽命。作為優選，本發明所述噴淋裝置為傘帽式、噴淋式、篩孔折流板式或分水管式。噴淋效果好，冷卻效率高，結構簡單，維護方便。本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果本發明的聚酯真空機組採用四級噴射泵，可以達到非常高的真空度。噴射泵和液環真空泵都使用1，4-丁二醇作為介質，使得生產過程更加環保，降低廢水排放，1，4- 丁二醇還能夠回收利用，節約成本。
圖I是本發明實施例I的缺少部分部件的聚酯真空機組的結構示意圖。圖2是本發明的聚酯真空機組的使用狀態圖。
第一噴射泵1，第一冷凝器2，第二噴射泵3，第二冷凝器4，第三噴射泵5，第三冷凝器6，第四噴射泵7，第四冷凝器8，液環真空泵9，丁二醇蒸發器10，第一換熱器11，氣液分離器12，第二換熱器13，液封罐14，輸送泵15，噴淋裝置16，過濾器17。
具體實施方式
下面結合附圖並通過實施例對本發明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明並不局限於以下實施例。實施例I。如圖I-圖2，本實施例的聚酯真空機組包括第一噴射泵I、第一冷凝器2、第二噴射泵3、第二冷凝器4、第三噴射泵5、第三冷凝器6、第四噴射泵7、第四冷凝器8、液環真空泵9和丁二醇蒸發器10。第一噴射泵I、第二噴射泵3、第三噴射泵5和第四噴射泵7的介質進口都與丁二醇蒸發器10的出口連接。1，4- 丁二醇蒸發從丁二醇蒸發器10中源源不斷地進入噴射泵內，丁二醇蒸發器10的氣相真空度為60-80Kpa。本發明中，丁二醇蒸發器10的氣相真空度可以為 62、64、66、68、70、72、74、76 或 78Kpa。第一噴射泵I、第一冷凝器2、第二噴射泵3、第二冷凝器4、第三噴射泵5、第三冷凝器6、第四噴射泵7、第四冷凝器8和液環真空泵9依次連接。第一噴射泵I的出口與第一冷凝器2進口連接，第一冷凝器2的氣相出口和第二噴射泵3吸氣口連接；第二噴射泵3的出口與第二冷凝器4的進口連接，第二冷凝器4的氣相出口和第三噴射泵5的吸氣口連接；第三噴射泵5的出口與第三冷凝器6的進口連接，第三冷凝器6的氣相出口和第四噴射泵7的吸氣口連接；第四噴射泵7的出口與第四冷凝器8的進口連接，第四冷凝器8的氣相出口與液環真空泵9的吸氣口連接。每個噴射泵內都設置有第一加熱器。第一噴射泵I、第一冷凝器2、第二噴射泵3、第二冷凝器4和第三噴射泵5內都安裝有第一加熱器。本實施例中，第一加熱器為導熱油加熱，導熱油的溫度為180-240°C，導熱油溫度可以為190、200、210、220或230°C。本發明中，第一加熱器可以為電加熱或者其他形式的加熱器。實施例2。本實施例的聚酯真空機組的部件和實施例I的部件及其連接關係相似。本實施例還包括氣液分離器12和第一換熱器11。液環真空泵9的出氣口和氣液分離器12連接，氣液分離器12的液相出口和第一換熱器11的進液口連接，第一換熱器11的出液口和液環真空泵9的工作液進口連接。液環真空泵9的吸氣口不斷從第四冷凝器8中吸入氣體，氣體及夾帶的液環真空泵9的介質1，4-丁二醇混合之後從液環真空泵9的出氣口進入氣液分離器12內，在氣液分離器12中不凝性氣體從氣液分離器12的出口排出，1，4-丁二醇進入第一換熱器11內和冷卻水熱交換，冷卻之後的1，4-丁二醇重新進入液環真空泵9內。工作液在液環真空泵9、第一換熱器11和氣液分離器12的循環，帶走了電機做功的熱量，使液環真空泵9內1，4- 丁二醇保持在設定溫度，確保設定真空不隨工作液溫度升高而變差。
第一換熱器11的冷卻水溫度為40°C。保證1，4_ 丁二醇保持液體狀態，防止
1.4-丁二醇環化。液環真空泵9內設置有第二加熱器。本實施例中，第二加熱器為電加熱器，本發明中第二加熱器可以用導熱油加熱，還為其他類型的加熱器。實施例3。本實施例的聚酯真空機組的部件及其連接關係和實施例I相似。本實施例還包括液封罐14、輸送泵15、過濾器17和第二換熱器13，每個冷凝器內都設置有噴淋裝置16，每個冷凝器的出液口都和液封罐14連接，液封罐14的出液口和輸送泵15的進口連接，輸送泵15的出口與每個冷凝器的噴淋裝置16都連接，液封罐14內的介質為1，4- 丁二醇。本發明中的噴淋裝置16可以為傘帽式、噴淋式、篩孔折流板式或分水管式。過濾器17安裝在液封罐14和輸送泵15之間。本實施例中，第二換熱器13的冷卻水溫度為40°C，本發明中第二換熱器13的冷卻水溫度可以為30、35、38或42°C。第二換 熱器13安裝在輸送泵15和噴淋裝置16之間
液封罐14的1，4- 丁二醇通過輸送泵15被輸送到過濾器17內，過濾器17將1，4- 丁二醇內含有的聚合物和其他雜質過濾，通過過濾的1，4-丁二醇被送入第二換熱器13冷卻，冷卻之後被送入每個冷凝器中的噴淋裝置16噴淋冷卻氣體，各個冷凝器內的液體通過出液口重新回到液封罐14，不停循環。實施例4。本實施例的聚酯真空機組的部件及其連接關係和實施例I相似。本實施例還包括氣液分離器12和第一換熱器11。液環真空泵9的出氣口和氣液分離器12連接，氣液分離器12的液相出口和第一換熱器11的進液口連接，第一換熱器11的出液口和液環真空泵9的工作液進口連接。液環真空泵9的吸氣口不斷從第四冷凝器8中吸入氣體，氣體和夾帶的液環真空泵9的介質1，4-丁二醇混合之後從液環真空泵9的出氣口進入氣液分離器12內，在氣液分離器12中不凝性氣體從氣液分離器12的出口排出，1，4-丁二醇進入第一換熱器11內和冷卻水熱交換，冷卻之後的1，4-丁二醇重新進入液環真空泵9內。工作液在液環真空泵9、第一換熱器11和氣液分離器12的循環，帶走了電機做功的熱量，使液環真空泵9內1，4- 丁二醇保持在設定溫度，確保設定真空不隨工作液溫度升高而變差。第一換熱器11的冷卻水溫度為40°C。保證1，4_ 丁二醇保持液體狀態，防止
1.4-丁二醇環化。液環真空泵9內設置有第二加熱器。本實施例中，第二加熱器為電加熱器，本發明中第二加熱器可以用導熱油加熱，還為其他類型的加熱器。本實施例還包括液封罐14、輸送泵15、過濾器17和第二換熱器13，每個冷凝器內都設置有噴淋裝置16，每個冷凝器的出液口都和液封罐14連接，液封罐14的出液口和輸送泵15的進口連接，輸送泵15的出口與每個冷凝器的噴淋裝置16都連接，液封罐14內的介質為1，4_ 丁二醇。過濾器17安裝在液封罐14和輸送泵15之間。本實施例中，第二換熱器13的冷卻水溫度為40°C，本發明中第二換熱器13的冷卻水溫度可以為30、35、38或42°C。第二換熱器13安裝在輸送泵15和噴淋裝置16之間。
液封罐14的1，4- 丁二醇通過輸送泵15被輸送到過濾器17內，過濾器17將1，4- 丁二醇內含有的聚合物和其他雜質過濾，通過過濾的1，4- 丁二醇被送入第二換熱器13冷卻，冷卻之後被送入每個冷凝器中的噴淋裝置16噴淋冷卻氣體，各個冷凝器內的液體通過出液口重新回到液封罐14，不停循環。本發明使用的時候，第一噴射泵I的吸氣口和PBT或PBS聚酯反應釜的氣體出口連接，聚酯反應釜中出來的氣體大部分為1，4- 丁二醇，其中含有部分聚合物。作為噴射介質的1，4-丁二醇從丁二醇蒸發器10中出來，進入第一噴射泵1，令第一噴射泵I工作產生真空。第一噴射泵I從吸氣口吸入聚酯反應釜中出來的氣體，在第一噴射泵I工作過程中，第一加熱器工作，加熱第一噴射泵I內的氣體，防止聚合物凝固。然後，第一噴射泵I中的氣體進入第一冷凝器2中，氣體由第一冷凝器2的下部螺旋往上並和 從噴淋裝置16內噴出來的1，4-丁二醇接觸，氣體中部分1，4-丁二醇冷卻成液體。第一冷凝器2的液體從出液口中進入液封罐14內，然後經過第二換熱器13冷卻之後，重新回流入噴淋裝置16。從第一冷凝器2出來的氣體進入第二噴射泵3內，再從第二噴射泵3進入第二冷凝器4的過程和上述過程類似。同理，氣體從第二冷凝器4出來，進入第三噴射泵5，再從第三噴射泵5出來，進入第三冷凝器6，再從第三冷凝器6出來，進入第四噴射泵7，再從第四噴射泵7出來，進入第四冷凝器8，再從第四冷凝器8進入液環真空泵9內。液環真空泵9內的介質為1，4-丁二醇，在啟動的時候如果1，4-丁二醇凝固，可以通過第二加熱器加熱，令液環真空泵9正常運行。啟動液環真空泵9，從第四冷凝器8進入的氣體其中的1，4-丁二醇冷凝。氣體從液環真空泵9的出氣口進入氣液分離器12內，在氣液分離器12內不凝性氣體從出口排出，液體經第一換熱器11冷卻後回流到液環真空泵9內。本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本發明所作的舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本發明說明書的內容或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種聚酯真空機組，包括第一噴射泵、第一冷凝器、第二噴射泵、第二冷凝器、第三噴射泵、第三冷凝器、第四噴射泵、第四冷凝器和、液環真空泵和丁二醇蒸發器，所述第一噴射泵、第一冷凝器、第二噴射泵、第二冷凝器、第三噴射泵、第三冷凝器、第四噴射泵、第四冷凝器和液環真空泵依次連接；其特徵是所述液環真空泵的介質為1，4_ 丁二醇，所述每個噴射泵都與丁二醇蒸發器連接，且丁二醇蒸發器的氣相真空度為60-80Kpa。
2.根據權利要求I所述的聚酯真空機組，其特徵是所述每個噴射泵內都設置有第一加熱器。
3.根據權利要求2所述的聚酯真空機組，其特徵是所述第一加熱器通過導熱油加熱，導熱油的溫度為180-240°C。
4.根據權利要求I或2所述的聚酯真空機組，其特徵是還包括氣液分離器和第一換熱器，所述液環真空泵和氣液分離器連接，該氣液分離器和第一換熱器連接，該第一換熱器和液環真空泵連接。
5.根據權利要求4所述的聚酯真空機組，其特徵是所述第一換熱器的冷卻水溫度為40度。
6.根據權利要求I或2所述的聚酯真空機組，其特徵是所述液環真空泵內設置有第二加熱器。
7.根據權利要求6所述的聚酯真空機組，其特徵是所述第二加熱器為電加熱器。
8.根據權利要求I或2所述的聚酯真空機組，其特徵是還包括液封罐和輸送泵，每個冷凝器內都設置有噴淋裝置，每個冷凝器的出液口都和液封罐連接，液封罐的出液口和輸送泵的進口連接，該輸送泵的出口與每個冷凝器的噴淋裝置都連接，所述液封罐內的介質為 1，4_ 丁二醇。
9.根據權利要求8所述的聚酯真空機組，其特徵是還包括過濾器，所述過濾器安裝在液封罐和輸送泵之間。
10.根據權利要求8所述的聚酯真空機組，其特徵是所述噴淋裝置為傘帽式、噴淋式、篩孔折流板式或分水管式。
全文摘要
本發明涉及一種聚酯真空機組，它包括第一噴射泵、第一冷凝器、第二噴射泵、第二冷凝器、第三噴射泵、第三冷凝器、第四噴射泵、第四冷凝器和、液環真空泵和丁二醇蒸發器，所述第一噴射泵、第一冷凝器、第二噴射泵、第二冷凝器、第三噴射泵、第三冷凝器、第四噴射泵、第四冷凝器和液環真空泵依次連接；其特徵是所述液環真空泵的介質為1，4-丁二醇，所述每個噴射泵都與丁二醇蒸發器連接，且丁二醇蒸發器的氣相真空度為60-80Kpa。本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果本發明的聚酯真空機組採用四級噴射泵，可以達到非常高的真空度。噴射泵和液環真空泵都使用1,4-丁二醇作為介質，使得生產過程更加環保，降低廢水排放，1,4-丁二醇還能夠回收利用。
文檔編號F04F5/54GK102767543SQ20121027844
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者侯嘉明, 張夏月, 方強強, 樓海陽, 沈漢永, 潘哲哲, 王冬根, 袁雪娟 申請人:杭州杭真真空工程技術有限公司