[实用新型]聚酯固相缩聚装置

说明书

本实用新型属于聚合装置，特别是一种聚脂的固相缩聚装置。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）也即聚酯是近年来发展迅速的工业原料，平均分子量在19000－22000左右的聚酯可以制作民用纺织品和薄膜。高分子量（24000－39000）的聚酯用于制造工业涤纶、涤纶增强塑料以及吹制聚酯瓶等。这种特性粘度高、分子量大的聚酯国际上通用的方法是采用固相缩聚法，是将熔融缩聚制得的较低分子量的聚酯在低于其熔点温度20－40℃下，在隔绝空气的情况下进行本体固相缩聚反应从而提高分子量的一种方法。该法具有反应条件缓和，制备的树脂色泽好，分子量高，分子量分布集中等优点。采用这种缩聚法的生产装置目前大致有两种类型：一种是真空转鼓式的间歇装置，由可转动的筒体和加热夹套构成，筒体上有进料口和出料口及加热介质和抽真空的进出口，这种装置的缺点是间歇式操作，批量小，批与批的质量不均匀，传热系数较低，装料系数只有50％左右，大型真空转鼓装置的真空系统要求抽空能力非常大，因而难以在大工业上应用；另一种真空转筒式的连续装置已有工业化的应用，但这种装置也存在装料系数低（一般只有20－30％），设备庞大，造价高的缺点，此外，由于聚合体在设备内回混时间长，还会增加分子量分布的分散性。

本实用新的目的在于提供一种装料系数高、传热性能好、既可连续化生产又可间歇生产高分子量聚酯的固相缩聚装置。

本实用新型的聚酯固相缩聚装置包括筒体、筒体上的进出料口和加热夹套，在筒体内设置两个搅拌轴，搅拌轴上安装搅拌浆叶，筒体的两端分别安装由传动轴所带动的行星齿轮传动系统，该系统带动搅拌轴运转，筒体上连接有抽真空口和（或）氮气进口，夹套上连接联苯进出口。

所述安装在搅拌轴上的搅拌浆叶为平面状，靠近进料口的搅拌浆叶呈推进式，中部与轴垂直，靠近出料口的浆叶呈反推进式。

上述装置连接不同的辅助设备后可实现连接续化生产，为满足间歇生产的要求，还可在筒体的夹套内安装冷却蛇管。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：1.设备结构紧凑，造价低廉；2.设备装料系数高，可达80％以上；3.适应性强，可间歇生产也可连续生产，可在惰性气体保护下进行生产也可在高真空情况下进行生产；8.根据生产要求配备不同辅助设备，即可完成上述过程；4.易于系列化，单机年产量从几十吨小型生产到几千吨大型生产均可实现；5.聚酯予聚体在反应器内呈动态塞式流动，温度分布均匀，产品质量均匀稳定，与同类型设备相比，在相同的反应时间内产量高、分子量高；6.生产过程配备的辅助设备少，能源消耗低；7.生产过程可实现全自动控制，劳动生产率高。

下面将通过附图对本实用新型的实施例作详细说明。

附图所示为根据本实用新型所提出的聚酯固相缩聚装置结构示意图。

筒体10有一加热用夹套6，夹套6上连接联苯口5和联苯口11、氮气进口4，筒体上连接进料口13，出料口8和抽真空口12及取样口7，筒体10内安装两根搅拌轴16，搅拌轴16上安装有搅拌浆叶17，筒体的两端安装由传动轴1所带动的行星齿轮传动系统15与搅拌轴16连接，搅拌轴的两端固定隔热扳9使筒内的物料与外界隔绝，筒体10的两头用法兰2固定封闭，为保证筒内的高真空度，在行星齿轮系统的安装空间还可连接一个抽空支管14，筒体10安装在支座3上。本装置的各个连接口可按不同的工艺要求连接不同的外部设备。如使用真空，则氮气进口或封闭或不作，如采用氮气则将真空口封闭或不作。

本实用新型可采用向夹套内通联苯蒸气或联苯液体加热的方法。以通联苯蒸汽为例，设备运转前，联苯蒸汽通过联苯口5进入设备夹套内，使设备予热到230－260℃，然后物料通过加料口13进入设备内，设备开始运转，电机驱动传动轴1转动，通过行星齿轮传动系统15带动搅拌轴16进行转动，搅拌轴带动搅拌浆叶17使物料在筒体10内搅动，物料均匀受热，当温度高于215℃时，物料开始进行缩聚反应，并有低分子物排出。如果采用真空形式进行生产，设备内真空度保持759.5毫米汞柱以上，低分子物通过抽真空口12排出，物料分子量不断增长，直到符合要求，物料从出料口8排出。如果采取惰性气体保护下进行生产，则将含氧量小于5ppm的高纯氮气通过氮气进口4进入设备内，穿过物料层。此时缩聚过程产生的低分子物质随惰性气体一起从加料口13或真空排气口排出，从而完成生产过程。

当需要增加产量时单节设备容积太小不能满足要求，可以增加设备直径，或把设备右侧法兰打开增接第二节，或把第二个同样设备的进料口与第一个设备的出料口进行联接，这样可使产量成倍增加。

本实用新型的固相缩聚装置全部采用不锈钢或衬不锈钢材料制作，该装置的机加工均可采用公知技术。搅拌轴上安装的搅拌浆叶可以采用平面形状，为避免物料在筒体内出现死角，筒体内进料口处的搅拌浆叶呈推进式，中间与轴垂直，出口端呈反推进形式。所谓推进和反推进形式的浆叶只需将平面状浆叶倾斜一个角度即可办到。本装置可根据产品要求，调整物料进出量及筒体斜度以满足不同反应时间的要求。以上均为连续式生产，如果需要间歇式生产，筒体夹套内可以安装冷却蛇管。