[实用新型]一种聚酯固相增粘连续化生产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种聚酯固相增粘连续化生产装置。

背景技术

聚酯(PET)工业丝具有模量高、伸长小、沸水收缩率低、耐热及耐疲劳性能好等优点，是制造轮胎帘子线，橡胶制品骨架及各种工业用纺丝品的理想材料。其加工原料为PET增粘切片。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，是将分子量较低的聚酯切片加热到玻璃化温度以上，在大约低于熔点20-40℃下，在真空或惰性气体下经酯化或酯交换反应固相缩聚使相对分子量增大的方法。工业丝级PET增黏切片的制备方法主要有4种：直接聚合法、添加催化剂法、固相缩聚法和将切片熔融后再进行缩聚的方法。固相缩聚法生产工艺以其副反应低、产品热稳定性好、色泽佳等优点发展成为主流生产工艺。目前国外固相缩聚连续化装置，主要有美国Bepex公司、瑞士Buhler公司、德国Zimmer公司等。虽然其设备构型、操作参数却呈现出丰富的多样性，但各公司的固相缩聚工艺主体流程大体相似。其固相缩聚工艺主体流程一般分为预结晶、干燥、结晶、预热、固相缩聚、冷却等，所对应的设备为预结晶器、干燥塔、结晶器、预热器、固相缩聚反应器、冷却器。

在固相缩聚反应过程是通过加热、除去水份和低分子物质来控制切片的结晶度、含水率，粘度。预结晶器的作用是为了使切片具有较高的结晶速度，并提高结晶度，经过干燥塔后切片结晶度提高的同时，表面水分也被有效地去除，通过进入结晶器后的切片结晶度进一步有所提高，含水量大幅度下降。离开结晶器后的切片在预热器中进一步进行热处理和结晶，提高切片的温度，为固相缩聚反应作准备；切片经固相缩聚反应，具有高结晶度、低含水率，高粘度的特性并经冷却后完成整个固相缩聚反应过程。针对固相缩聚，国内外企业大多通过对固相缩聚装置进行改造以及优化工艺来完成。“连续式固相缩聚生产PET高粘工业丝切片初探”(《聚酯工业》，1999，12(3)：25-33)所介绍的固相缩聚工艺中，预结晶器、结晶器是通过空气来加热并除去切片的水份。由于空气中的水份及其它物质对切片产生了一定的影响，而被氮气所替代。“连续式固相缩聚生产高粘度聚酯切片的技术与工艺”(《合成纤维工业》，1997，20(5)：53-55)介绍的是采用热油加热，氮气除去切片的水份。“PET固相缩聚生产过程优化”(《化工时刊》，2006，20(10)：9-14)通过再增加一个结晶器来提高切片固相缩聚的效果。“PET固相缩聚工艺技术分析”(《合成技术及应用》，2006，21(1)：30-31)介绍的Bepex公司的固相缩聚工艺流程以及Buhler的连续式固相缩聚工艺流程中除去了干燥装置，缩短了工艺流程。在固相缩聚反应过程要消耗大量能源，上述技术虽然有的改进，但工艺流程仍然很复杂，流程很长。设备庞大，干燥塔、预热器在使用过程中消耗了大量能源，此外切片在干燥塔停留过程中不可避免带来粉尘，使切片粘度不均匀，给切片品质带来严重影响。

为了达到节能的目的，保持产品质量，本实用新型的目的在于提供一种所用成本低，副反应低，热稳定性好，生产效率高和产品质量高的聚酯固相增粘连续化生产装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种聚酯固相增粘连续化生产装置，特别是提供一种以预结晶器、结晶器、固相缩聚反应器、冷却器为流程的连续固相增粘装置，较常规的固相增粘装置省除了干燥塔、预热器，简化了工艺路线，达到节能的目的。

本实用新型的一种聚酯固相增粘连续化生产装置，包括预结晶器、结晶器、固相缩聚反应器、冷却器为流程的连续固相增粘装置，以上装置依次连接，在连续固相增粘装置前后有原料切片输送装置和增黏切片输送装置。

本实用新型是这样实现的，预结晶器采用热油加热，氮气除去切片的水份，同时延长切片在的时间，切片温度为175±5℃，使切片的结晶度大于40％，含水量小于230ppm。结晶器也采用热油加热，氮气进一步除去切片的水份，增加切片的停留时间，切片温度为210±10℃，使切片的结晶度大于50％，含水量小于50ppm。在固相缩聚反应器中切片温度为220±10℃，增加切片的停留时间，经冷却后，完成切片固相缩聚反应。

作为优选的技术方案：

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种聚酯固相增粘连续化生产装置，生产过程配备的辅助少，设备结构紧凑，生产费用低，能源消耗低，能达到节能的目的。

附图说明

图1是本实用新型一种聚酯固相增粘连续化生产装置的流程示意图

其中1是预结晶器  2是结晶器  3是固相缩聚反应器  4是冷却器