[发明专利]蜂窝夹套式酯化釜

说明书

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，是一种蜂窝夹套式酯化釜，特别涉及到PET生产中PTA/EG浆料的酯化反应及闪蒸分离。

背景技术

聚脂的生产是将脂化反应原料乙二醇(EG)和对苯二甲酸(PTA)在脂化反应器中以一定的比例配合，加以适当的温度、压力条件，保持足够时间从而完成脂化反应，生成对苯二甲酸乙二醇醋(BHET)，然后再进一步对生成的苯二甲酸乙二醇脂做缩聚处理，生成聚对苯二甲酸乙二醇脂。

酯化反应要求在260°C以上的高温下进行，而酯化釜是依靠夹套内的高温热媒来进行升温和保温。由于夹套内另外还有一定的压力，这样导致传统的酯化釜内筒壳体壁厚较厚。这样不仅设备成本较高，而且能源损耗也较为严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能满足聚酯生产中的工艺要求，又能降低设备的成本的蜂窝夹套式酯化釜。

本发明的主要技术方案：蜂窝夹套式酯化釜，主体结构包括内筒体和夹套，其主要特点是在内筒体外壁上焊接有蜂窝短管。

一般地，本发明所述的蜂窝夹套式酯化釜，主体结构由内筒体、夹套及蜂窝短管组成，加热筒体采用蜂窝短管与夹套焊接的焊接结构，即夹套上、下端收口处和蜂窝短管底部均焊接在内筒体的外壁上。

根据不同的工艺要求，可以选择蜂窝短管正方形或菱形的分布方式和轴向及周向节距，使得内筒及夹套的壁厚经济而合理。

本发明的结构，使加热筒体的内筒体和夹套的强度和刚度相互得到加强，扩大了适用的工作压力和工作温度范围。浆料由酯化反应器U形管靠近加热器处加入，经过加热器加热反应生成水和BHET。从加热器喷出的气液混和物通过连通管进入本发明的蜂窝夹套式酯化釜，在蜂窝夹套式酯化釜上方闪蒸部位分离，脱出水和乙二醇蒸汽，水和乙二醇蒸汽由气相管进入分离塔进行精馏。大部分液相物料在双室结构的压力差和密度差形成的推动力共同作用下经U型管进入加热器，与浆料再次混合；一部分物料由U型管下部排出进入低聚物管道，然后经过低聚物均化器再进入预缩聚反应器。

本发明的酯化釜传热速率大，蒸发效率高，重量轻，成本低，且用热媒或热媒蒸汽量少，结构合理，有利于降低设备的长期运行成本。

    本发明与传统的酯化反应器相比，具有下列优点：

从强度角度来说，蜂窝夹套设备大大降低了夹套壁厚和内筒壁厚，制造成本降低；从传热角度来说，蜂窝夹套的间隙比普通夹套的间隙要小，流通面积较小，流体在腔内流速显著增加，并且大量的蜂窝在夹套内起着扰流件的作用，流体在流经蜂窝点时不断改变流动方向和流动速度，形成紊流涡流使热(冷)交换加速，大大增加传热效果；克服了国内引进外循环酯化装置的缺点，如：酯化温度高，摩尔比高和副反应产物二甘醇高以及装置耗能大、原料消耗高等弊病。

附图说明

附图1是本发明实施例蜂窝夹套式酯化釜的结构示意图；图2为本实施例焊接节点示意图。

    图中，1—内筒体；2—蜂窝短管；3—夹套。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。

实施例：本实施例蜂窝夹套式酯化釜结构如附图1所示，主体结构包括内筒体1和夹套3，其主要改进是在内筒体1外壁上焊接有蜂窝短管2。

实施例中，内筒体1由圆柱筒体及封头组成，其外部有焊成一体的蜂窝短管2及夹套3，它们与内筒体1外壁的焊接结构如图2所示，夹套3的上、下端收口处和蜂窝短管2底部均焊接在内筒体1的外壁上。蜂窝短管2的分布方式可以选择正方形或菱形分布。

应用例：注入酯化反应器的PTA/EG浆料升温进行酯化，生产酯化率达到88％～92％、平均聚合度达到n＝5～10的低聚物。

原料PTA粉末与EG液体配制成液固两相混合物（浆料），注入到加热反应器的底部，与来自循环管的反应液混后进入加热反应器中，混合液在管内被加热，PTA溶解并与EG进行反应，然后进入到酯化釜的外室，反应所生成的水分与部份未参加反应的EG蒸汽从酯化釜的顶部逸出进入分离塔，内室压力升高。反应液依靠密度差和压差促使反应液在酯化釜内的循环，较大的循环速度从而增大了传热速率和反应速率，大部分反应液经循环管进入列管反应器与浆料注射器加入的浆料混合，小部分反应液由循环管下方排出，通过低聚物管道进入预缩聚反应器。