[发明专利]双无轴高粘度聚酯连续生产装置

说明书

技术领域

本发明属于高分子聚合物生产装置技术领域，具体涉及一种双无轴高粘度聚酯连续生产装置。

背景技术

聚酯粘度是高分子聚合物最基本的一个结构参数，它对高分子材料的性能和用途有着直接的影响。高粘度聚酯（PET）是生产饮料瓶、高强力工业用丝、帘子线和工程塑料的原料。目前，随着高粘度PET聚酯应用领域的不断拓展及后加工技术的发展，高粘度聚酯的市场需求量剧增。

高粘度聚酯生产中，固相缩聚由于其条件温和、产品质量好等优势成为目前国内外广泛应用的聚酯增粘工业生产方法。然而，固相缩聚的生产工艺时间长（＞30小时），消耗惰性气体大，耗费时间和能量也都较高，同时，由于固相缩聚工艺的固有特性会使切片表面和中间的特性粘度存在差别，并随着粘度的增加而增加。尽管目前也有不少研究，如CN101921388A等对固相缩聚过程进行一定程度的改进而使产品性能更加优良，但流程长、能耗高、运行成本高等仍然是该工艺发展中存在的瓶颈。

熔融缩聚，也称液相增粘，是近年来发展起来的一种制备高粘度聚酯新工艺。它是指在一般缩聚生产装置的缩聚釜后方增加一台反应器，通过提高熔体脱挥面积和表面更新率等方式来实现熔体增粘。鉴于液相增粘技术的高效、节能及产品质量稳定等优点，目前在国内外已有广泛研究，但只有少数几家大公司研制成功并实现了工业化应用。

近年来，国内也有很多公司对液相增粘反应器进行了一定的研究。例如在CN3112545中提出采用装有行星轮与螺旋体组成的自洁搅拌系统，使聚酯熔体通过进料口在太阳轮和行星轮滚筒的顶部流下，在旋转过程中，熔体瞬间被碾成薄膜状流下，完成物料脱挥而实现高粘度聚酯生产。另外，CN10176888A，CN101914820A，CN200964390Y，CN101125928等专利中也指出，在一定条件下，聚酯可以通过立式降膜装置依靠重力实现增粘。然而，对于高粘度聚酯熔体而言，依靠重力自然成膜进行液相增粘，其产量必然会受到一定限制，同时，高粘度熔体下端成膜状况及出料效率也会与进料时存在很大差别。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种结构简单、过程能耗小、增粘效率高的双无轴高粘度聚酯连续生产装置，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种双无轴高粘度聚酯连续生产装置，该装置包括一设有内筒体和夹套筒体的卧式增粘反应釜；分设于反应釜内筒体前、后两端的物料进口、物料出口，以及与物料进出口连接的熔体输送系统；分设于反应釜夹套筒体两侧的上、下两端的热媒进口、热媒出口，以及与热媒进出口连接的热媒系统；设于釜体顶端的真空管接口，以及与真空管接口连接的真空系统；反应釜前端有一驱动轴穿过反应釜前端盖的中心与位于反应釜内部前端的连接体固定连接，位于反应釜内部后端的连接体与后段驱动轴固定连接，后段驱动轴穿过反应釜后端盖的中心与安装在反应釜后端盖上的轴承座连接；反应釜内设有左、右两个旋转体，每个旋转体由多组拉膜内件按一定转角方式螺旋状排列构成，每组拉膜内件包含一个圆环形的动刮板座、后端固定在动刮板座上的多个T字型动刮板、连接相邻两个动刮板前部的多个拉膜杆；各动刮板座用与反应釜中心线平行的多根连接杆连接成一个整体，并固定在釜内前、后两端的连接体上；左、右两个旋转体上的每组动刮板在水平方向上和垂直方向上均交错排列；在同一圆周面上，左旋转体左边的动刮板最左端贴近左内筒壁中部，右旋转体右边的动刮板最右端贴近右内筒壁下部。

本发明中的增粘反应釜为卧式双无轴自清洁反应釜，反应器内部具有特殊设计的拉膜内件依靠主传动端的电机带动内件旋转，从而使聚酯熔体成膜。增粘反应釜内设两个旋转体，每个旋转体由多组拉膜内件按照一定的型式构成，两个旋转体上的动刮板是相互错开，交错排列的，可以单独拆装，整个内件可以通过打开前后端盖整体拆装。该反应釜内部的拉膜内件相互配合、并以中等速度旋转工作。这种型式的拉膜内件可为聚酯生产中提供很高的成膜面积和充足的小分子脱挥面积，有利于生产过程中聚酯熔体中小分子的有效脱出；同时，由于其不设置轴（（反应器内部实际上是两个空心轴）），大大减小了常规反应器生产高粘度聚酯时发生的聚酯缠轴现象的发生。另外，釜体上方有很大的气相空间，这有利于高粘度聚酯生产过程中产生的小分子及时脱出；动刮板可以将釜壁和连接杆上的熔体刮下，从而使增粘反应釜具有自清洁功能，更大程度上避免熔体流动过程中出现死角，同时，旋转过程中这些刮板以一定转速相互啮合，由此产生的动态轮廓线同样也可确保聚酯熔体在设备中不产生死角的现象。