[发明专利]一种带刮刀装置的圆盘反应器

说明书

本发明涉及聚合物设备领域，公开了一种带刮刀装置的圆盘反应器，包括卧式圆筒形壳体、转轴和多个环形圆盘；所述转轴横向固定于所述卧式圆筒形壳体内的两端，所述多个环形圆盘以串联形式轴向固定于转轴上；卧式圆筒形壳体的底部两端分别设有进料口和出料口，卧式圆筒形壳体出料口所在侧设有气相口；卧式圆筒形壳体内底部位于若干相邻两个环形圆盘之间设有刮刀装置，所述刮刀装置的顶部高于反应时的物料液面。本发明圆盘反应器中靠近出料口侧的环形圆盘之间设有若干组刮刀装置，使高粘度的聚合物可以连续不断地更新液膜，有效地提供和混合、传质效果，提升了圆盘反应器的生产能力。

技术领域

本发明涉及聚合物反应设备领域，尤其涉及一种带刮刀装置的圆盘反应器。

背景技术

圆盘反应器是是聚酯等聚合物生产中的关键装备，以聚酯聚合为例，是聚酯聚合的最终缩聚反应器，由预缩聚反应器来的聚酯预聚物由圆盘反应器底部进料口进入，通过环形圆盘搅拌器的连续搅拌，物料在釜内不断的聚合，使物料粘度不断增加，停留一定的时间后，达到产品指标要求的聚合物由排出。

当前生产PTT、PET、PBT等类型聚酯的缩聚反应器中，圆环形圆盘反应器是应用较为普遍的一种，这种反应器生产PET时的粘度可以达到0.67dL/g。当这种圆盘反应器生产更高粘度的聚合物时，就会发生以下情况：当不断缩聚的聚合物粘度不断增加时，相应地环形圆盘上的聚合物液膜的厚度也逐渐增大，当膜厚增加到一定程度时，两个环形圆盘之间的聚合物液膜就会连接在一起，造成大量的高粘度聚合物粘附在圆盘上随着圆盘共同转动，形成了“固体回转”现象，液膜的更新也急剧减少，极大地降低了混合传质作用。随着时间的推移，这部分聚合物的降解速度开始大于聚合速度，使聚合物粘度又开始下降，部分降解的聚合物逐渐流动到出料口，直接影响了产出品的质量。另一方面，当聚合物液膜与环形圆盘形成一个整体共同转动时，阻挡了后来聚合物的流动，也限制了后来聚合物的表面更新和聚合反应，使后来聚合物的粘度无法进一步提高。

发明内容

针对上述问题，为了能够使圆盘反应器能够生产更高粘度的聚合物，本发明提供了一种带刮刀装置的圆盘反应器，该圆盘反应器中靠近出料口侧的环形圆盘之间设有若干组刮刀装置，使高粘度的聚合物可以连续不断地更新液膜，有效地提供和混合、传质效果，提升了圆盘反应器的生产能力。

本发明的具体技术方案为：一种带刮刀装置的圆盘反应器，包括卧式圆筒形壳体、转轴和多个环形圆盘；所述转轴横向固定于所述卧式圆筒形壳体内的两端，所述多个环形圆盘以串联形式轴向固定于转轴上；卧式圆筒形壳体的底部两端分别设有进料口和出料口，卧式圆筒形壳体出料口所在侧设有气相口。卧式圆筒形壳体内位于若干相邻两个环形圆盘之间设有刮刀装置，所述刮刀装置的顶部高于反应时的物料液面。

本发明的圆盘反应器内部从进料口至出料口方向轴向分为三个区段：低粘区、中粘区、高粘区。其工作原理为：从预缩聚釜来的预聚物从进料口进入圆盘反应器后，在连续旋转的环形圆盘搅拌下，使聚合物熔体粘附在圆盘表面，预聚物被环形圆盘带动形成黏附膜，并在重力作用下形成下垂膜，在垂直于环形圆盘的刮板装置作用下形成拉伸膜，由于环形圆盘的不断带动和液膜的不断下滑，不断地产生新的液膜界面，使得液膜表面不断更新，聚合过程中产生的小分子可得以连续地脱出熔体，使聚合反应连续不断地进行下去，聚合度逐渐增加，从而获得粘度较高的聚合物熔体；物料依次通过低粘区、中粘区、高粘区，到达出料口时达到所需的粘度，产出合格的产品。