[实用新型]终缩聚反应器

说明书

本实用新型公开了一种终缩聚反应器，该终缩聚反应器包括筒体和设置于筒体内的圆盘搅拌器，所述圆盘搅拌器包括相对设置的两个花盘，所述两花盘之间连接有刚性支撑件，所述刚性支撑件上间隔固定有圆环；一端所述花盘与驱动装置连接，另一端花盘可转动的支承于筒体内。本实用新型可实现三种形式的搅拌，从而能够显著提高成膜脱挥效率，且所需盘片数量少，设备重量轻，体积小；可以不设转动轴，利用刚性支撑件代替传统的转动轴，能够有效减少高粘聚酯熔体挂盘及粘轴，增加物料脱挥面积，同时减轻了圆盘搅拌器的体积和重量。

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，尤其涉及一种终缩聚反应器。

背景技术

目前，PET熔融聚合反应器一般采用两种搅拌形式。一种是采用空心轴笼框搅拌(鼠笼搅拌)，另一种是圆盘搅拌器。80年代由德国吉玛公司改进而来的五釜流程技术，该技术终缩聚反应器采用实心轴圆盘搅拌，主要用于纤维级PET生产，特性粘度一般控制在0.690dL/g。这种反应器的工作原理是将经过预缩聚处理的物料借助于设在反应器内部圆盘的旋转，使PET聚酯熔体粘附在圆盘表面，并在重力、设在筒体内壁刮板的作用下形成一定厚度的下垂膜，随着液膜不断下滑，反应器圆盘上内部不断产生新的界面，形成界面更新现象，使PET中脱出的乙二醇分子得以在界面、下垂膜处脱逸，使得分子链逐步增长，在圆盘转动和液面更替的作用下使缩聚反应不断地进行下去，获得聚对苯二甲酸乙二醇酯。但是由于常规终缩聚反应器所形成的液膜均垂直于圆盘的驱动轴，即仅在圆盘的平面内形成液膜，使得用于PET中乙二醇蒸发的聚酯熔体表面积小，而为了增加蒸发面积和气相流通面积，普遍采用的方法是增加筒体的体积，并在筒体内部增设多组圆盘，但采用这种方法的终缩聚反应器存在有不能充分利用反应器内部空间、反应器体积过大，占用空间过大及成本过高等问题，无法满足特性粘度大于0.750dL/g的聚酯生产。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种成膜脱挥效率高、所需盘片数量少、设备重量轻、体积小的终缩聚反应器。

技术方案：本实用新型的终缩聚反应器，包括筒体和设置于筒体内的圆盘搅拌器，所述圆盘搅拌器包括相对设置的两个花盘，所述两花盘之间连接有刚性支撑件，所述刚性支撑件上间隔固定有圆环；至少一端所述花盘与驱动装置连接用于带动圆环旋转。

为了增加成膜脱挥效率，所述刚性支撑件上位于圆环内侧固定有圆盘。其中，所述圆盘上设有用于成膜的通孔，通孔可设有多个，形成多孔圆盘，多孔圆盘一方面对搅拌器起到增强支撑作用，另一方面对高粘聚酯熔体进行盘面成膜，高粘聚酯熔体在圆盘面通孔处进一步成膜脱挥，提高粘度。高粘度物料从圆环和圆盘上的通孔通过时，由于物料粘度大，物料在圆环上会有较慢的流动速度，物料在圆环及多孔圆盘面都能形成有效膜，并且成膜面积大，时间长，这样就有效提高了脱挥面积，达到了增粘效果。本实用新型装置可实现三种形式的搅拌，多孔圆盘成膜、刚性支撑件垂直拉膜、圆环成膜，从而显著提高了成膜脱挥效率，因此，与常规圆盘反应器相比，有效减少了圆盘段的盘片数量和反应器长度，减轻了设备重量和体积。

为了进一步提高搅拌成膜的效果，所述圆盘面积占筒体截面面积的0.05～0.25；圆环的外圆直径占筒体直径的0.05～0.5；圆环顶端与筒体内壁之间的间隙为2～8mm。

刚性支撑件随驱动轴转动，一方面带动圆环转动，扰动高粘聚酯熔体使之混合均匀，另一方面垂直拉膜协助高粘聚酯熔体脱挥。为了增加扰动效果和拉膜的效率，所述刚性支撑件设有多个，所述刚性支撑件间隔固定于两花盘的圆周方向；进一步的，所述刚性支撑件沿筒体轴向设置；所述刚性支撑件的横截面为圆形或多边形，多边形刚性支撑件有助于搅拌器在旋转过程中将附着在筒体壁的聚酯熔体刮下；为了兼具较优的搅拌支撑效果和成膜效果，所述刚性支撑件直径占筒体直径的0.25～0.5。

优选地，还包括设置于所述筒体内的笼框搅拌器，进一步的，所述笼框搅拌器设置于筒体前部，所述圆盘搅拌器设置于筒体后部，形成前笼框后圆盘的形式。