專利名稱：分段式聚酯切片固相增粘反應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種聚酯切片固相增粘裝置，尤其是一種用在連續式聚酯 切片固相增粘生產設備中的分段式聚酯切片固相增粘反應器。
背景技術：
目前的連續式聚酯切片固相增粘生產設備中的反應器，多采用大型直 立反應器。這些反應器的類型可以大致分成如下兩類 一類是充填式反應 器；另外一類是三角管屋脊式反應器。但都存在若干問題。
充填式反應器，采用氮氣等惰性氣體為加熱媒介。氣體從反應器底部 吹入，將熱量傳遞給物料。在生產過程中，處于反應器內部下方的物料， 受到其上方物料因重力產生的壓力。尤其是處于反應器底部的物料，將承 受反應器內幾乎全部物料的壓力。在高溫的同時作用下，物料接近熔點會 軟化，巨大的壓力會造成反應器下部的物料結塊從而使反應無法繼續正常 進行。
三角管屋脊式反應器可對底部壓力有所改善。但這種反應器的問題在 于首先物料與風管之間的熱交換靠的是風管壁與物料之間的接觸傳熱， 即通過固體之間的熱傳導進行。其換熱系數小，換熱效率低。同時，由于 反應物料是固體顆粒，其直接接觸到風道的物料溫度與沒有直接接觸風道 的物料溫度有一定的差異，反應不能均勻同步進行。而且，在反應進行中 物料會逸出部分氣體，這些氣體的存在會減緩反應的進行。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構合理、受熱均勻，分段式設計，不會造 成物料的滯留結塊，換熱效率高，可達到顯著增粘效果的分段式聚酯切片 固相增粘反應器，它克服了現有技術存在的上述缺點。
本發明的目的是這樣實現的它包括立式反應塔，設在反應塔上的物 料進口、物料出口、進風口和出風口，所述的反應塔自上至下分設反應器段，在每個反應器段的內部安裝有若干水平布置的進風管和排風管，所述 的排風管設在進風管的上方，在反應塔外殼兩側，對應進風管的入口和排 風管的出口位置分別設有進風分配空腔室和排風收集空腔室，在反應塔側 壁上開有與進風管和排風管相配合的孔，所述的進風管和排風管的下側設 有開口槽，反應器段之間設有風道。
所述的進風管遠離進風分配空腔室的一端和排風管遠離排風收集空腔 的一端的管口封閉。
所述的進風管和排風管平行布置，進風管設在上方兩根相鄰的排風管 中間，在反應塔內壁上與進風管或排風管對應處設有物料導流板，所述的 物料導流板與進風管或排風管同向設置，形狀與之對應。
所述的進風管和排風管從下向上依次為奇數排為進風管，偶數排為排 風管。
所述的進風管和排風管位于下方的若干排為進風管，其上方的若干排 為排風管。
所述的排風管的數量大于進風管。 所述的進風管和排風管縱橫交叉設置。
所述的進風管和排風管的截面為倒v形、菱形、c形或多邊形。
所述的風道內設有加熱器。
所述的出風口通過風管與凈化裝置連接，在出風口與凈化裝置之間的 風管上設有氣體補充風道，凈化裝置通過風管與風機、加熱器和進風口構 成回路，其中在風機與加熱器之間的風管上設有排風風道。
由于本發明采用了上述結構，與現有技術相比具有以下優點反應器 內物料從上至下被若干水平布置的風道分成若干區段，通過不同形狀的反 應塔，可不同布置進風管和排風管，這些風管的布置，在完全隔離上方物 料因自重對下方的壓力的同時，還能保持物料均勻平行地向下運動，從而 使任何一個橫斷面的物料都有均等的反應停留時間。由于物料完全處于松 散的堆積狀態，這樣就避免了下方物料因受到巨大壓力而結塊成團的問題。 物料反應所需要的熱量不僅是靠這些風管的壁與物料之間的熱傳導，更主要是通過向物料吹入熱的惰性氣體帶進來的。即熱量是通過熱氣體直接傳 遞給物料的，傳熱效率遠大于固體的熱傳導。因為所有的物料顆粒都同時 被高溫的熱氣體包圍，不存在傳導造成的溫度差異。反應均勻性優于固體 傳導形式的反應器。采用氣體進行反應傳熱媒介的另外一個好處是反應產 生的有害氣體，可以順利地通過這些流動的氣體帶出反應器，并將該氣體 送回氣體凈化裝置去除雜凈化。另外，為防止靠近器壁的物料短路，在這 些沒有風道的地方設有物料導流板。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。 圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是本發明矩形反應塔剖視圖； 圖3是本發明矩形反應塔局部剖視圖； 圖4是本發明圓形反應塔剖視圖； 圖5是圖4的A-A向視圖； 圖6是本發明圓形反應塔局部橫向剖視圖； 圖7是本發明孔結構局部放大示意圖； 圖8、 9、 10、 11、 12是本發明的進風管和排風管截面圖。
具體實施例方式
本發明包括立式反應塔，以及設在反應塔上的物料進口 15、物料出口 16、進風口 17和出風口 18，原料從物料進口 15進入反應塔，然后在增粘 反應塔內部從上而下從底部的物料出口 16流出，完成物料粘度的升高。主 流的熱惰性氣體從底部進風口 17進入反應塔中，逆著物料下降的方向向上 從出風口 18排出。出風口 18通過風管與凈化裝置9連接，在出風口 18與 凈化裝置9之間的風管上設有氣體補充風道10，凈化裝置9通過風管與風 機14、加熱器20和進風口 17構成回路，其中在風機14與加熱器20之間 的風管上設有排風風道11。在具體實施中可根據不同形狀的反應塔略有不 同，現簡述如下當反應塔的橫斷面為矩形時。反應塔為立式裝置，從上 至下通過由進風管4和排風管6組成的風道分為若干反應器段19，反應器段19自上至下為串聯，每一段的結構基本相同，用風道12相連，在風道 12上可根據需要設若干加熱器13，由一臺風機14作為動力，在回風管路 上設有由過濾器或旋風除塵器制成的凈化循環氣體的凈化裝置9。在回路 中設有一個補充新鮮惰性氣體的氣體補充風道10，可以防止惰性氣體所含 的有害氣體濃度過高，并設有一個排風風道ll以排出過量的惰性氣體。該 氣體將送回氣體凈化單元去除雜凈化。在每個反應器段19的一側設有進風 分配空腔室1，在進風分配空腔室1內反應塔側壁2上開有若干孔3。每一 個孔對應一根進風管4或排風管6。孔3的形狀與進風管4或排風管6形 狀配合，可以是圓形，也可以是三角形或其他多邊形。不論哪種形狀，其 孔3的尺寸都不應該大于其對應的進風管4或排風管6。進風管4或排風 管6在反應塔內為水平布置，氮氣或其他惰性氣體從進風分配空腔室1進 到進風管4，從進風管4下方的開口槽5吹入物料層，與物料充分接觸并 加熱物料。氮氣或其他惰性氣體沿物料的間隙上升。在進風管4上方布置 有排風管6，排風管6的下方也開有開口槽5，氮氣或其他惰性氣體從這些 縫隙進入排風管6，然后沿排風管6進入到反應器另外一側的排風收集空 腔室7。氮氣或其他惰性氣體在與物料進行熱交換的同時，將物料因反應 而逸出的揮發氣體攜帶走去往氣體凈化裝置9進行凈化處理，通常情況下 由若干根進風管4組成一組，通過一個進風分配空腔室1送風；由若干根 排風管6組成一組，將排風收集到一個排風收集空腔室7內。進風管4和 排風管6的布置在端口方向看過去為三角形交錯排列，即下方的進風管4 處于上方兩根相鄰排風管6的中間，這樣設計還具有一定程度的小范圍翻 炒物料的作用，可以提高物料的溫度均勻性。在反應器內靠近器壁的地方， 有一個因結構限制難于布置風管的區域，該區域與風管呈平行。為防止靠 近器壁的物料短路，在這些沒有風道的地方設有物料導流板8，物料導流 板8的形狀可以和進風管4或排風管6外型相同。
對于橫截面為圓形的反應器，其風道的布置方案略有不同。如果像矩 形截面的反應器那樣進風管4和排風管6平行布置，則在由于靠近反應器 壁的地方存在弓形的死角，使物料無法均勻下落造成短路，因此，在布置若干排風管6 (通常為兩層)后，其下方的另外若干層(通常也為兩層) 的進風管4布置成與其上方排風管6垂直交叉設置，這樣就可以避免部分 物料在弓形處從上至下短路的可能性。
在進風管4遠離進風分配空腔室1的一端和排風管6遠離排風收集空 腔室7的一端的管口封閉，這樣保證惰性氣體在與物料進行熱交換的同時， 上升到上段反應器內。本發明的風道可以根據需要有多種排列形式，比如 自下而上奇數為進風管4，偶數為排風管6;下方若干排為進風管4，上方 若干排為排風管6;根據不同需要排風管6的數量還可以多于進風管4的 數量。另外進風管4和排風管6的截面可以是倒V形、菱形、C形或多邊 形。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發 明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在 本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種分段式聚酯切片固相增粘反應器，它包括立式反應塔，以及設在反應塔上的物料進口(15)、物料出口(16)、進風口(17)和出風口(18)，其特征在于所述的反應塔自上至下分設反應器段(19)，在每個反應器段的內部安裝有水平布置的進風管(4)和排風管(6)，所述的排風管(6)設在進風管(4)的上方，在反應塔外殼兩側，對應進風管(4)的入口和排風管(6)的出口位置分別設有進風分配空腔室(1)和排風收集空腔室(7)，在反應塔側壁(2)上開有與進風管(4)和排風管(6)相配合的孔(3)，所述的進風管(4)和排風管(6)的下側設有開口槽(5)，反應器段(19)之間設有風道(12)。
2. 根據權利要求l所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特征在 于所述的進風管(4)遠離進風分配空腔室(1)的一端和排風管(6)遠 離排風收集空腔室(7)的一端的管口封閉。
3. 根據權利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特 征在于所述的進風管(4)和排風管(6)平行布置，進風管(4)設在上 方兩根相鄰的排風管(6)中間，在反應塔內壁上與進風管(4)或排風管(6)對應處設有物料導流板(8)，所述的物料導流板(8)與進風管(4) 或排風管(6)同向設置，形狀與之對應。
4. 根據權利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特 征在于所述的進風管(4)和排風管(6)從下向上依次為奇數排為進風 管(4)，偶數排為排風管(6)。 .
5. 根據權利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特 征在于所述的進風管(4)和排風管(6)中位于下方的若干排為進風管(4) ，其上方的若干排為排風管(6)。
6. 根據權利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特 征在于所述的排風管(6)的數量大于進風管(4)。
7. 根據權利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特征在于所述的進風管(4)和排風管(6)縱橫交叉設置。
8. 根據權利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特 征在于所述的進風管(4)和排風管(6)的截面為倒V形、菱形、C形或多邊形。
9. 根據權利要求l所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特征在于所述的風道(12)內設有加熱器(13)。
10. 根據權利要求1所述的分段式聚酯切片固相增粘反應器，其特征 在于所述的出風口 (18)通過風管與凈化裝置(9)連接，在出風口 (18) 與凈化裝置(9)之間的風管上設有氣體補充風道(10)，凈化裝置(9)通 過風管與風機(14)、加熱器(13)和進風口 (17)構成回路，其中在風機(14)與加熱器(20)之間的風管上設有排風風道(11)。
全文摘要
本發明涉及一種聚酯切片固相增粘裝置，尤其是一種用在連續式聚酯切片固相增粘生產設備中的分段式聚酯切片固相增粘反應器。它包括立式反應塔，以及設在反應塔上的物料進口、物料出口、進風口和出風口，所述的反應塔自上至下分設反應器段，每個反應器段的反應塔外殼上設有進風分配空腔室和排風收集空腔室，與之對應的反應塔內部設有進風管和排風管，所述的進風管和排風管安裝在反應塔側壁與之相配合的孔上，進風管的上方設有排風管，所述的進風管和排風管的下側設有開口槽，反應器段之間設有風道。本發明結構合理、受熱均勻，換熱效率高，不會造成物料的滯留結塊，可達到顯著的增粘效果。
文檔編號C08G63/80GK101307140SQ20081013283
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月10日 優先權日2008年7月10日
發明者吉 張, 張全來, 張瑞光 申請人:北京德厚樸化工技術有限公司