專利名稱：混合式聚酯酯化反應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種混合式聚酯酯化反應器，主要涉及生產聚對苯二
曱酸乙二醇酯(PET,俗稱聚酯)技術領域。
背景技術：
聚酯的生產是將酯化反應原料乙二醇(EG)和對苯二甲酸 (PTA)在酯化反應器中以一定的比例配合，加以適當的溫度、壓 力條件，保持足夠時間從而完成酯化反應，生成對苯二曱酸乙二 醇酯(BHET)，然后再進一步對生成的苯二曱酸乙二醇酯做縮聚處 理，生成聚對苯二甲酸乙二醇酯。酯化過程一般是在一個帶攪拌 的全混釜中完成的，這種帶攪拌器的酯化反應器的缺陷是結構復 雜，混合效果不夠理想。
針對此問題，目前也有依靠熱動力循環和外動力攪拌循環相 結合的反應器，這種反應器在一個循環系統中，在蒸發反應區的 出口設有攪拌器，用于進行物料的輸送，同時利用加熱反應區的 熱循環動力作用實現物料在整體系統中的循環，盡管通過這種方 式可以是酯化反應在乙二醇/對苯二曱酸的摩爾比1. O-l. 70: 1下 進行，但是結構比較復雜，大量物料從進料口處進入加熱反應區 的過程中沒有得到4艮好的混勻，影響酯化效率的提高，同時對物 料流的控制也比較麻煩。 發明內容本發明的目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種混合式聚 酯酯化反應器，以4吏結構更為簡單，混合效果更好，酯化效率高，并 且更易于控制。
本發明是通過以下技術方案實現的
一種混合式聚酯酯化反應器，包括加熱反應罐和蒸發反應罐，所 述加熱反應罐的出口位于其上部，與所述蒸發反應罐的入口連通，所 述蒸發反應罐的出口通過管道與所述加熱反應罐的入口連通，其特征 在于連接所述蒸發反應罐的出口和所述加熱反應罐的入口的管道上 設有動力泵和與所述動力泵配套的文丘里管，所述文丘里管的入口連 接所述動力泵的出口 ，所述文丘里管的出口連接所述加熱反應罐的入 口 。
所述文丘里管的吸入口通常連接進料管口 。
所述加熱反應罐下部可以為錐型殼體，所述文丘里管的出口連接 所述加熱反應罐的入口的管道可以為等徑管道。
所述錐型殼體內部通常可以設有分布器。 k所述分布器可以采用孔4反結構或由中心向四周延伸出的豎向葉 片結構。
所述加熱反應罐內可設有加熱器。
所述蒸發反應罐的頂部可i殳有氣相出口 。
所述加熱器可以采用立式盤管或立式列管結構。
通常，可以在所述蒸發反應罐下部側面或底面設有出料口。
所述加熱反應罐和所述蒸發反應罐的外殼均可采用夾套結構，并連接有熱媒進、出口，用于連接各部分的管道上均可以設有保溫層。 所述熱媒優選為氣相熱々某。
本發明利用了文丘里管在吸入漿料的同時進行料漿的混合，有效 地提高了混合效果，同時將動力泵和加熱動力相結合，有效地形成料 漿的循環，使反應器的整體結構更為簡單，操作更為簡便，物料混合 更加均勻，更有利于酯化反應。
圖l是本發明的裝置結構示意圖。
具體實施例方式
如圖l所示， 一種混合式聚酯酯化反應器，包括有加熱反應罐l
和蒸發反應罐2，所述加熱反應罐出.口與蒸發反應罐入口連通，其還 包括構成動力混合段3的管道，所述構成動力混合段的管道上設有文 丘里管4和與所述文丘里管配套的動力泵5，該管道的入口和出口分 別連接所述蒸發反應罐出口和所述加熱反應罐入口 ，由此形成循環系統。
所述加熱反應罐下部設有錐型殼體6，所述文丘里管通過與所述 錐型殼體入口等徑的管道7與所述加熱反應罐相連通。所述錐型殼體 內部設有分布器9。所述分布器采用孔板結構或由中心向四周延伸出 的豎向葉片結構。通過這些方式可以優化物料的流動和分布，平衡各 部分的流速，并減小阻力。
所述文丘里管的吸入口連接進料管口 11，所述進料管口設有控 制進料流速的閥門，由此控制物料的進入流量，并使被吸入的文丘里管的新物料迅速地與原有物料混合，混合效果好。
通常在所述蒸發反應罐下部側面或底面"^殳有出料口 10，所述出
料口設有控制出料流速的閥門，由此控制混合后的料漿輸出。
所述加熱反應罐內設有加熱器12，所述加熱器采用立式盤管或 立式列管結構，物料加熱后形成向上的流動，由此減小物料流動的動 力消耗。
所述蒸發反應罐的頂部設有氣相出口 16，所述蒸發反應罐為一 彎閉殼體13，該殼體內腔的上部為蒸發區14，而下部為酯化反應區15。
所述加熱反應罐和所述蒸發反應罐的外殼采用夾套結構17，并 連接有熱媒進、出口，所述熱媒為氣相熱媒，所述動力混合段的管道 上設有保溫層，由此可以4艮好為物料進行加熱和保溫。 , 所述加熱反應罐和所述蒸發反應罐可以是各自獨立的罐體，并通 過相應的管道連接，也可以制成一個相互連通的環形結構，該環形結 構中位于左右兩側的區域的直徑(或橫截面積)較大，分別構成所述 的加熱反應罐和所述的蒸發反應罐，連接左右兩側的通道的直徑(或 牙黃截面積)較小，構成相應的連^"管道。
首先將原料乙二醇(EG)和對苯二曱酸(PTA)按一定的摩爾比配 ,成新鮮的漿料，將所述漿料通過動力泵與文丘里管的配合吸入進料 口，并且在此處與循環物料一起推入動力混合段混勻，通過與所述錐 型殼體入口等徑的管道進入加熱反應罐中，通過加熱器迅速加熱，溫
度升高，發生反應，在酯化反應的同時部分乙二醇和7jc發生氣化，因此在加熱反應罐上部形成密度校低的氣液混合相，從而由低密度氣液 混合勃與較高密度的液相物料形成密度差，此部分密度差轉化成熱循 環動力，在所述熱循環動力的推動下，物料經由加熱反應罐的出口管 進入蒸發反應罐的蒸發區，并發生氣液分離，漿料和未氣化的乙二醇 發生酯化反應，生成酯化物和水。水和多余的乙二醇在高溫下部分氣 化，乙二醇和水的氣相由蒸發反應罐頂部的氣相出口排出，而液相進 入蒸發反應罐下部的蒸發區，在停留的時問里，繼續進行反應和氣液 分離，氣體通過上部的氣相出口排除，而液體部分經過動力泵引入管 道中，部分已完成酯化的物料從出料口導入下一反應器，而大部分物 料通過動力泵與文丘里管的相互配合，又與新鮮的漿料混合后進入下 一次循環。
酯化反應可以在低乙二醇/對苯二曱酸的摩爾比為1.0-1.60: 1 下順利進行，按本發明制造的酯化反應器的能耗為原來反應器能耗的 約5分之一，日產可達600 ~ 1500 p屯或以上。
權利要求
1、一種混合式聚酯酯化反應器，包括加熱反應罐和蒸發反應罐，所述加熱反應罐的出口位于其上部，與所述蒸發反應罐的入口連通，所述蒸發反應罐的出口通過管道與所述加熱反應罐的入口連通，其特征在于連接所述蒸發反應罐的出口和所述加熱反應罐的入口的管道上設有動力泵和與所述動力泵配套的文丘里管，所述文丘里管的入口連接所述動力泵的出口，所述文丘里管的出口連接所述加熱反應罐的入口。
2、 如權利要求1所述的混合式聚酯酯化反應器，其特征在于所 述文丘里管的吸入口連接進料管口 。
3、 如權利要求2所述的混合式聚酯酯化反應器，其特征在于所 述加熱反應罐下部為錐型殼體，所述文丘里管的出口連接所述加熱反 應罐的入口的管道為等徑管道。
4、 如權利要求3所述的混合式聚酯酯化反應器，其特征在于所 述錐型殼體內部設有分布器。
5、 如權利要求4所述的混合式聚酯酯化反應器，其特征在于所 述分布器采用孔板結構或由中心向四周延伸出的豎向葉片結構。
6、 如權利要求l、 2、 3、 4或5所述的混合式聚酯酯化反應器， 其特征在于所述加熱反應罐內設有加熱器，所述蒸發反應罐的頂部設 有氣相出口。
7、 如權利要求6所述的混合式聚酯酯化反應器，其特征在于所 述加熱器采用立式盤管或立式列管結構。
8、 如權利要求1所述的混合式聚酯酯化反應器，其特征在于所述蒸發反應罐下部側面或底面設有出料口 。
9、 如權利要求8所述的混合式聚酯酯化反應器，其特征在于所 述加熱反應罐和所述蒸發反應罐的外殼均采用夾套結構，并連接有熱 媒進、出口，連接各部分的管道上均設有保溫層。
10、 如權利要求9所述的混合式聚酯酯化反應器，其特征在于所 述熱媒為氣相熱媒。
全文摘要
本發明涉及一種混合式聚酯酯化反應器，包括加熱反應罐和蒸發反應罐，還包括動力混合段，所述加熱反應罐出口與蒸發反應罐入口連通，所述動力混合段設有文丘里管和與所述文丘里管配套的動力泵，動力混合段的入口和出口分別連接所述蒸發反應罐出口和所述加熱反應罐入口，由此物料的形成循環通道，所述文丘里管上設有吸入口，用于引入新漿料。本發明利用了文丘里管在吸入漿料同時進行料漿的混合，有效地提高了混合效果，同時將動力泵和加熱動力相結合，有效地形成料漿的循環，使反應器的整體結構更為簡單，操作更為簡便，物料混合更加均勻，更有利于酯化反應。本發明主要用于聚酯的酯化反應工藝。
文檔編號C08G63/00GK101613467SQ20091008529
公開日2009年12月30日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者周其圭, 莼 張, 張慧書, 羅文德, 顧愛軍, 黃志恭 申請人:中國紡織工業設計院