專利名稱：用于連續(xù)和同時(shí)制造不同的和可變的粘性可調(diào)的聚酯產(chǎn)品的反應(yīng)器以及過(guò)程進(jìn)展經(jīng)由液 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分中的特征的用于可 流動(dòng)的高粘性的或軟骨狀的介質(zhì)的反應(yīng)器。
技術(shù)背景DE-OS 102 00 230 Al中描述了 一種用于立式和臥式的反應(yīng)器的 攪拌驅(qū)動(dòng)裝置，其構(gòu)成為液壓馬達(dá)。直接在反應(yīng)器中實(shí)施馬達(dá)的設(shè)置， 其中裝入反應(yīng)器中的產(chǎn)品作為液壓介質(zhì)用于驅(qū)動(dòng)。經(jīng)由管道實(shí)現(xiàn)液壓 介質(zhì)向驅(qū)動(dòng)裝置的輸送，由一外部的泵站產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)能量。該產(chǎn)品在傳 遞用于攪拌器的驅(qū)動(dòng)功率以后作為反應(yīng)物加入反應(yīng)器中并且在其中導(dǎo) 致繼續(xù)的反應(yīng)。在該方案中在設(shè)置于反應(yīng)器中的驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置出現(xiàn)故障或損壞時(shí) 必須停止反應(yīng)過(guò)程并通過(guò)向大氣敞開(kāi)進(jìn)行修理。此外在這種情況下通 過(guò)使用來(lái)自驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)量值的信號(hào)不使用過(guò)程的控制。其中產(chǎn)品作 為液壓介質(zhì)的應(yīng)用也具有缺點(diǎn)，即產(chǎn)品由于其稠度的過(guò)程決定的時(shí)間 上的變化沒(méi)有恒定的基礎(chǔ)用來(lái)產(chǎn)生用于過(guò)程控制的獨(dú)立的信號(hào)。專利文獻(xiàn)DE 40 13 912 C2介紹一種水平定向的反應(yīng)器，其配備 一外部作用的和一內(nèi)部作用的轉(zhuǎn)子，其中所述轉(zhuǎn)子交錯(cuò)地旋轉(zhuǎn)并同時(shí) 從它們的潤(rùn)濕的表面刮削產(chǎn)品。目的是有效地混合和分布產(chǎn)品以便達(dá) 到一大的表面和一與其相關(guān)的高的脫氣。在該裝置中不利的是，使用 兩個(gè)為此需要的傳動(dòng)裝置和造成傳動(dòng)系統(tǒng)的重心與反應(yīng)器壁的間距。 此外刮削轉(zhuǎn)子耗費(fèi)很大地設(shè)置在鼠籠式轉(zhuǎn)子中的對(duì)于刮削元件到鼠籠 式轉(zhuǎn)子的環(huán)形盤(pán)的間隙的保持和大的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)子的可能的撓曲可 能是干擾源。由公開(kāi)文件DE 44 47 422 C2已知一種反應(yīng)器裝置，其設(shè)有一包
括在空心體中的格柵形開(kāi)口的轉(zhuǎn)子和套裝的多孔盤(pán)和存儲(chǔ)輪。在多孔 盤(pán)與存儲(chǔ)輪的中間空間中，在聚合物池的區(qū)域內(nèi)在反應(yīng)器壁上安裝閘 門(mén)裝置和桿形的刮削桿。反應(yīng)器沿其長(zhǎng)度通過(guò)多孔盤(pán)和存儲(chǔ)輪間距的 減小和定位角的改變?cè)诳招捏w上分成多個(gè)區(qū)域或按照產(chǎn)品的稠度在幾 何上加以改變。利用該方案追求的目的是，利用一簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)達(dá)到一 改進(jìn)的抗扭轉(zhuǎn)和撓曲的穩(wěn)定性和一高的徹底混合和產(chǎn)品停留時(shí)間的等 同性并從而高的產(chǎn)品質(zhì)量。同樣在該方案中缺點(diǎn)是，閘門(mén)和刮削桿在 多孔盤(pán)與存儲(chǔ)輪之間的設(shè)置在轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于來(lái)自產(chǎn)品的力引起 可能的偏斜并從而接觸。在DE OS 100 01 477 Al中介紹一種利用攪拌盤(pán)式反應(yīng)器間歇的 縮聚方法。該反應(yīng)器按間歇的操作設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)，其中作為增加粘度的 功能的時(shí)刻在一段時(shí)間內(nèi)在真空中使用。未實(shí)現(xiàn)如在一連續(xù)的過(guò)程需 要的調(diào)節(jié)。反應(yīng)器的攪拌盤(pán)的幾何形狀也明確地按間歇的操作設(shè)計(jì)。由AS 17 455 41已知一種縮聚方法和縮聚裝置，其中描述一環(huán)形 盤(pán)式反應(yīng)器。該環(huán)形盤(pán)式反應(yīng)器包括多個(gè)區(qū)域。但它們只構(gòu)成為環(huán)形 盤(pán)。未描述反應(yīng)材料在各環(huán)形盤(pán)上的活性的接納。此外環(huán)形盤(pán)產(chǎn)生高 的摩擦，其以溫升的形式使人覺(jué)察到是不利的，該溫升必須加以控制?？刂茩C(jī)構(gòu)的使用耗費(fèi)是很大的，并且過(guò)程數(shù)據(jù)在該構(gòu)型中不可能 作為過(guò)程調(diào)節(jié)的活性的組分使用。AS 149 56 65介紹一種方法和裝置，用于在制造縮聚產(chǎn)品時(shí)連續(xù) 通過(guò)熔體量。該結(jié)構(gòu)的特征基本上在于多個(gè)環(huán)形的攔截元件。此外加 上多個(gè)刷涂和分配裝置。在該結(jié)構(gòu)中描述的攔截元件在方法技術(shù)上是不利的，因?yàn)樵谶@些 攔截元件上可能合成反應(yīng)材料，這隨時(shí)間的流逝熱分解并且可以導(dǎo)致 產(chǎn)品質(zhì)量的影響。在該裝置中也產(chǎn)生不大的反應(yīng)表面。這在高的通過(guò) 量中必然在高度上增加尺寸。AS 164 56 30描述一種通過(guò)多個(gè)隔板分室的裝置用于液態(tài)的預(yù)冷 凝的縮聚。各攪拌器元件構(gòu)成螺旋形的，這有助于反應(yīng)材料向產(chǎn)品出 口的方向傳送。
該裝置需要各室板的耗費(fèi)很大的結(jié)構(gòu)。由于各室， 一均勻的產(chǎn)品 徹底混合變成困難的。此外在這里通過(guò)各室產(chǎn)生的停留時(shí)間妨礙反應(yīng) 產(chǎn)品向產(chǎn)品排出口的方向的有利的輸送。
在OS 157 09 39中介紹一種縮聚裝置，其中借助于鼠籠式的和無(wú) 波紋的螺旋部分或延伸輸送反應(yīng)材料通過(guò)裝置。
通過(guò)結(jié)構(gòu)的螺旋式的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)反應(yīng)材料的明顯加速的輸送。借此 減小停留時(shí)間并因此裝置的尺寸在較高的通過(guò)量中必須確定成較大 的。其中完全未描述反應(yīng)材料的參數(shù)的調(diào)節(jié)，其對(duì)現(xiàn)代的裝置是要求 的。
在公開(kāi)文件1925093中描述一種用于縮聚產(chǎn)品的最后冷凝的裝 置。利用在這里提供的裝置通過(guò)大量部分極復(fù)雜的不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和 不同的圓盤(pán)和刮削器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(Einbauten)試圖建立反應(yīng)的表面。
介紹的內(nèi)部結(jié)構(gòu)易于污染和易于熱分解粘附的材料。因此必須盡 可能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在全部調(diào)查的文件中沒(méi)有找到用于使用來(lái)自轉(zhuǎn)子操作的過(guò)程參數(shù) 的措施及其對(duì)過(guò)程調(diào)節(jié)的影響。此外具有重心與反應(yīng)器端面較大的間 距的較重的驅(qū)動(dòng)裝置的應(yīng)用是不令人滿意的或轉(zhuǎn)子的構(gòu)造常常是昂貴 的。驅(qū)動(dòng)裝置的大的質(zhì)量包括較長(zhǎng)的杠桿臂在轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、反應(yīng)器 的端面和相對(duì)反應(yīng)器中控制的真空的密封系統(tǒng)引起大的彎曲力，其在操作中對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)子和在各轉(zhuǎn)子元件與內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的縫隙產(chǎn)生不利的 影響，當(dāng)采用具有在轉(zhuǎn)子元件與支承的殼體元件或內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子之 間減至最小的間隙的滑動(dòng)面時(shí)尤其如此
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種裝置用以在真空中處理可流動(dòng)的高粘 性的或軟骨狀的介質(zhì)例如聚酯或其他的聚合物的設(shè)備，其將來(lái)自操作 的測(cè)量值用有針對(duì)性地靈敏地控制過(guò)程，以便對(duì)直到 一 固有的粘度 0.9dl/g的產(chǎn)品產(chǎn)生4艮高的質(zhì)量值，其還通過(guò)適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)裝置的應(yīng)用達(dá)到在反 應(yīng)器上的靜力和動(dòng)力的最小化，并且反應(yīng)器和轉(zhuǎn)子的有利的設(shè)置改進(jìn)工藝規(guī) 程和操作。 通過(guò)權(quán)利要求1的特征達(dá)到該目的。其他的實(shí)施形式描述于權(quán)利要求2-23中1.反應(yīng)器分成兩至四個(gè)反應(yīng)區(qū)，其分別配備單獨(dú)作用的轉(zhuǎn)子。各轉(zhuǎn)子為 此由各一個(gè)自身所屬的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，其由外部的泵站供給。其中各轉(zhuǎn)子可 以如下設(shè)置a. 對(duì)于具有兩個(gè)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器，主軸構(gòu)成2個(gè)軸，在其上固定各轉(zhuǎn)子 并且各軸在其彼此相向的各端支承于反應(yīng)器內(nèi)部而且分別支承在反應(yīng)器的端 面上。b. 對(duì)于具有三個(gè)區(qū)的反應(yīng)器，反應(yīng)區(qū)II的轉(zhuǎn)子固定在一主軸上，反應(yīng)器 導(dǎo)引通過(guò)主軸并支承在各端面上。反應(yīng)區(qū)I和反應(yīng)區(qū)III的轉(zhuǎn)子構(gòu)成為空心軸 并且一邊在反應(yīng)器內(nèi)部支承在主軸上而另 一邊分別支承于反應(yīng)器左端壁和右 端壁中，同時(shí)它們穿過(guò)各端壁。c. 對(duì)于具有三個(gè)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器，主軸也可以如同"a，，項(xiàng)構(gòu)成 兩個(gè)分開(kāi)的軸，并且一空心軸以"b"項(xiàng)所述的方式支承在一主軸上。d. 對(duì)于具有四個(gè)區(qū)的反應(yīng)器，在兩主軸的每一個(gè)上支承一空心 軸，如在實(shí)施"c，，中對(duì)三個(gè)區(qū)描述的。各液壓馬達(dá)分別在外面設(shè)置在反應(yīng)器的端壁上，并且與主軸和空 心軸相連接。利用液壓介質(zhì)實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的操作，其稠度在操作中借 助于溫度控制保持不變。所述不變的條件為測(cè)定和處理一液壓介質(zhì)中 壓力的形式的測(cè)量值確保一可靠的基礎(chǔ)。由液壓介質(zhì)的壓力得出用于 固定調(diào)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速需要的轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩在同樣保持不變的反應(yīng)器的 裝滿和不變的產(chǎn)品溫度下給出關(guān)于產(chǎn)品的固有粘度的精確的說(shuō)明。按 照ASTM (美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì))D4603或ISO 1628-5用于聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯(PET)實(shí)現(xiàn)固有粘度的測(cè)定。為此將一 PET的樣品在 60/40酚/1.1, 1.2四氯乙烷中溶解。通過(guò)使用Billmeyer公式由此以量 綱[dl/g確定固有粘度。這樣得到的測(cè)量值作為控制參數(shù)用于反應(yīng)室中的真空，借助于真 空調(diào)準(zhǔn)最后的產(chǎn)品粘度。將對(duì)反應(yīng)器中產(chǎn)品的固有粘度求得的值與在 反應(yīng)器后接的粘度計(jì)的值相比較并在必要時(shí)校正。
此外在停車(chē)和損壞以后通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置改進(jìn)反應(yīng)器的操作安全 性。為此驅(qū)動(dòng)裝置可以以對(duì)于轉(zhuǎn)子非臨界的轉(zhuǎn)矩加速到公稱轉(zhuǎn)速。避 免因過(guò)高的粘度或凍結(jié)的產(chǎn)品造成的損壞。3. 為了取出不同粘度的產(chǎn)品以便單獨(dú)的進(jìn)一步加工，在反應(yīng)器的 池中安裝一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品排出口 。各轉(zhuǎn)子在一產(chǎn)品排出口之后分別配 備一第一轉(zhuǎn)子區(qū)域用以向下一產(chǎn)品排出口的方向輸送產(chǎn)品。這避免從 在該產(chǎn)品排出口之后的反應(yīng)器部分中排出較高粘度的產(chǎn)品。緊接其后 接著一用于產(chǎn)品的橫向混合的轉(zhuǎn)子區(qū)域。4. 反應(yīng)器的各反應(yīng)區(qū)配備單獨(dú)的可分別控制的加熱裝置，其確保 一有針對(duì)性的過(guò)程控制。5. 熔體或經(jīng)由一在產(chǎn)品池中的下液面的供給進(jìn)入反應(yīng)器中或經(jīng) 由一個(gè)或多個(gè)在產(chǎn)品池上方的進(jìn)料口(液面上方的設(shè)置)進(jìn)入反應(yīng)器 中。這些液面上方的進(jìn)料口構(gòu)成為縫隙式噴嘴，在其中不出現(xiàn)不流動(dòng) 的區(qū)域的形式的產(chǎn)品沉積物的區(qū)域(無(wú)死區(qū))。熔體分布到轉(zhuǎn)子圓盤(pán)上 并且同時(shí)經(jīng)受一預(yù)活性的分布以便強(qiáng)烈的脫氣。 一產(chǎn)品接收裝置由多 個(gè)葉片構(gòu)成并設(shè)置在反應(yīng)區(qū)I的轉(zhuǎn)子的各圓盤(pán)之間，有助于該預(yù)活性 的分布。這些葉片從池中吸取產(chǎn)品并在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中將其分布到各圓盤(pán) 上面。由此形成一大的特有的表面，其對(duì)于反應(yīng)是必需的。各葉片穿 孔成一方面使產(chǎn)品在吸取以后從葉片中短時(shí)開(kāi)始回流并實(shí)現(xiàn)一最大可 能的分布，另一方面確保在轉(zhuǎn)子的一可能的停車(chē)時(shí)葉片的空運(yùn)轉(zhuǎn)。6. 在最后的反應(yīng)區(qū)中的轉(zhuǎn)子構(gòu)成為空間的格柵或構(gòu)成為多個(gè)穿 孔的圓盤(pán)，其按照主要的高的熔體粘度產(chǎn)生一形成擴(kuò)大的表面的產(chǎn)品 混合物并且能夠生產(chǎn)具有一固有粘度0.9dl/g的產(chǎn)品。其中還通過(guò)附中 裝入的各拉桿提高轉(zhuǎn)子抗撓曲和扭矩的靜強(qiáng)度。7. 各拉桿在圓周上的安裝與在軸上的固定一起提高轉(zhuǎn)子抗撓曲 和扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度。按照本發(fā)明的裝置的構(gòu)型的優(yōu)點(diǎn)由以下各點(diǎn)說(shuō)明 1.反應(yīng)器具有多個(gè)單獨(dú)相同或相反旋轉(zhuǎn)工作的轉(zhuǎn)子，它們導(dǎo)致不 同的區(qū)，并且按照為制造高粘性的聚合物的過(guò)程控制的要求有利地影
響產(chǎn)品。2. 各轉(zhuǎn)子利用各一個(gè)分開(kāi)作用的液壓系統(tǒng)的低損耗地、平穩(wěn)地和 以較低轉(zhuǎn)速工作地驅(qū)動(dòng)，避免使用傳動(dòng)裝置。3. 為了在生產(chǎn)要求的粘度時(shí)控制過(guò)程可使用的靈敏的信號(hào)采用 來(lái)自液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)量值。同時(shí)排除干擾值，如其例如在一電驅(qū)動(dòng) 裝置由于需要的傳動(dòng)裝置和機(jī)械磨損形成的。4. 與電驅(qū)動(dòng)裝置相比減小驅(qū)動(dòng)裝置的質(zhì)量和其重心與反應(yīng)器的 端面的間距，由此避免在轉(zhuǎn)子上的高的彎矩和對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的磨損。5. 通過(guò)產(chǎn)品經(jīng)由一縫隙式噴嘴進(jìn)入反應(yīng)器和/或通過(guò)從池中吸收 產(chǎn)品和后隨的借助于按本發(fā)明構(gòu)型的多個(gè)葉片的形式的產(chǎn)品接收裝置 的分布確保產(chǎn)品的一第一預(yù)活性的分布。熔體脫氣的改進(jìn)和較高的效 率。6. 安裝多個(gè)排料口用于在對(duì)準(zhǔn)生產(chǎn)的粘度以后從一全過(guò)程中分 級(jí)地取出產(chǎn)品。通過(guò)轉(zhuǎn)子的按照本發(fā)明的構(gòu)型同時(shí)避免在排出點(diǎn)之后 從反應(yīng)器部分中排出產(chǎn)品。7. 按照本發(fā)明轉(zhuǎn)子在反應(yīng)器的最后的區(qū)中的構(gòu)型用于產(chǎn)品的脫 氣和形成高固有粘度達(dá)0.9dl/g。8. 轉(zhuǎn)子撓曲的最小化，軸承的磨損和能量消耗的減小，平穩(wěn)的操 作和對(duì)過(guò)程的有利的影響。
在一隨后的實(shí)施例中更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的裝置。附圖中示出各 個(gè)細(xì)節(jié)，其中圖l 一具有三個(gè)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器； 圖2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和過(guò)程控制的圖示； 圖3 產(chǎn)品接收裝置的一細(xì)節(jié)的視圖；圖4 主軸的構(gòu)型和用于反應(yīng)區(qū)III的轉(zhuǎn)子的橫向混合區(qū)域的空 間的格柵結(jié)構(gòu)的一部分。
具體實(shí)施方式
圖1中示出一具有三個(gè)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器，用于由一多功能的酒精
的羧酸制成反應(yīng)產(chǎn)品連續(xù)地脫氣。該反應(yīng)器具有三個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置
la、 lb和lc用于反應(yīng)區(qū)I、 II和III的三個(gè)轉(zhuǎn)子。用于各轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng) 裝置經(jīng)由進(jìn)給管道5和回流管道6分別連接于液壓系統(tǒng)。液壓驅(qū)動(dòng)裝 置的特征在于不大的質(zhì)量、可控的低的轉(zhuǎn)速、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)裝置的操作參 數(shù)調(diào)節(jié)反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)II的轉(zhuǎn)子固定在一直通的主軸25上，其在左邊 支承于反應(yīng)區(qū)I的轉(zhuǎn)子的空心軸的內(nèi)部軸承中而在右邊支承于反應(yīng)區(qū) III的轉(zhuǎn)子的內(nèi)部軸承中。反應(yīng)區(qū)I的轉(zhuǎn)子固定在一空心軸26a上，該 空心軸26a在左邊支承到反應(yīng)器的端面上而在右邊支承在主軸上。反 應(yīng)區(qū)III的轉(zhuǎn)子同樣固定在一空心軸26b上，該空心軸26b在右邊支 承到反應(yīng)器的端面上而在左邊支承在主軸上。各軸的軸承可以補(bǔ)償各 轉(zhuǎn)子和反應(yīng)器殼體的熱膨脹。
圖2中示出用于各轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)裝置1的液壓系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括 各一個(gè)泵站2、 一用于能量輸入的電機(jī)3、 一用于冷卻液壓介質(zhì)、優(yōu)選 液壓油的冷卻器4、用于液壓介質(zhì)的進(jìn)給管道5和回流管道6、 一在進(jìn) 給管道5中的壓力測(cè)量裝置7、 一溫度測(cè)量裝置8，用于通過(guò)控制冷卻 器4中的冷卻介質(zhì)量來(lái)對(duì)液壓介質(zhì)溫度進(jìn)行控制9。在反應(yīng)區(qū)II之后 安裝一用于具有一固有粘度0.6至0.65dl/g的產(chǎn)品的第一產(chǎn)品排出口 11 ， 一用于具有 一 固有粘度達(dá)0.9dl/g的高粘性的產(chǎn)品的第二產(chǎn)品排出 口位于反應(yīng)器的末端。這些粘度值和相應(yīng)的產(chǎn)品溫度由各配置的測(cè)量 點(diǎn)13測(cè)量。為了用于過(guò)程控制的測(cè)量值檢測(cè)和數(shù)據(jù)的處理在測(cè)量值處 理14中產(chǎn)生可使用的控制信號(hào)，這些控制信號(hào)分別送給壓力調(diào)節(jié)裝置 7。這如此地實(shí)現(xiàn)，即將由各測(cè)量點(diǎn)13根據(jù)產(chǎn)品溫度測(cè)量的固有粘度 與由液壓的導(dǎo)引系統(tǒng)求得的轉(zhuǎn)矩(或同樣液壓系統(tǒng)的中值)相關(guān)聯(lián)。 由此得到的控制值調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的真空，以此在調(diào)節(jié)中可以以比其在傳 統(tǒng)的系統(tǒng)中的情況明顯更少的空轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)調(diào)整產(chǎn)品的目標(biāo)粘度并保持 不變。此外為了在聚合物中達(dá)到高的目標(biāo)粘度設(shè)置轉(zhuǎn)子或攪拌器轉(zhuǎn)速 的調(diào)節(jié)裝置。
由液壓介質(zhì)的壓力確定為轉(zhuǎn)子的固定調(diào)整的轉(zhuǎn)速需要的轉(zhuǎn)矩。該 轉(zhuǎn)矩在反應(yīng)器的同樣保持不變的裝滿和不變的產(chǎn)品溫度情況下進(jìn)行關(guān)
于產(chǎn)品的固有的粘度的精確的分解(Aufschluss )。這樣得到的測(cè)量值 作為用于反應(yīng)室中的真空的調(diào)節(jié)，借助于該調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)整最后的產(chǎn)品 粘度。將對(duì)反應(yīng)器中產(chǎn)品的固有粘度求得的值與在反應(yīng)器后接的粘度 計(jì)的值相比較并在必要時(shí)校正之。
在這里直接在各驅(qū)動(dòng)電機(jī)3上以這樣的方式進(jìn)行處理，即在較小 需要的壓力7時(shí)相應(yīng)限制液壓驅(qū)動(dòng)功率而在較高需要的壓力時(shí)相應(yīng)提 高液壓驅(qū)動(dòng)功率。按本發(fā)明的控制裝置比在電驅(qū)動(dòng)裝置中轉(zhuǎn)矩的可選 的處理是明顯更為靈敏。在這種情況下，中間連接的干擾量例如傳動(dòng) 損耗、打滑和磨損對(duì)有誤差的測(cè)定以及并不令人滿意的過(guò)程控制負(fù)有 責(zé)任。在測(cè)量值處理14中獲得的控制信號(hào)的輸出到液壓系統(tǒng)進(jìn)給中的 壓力上和用于液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的由此實(shí)現(xiàn)的控制是沒(méi)有外來(lái)干 擾的信號(hào)處理并且對(duì)為得到最高的產(chǎn)品質(zhì)量的很有效的過(guò)程控制是最 好的。各轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向可以是同向的或反向的。轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)成不 同的。
反應(yīng)區(qū)I至III有利地配備各一個(gè)單獨(dú)的受控的加熱裝置15a至 15c，借助于它們可以有針對(duì)性地調(diào)節(jié)在各反應(yīng)區(qū)中產(chǎn)品的過(guò)程溫度。 這具有借助于一有針對(duì)性的溫度影響改進(jìn)的過(guò)程控制的優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)一個(gè)或多個(gè)在產(chǎn)品池的上方設(shè)置的縫隙式噴嘴16(液面上方 的設(shè)置)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輸入到反應(yīng)器中。各縫隙向在產(chǎn)品室內(nèi)的流入口直 接位于反應(yīng)區(qū)I的轉(zhuǎn)子的開(kāi)始端的高度并且處在指向上方的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng) 的側(cè)面。其相對(duì)于垂直線成75。和20。的角度地安裝。各縫隙構(gòu)成使其 不形成沉積物的死區(qū)。利用這種分布將產(chǎn)品直接在入口上供給各圓盤(pán)， 借此比在經(jīng)由產(chǎn)品池的加料時(shí)更快地形成必需的反應(yīng)表面。
為了進(jìn)一步增大必需的反應(yīng)表面，在反應(yīng)區(qū)I的轉(zhuǎn)子的圓周上直 接在縫隙式噴嘴的位置之后安裝一種若干葉片17的形式的產(chǎn)品接收 裝置，各葉片固定在多個(gè)圓盤(pán)之間。這些葉片在轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中從池 中取出產(chǎn)品。在向上旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中產(chǎn)品從穿孔的后壁流回到各圓盤(pán)上。
其中穿孔設(shè)置成使流出隨著旋轉(zhuǎn)角度增大而增加。借此對(duì)于反應(yīng)需要 的表面的形成還有效地支撐各圓盤(pán)的同步效應(yīng)。各葉片構(gòu)成無(wú)死區(qū)。
葉片的后壁低于前壁。這樣的產(chǎn)品接收裝置也可以安裝于反應(yīng)區(qū)II中。圖3中示出葉片的構(gòu)型。反應(yīng)器配備兩個(gè)產(chǎn)品排出口。第一排出口 11用于取出具有一固有 粘度在0.6至0.65dl/g范圍內(nèi)的產(chǎn)品，第二排出口 12用于取出具有一 固有粘度達(dá)0.9dl/g的成品。因此確保可以從反應(yīng)中取出兩種產(chǎn)品質(zhì) 量。反應(yīng)區(qū)III的轉(zhuǎn)子在產(chǎn)品排出口 ll之后具有兩個(gè)功能的區(qū)域。在 第一區(qū)域內(nèi)安裝一裝置18，該裝置用以達(dá)到以產(chǎn)品向第二排出口的方 向的正向的輸送并且避免產(chǎn)品從空間向第二排出口的回流。第二區(qū)域 包括一空間的格柵結(jié)構(gòu)19用于強(qiáng)烈的混合、橫向混合和在反應(yīng)區(qū)III 中形成高粘性的產(chǎn)品需要的反應(yīng)表面，并由此用于產(chǎn)品的有效的反應(yīng)。 圖4中示出該格柵結(jié)構(gòu)。其包括在各平面內(nèi)設(shè)置的由圓桿構(gòu)成的U形 彎曲件20。由各U形彎曲件構(gòu)成的層(Lagen)固定在空心軸上并且 分別與各同樣相同直徑的圓桿的間隔桿21平行地相連接。在由各U 形彎曲件和各間隔桿分別構(gòu)成的平面內(nèi)交叉地固定其他兩個(gè)桿22，從 而對(duì)于高粘性的產(chǎn)品，得到一盡可能大的反應(yīng)表面并同時(shí)形成一對(duì)于 在高粘性的產(chǎn)品中的運(yùn)動(dòng)很牢固的格柵結(jié)構(gòu)。此外軸向設(shè)置在圓周上 分布的各個(gè)縱向桿23并且沿第二轉(zhuǎn)子區(qū)域的全長(zhǎng)固定在各U形彎曲 桿的頂點(diǎn)上，以便橫向混合產(chǎn)品。借此在池中產(chǎn)生一產(chǎn)品額外的混合。 各縱向桿經(jīng)由各拉桿24連接于轉(zhuǎn)子軸，從而可以引走拉力，所述拉力 在反應(yīng)時(shí)下面的層由撓曲產(chǎn)生。因此實(shí)現(xiàn)格柵結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子抗撓曲的加 固。在其他的轉(zhuǎn)子中通過(guò)縱向桿的設(shè)置和與軸的連接也達(dá)到相同的效 果。主軸由管子構(gòu)成，在其中裝入和連結(jié)各內(nèi)部的加固件27。這有利 地由一在管子的自由橫截面內(nèi)緊密配合和嵌入的十字薄板形式的穩(wěn)定 器構(gòu)成，其沿管子的全長(zhǎng)延伸并且通過(guò)間隔開(kāi)的管子中的各孔28與管 子焊接并然后按尺寸加工(見(jiàn)圖4)。除在該實(shí)施例中介紹的轉(zhuǎn)子在反應(yīng)器中的設(shè)置和支承外其他的實(shí) 施形式可能的是1.在上述實(shí)施形式和控制中將主軸分成分別單獨(dú)液壓驅(qū)動(dòng)的兩 個(gè)主軸(包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的兩區(qū)反應(yīng)器)，所述主軸具有在反應(yīng)器中
安裝的雙軸承，優(yōu)選固定在一個(gè)支承上。
2. 如第1項(xiàng)描述的實(shí)施形式和一空心軸在一主軸上的支承，同樣 具有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)，如上所述(包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的三區(qū)反應(yīng)器)。
3. 如第2項(xiàng)描述的實(shí)施形式，但具有兩個(gè)空心軸，各一個(gè)空心軸 支承在一主軸上并且單獨(dú)如上所述地驅(qū)動(dòng)(包括四個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的四區(qū) 反應(yīng)器)。
4. 直通的主軸，該主軸包括在其上固定的各轉(zhuǎn)子例如用于反應(yīng)區(qū) I和II的不同的結(jié)構(gòu)、具有一如上所述的驅(qū)動(dòng)裝置的各轉(zhuǎn)子， 一空心 軸作為用于反應(yīng)區(qū)III的轉(zhuǎn)子支承在主軸上并且單獨(dú)如上所述驅(qū)動(dòng)， 其中驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在反應(yīng)器的一側(cè)或在其對(duì)置的各端面上(包括兩個(gè) 驅(qū)動(dòng)裝置的三區(qū)反應(yīng)器)。
權(quán)利要求
1.用于可流動(dòng)的高粘性的或軟膏狀的聚酯的連續(xù)的脫氣的設(shè)備，該設(shè)備的轉(zhuǎn)子由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，這些液壓系統(tǒng)安裝在反應(yīng)器之外，該反應(yīng)器包括兩個(gè)或更多個(gè)配備可單獨(dú)調(diào)節(jié)的加熱裝置(15)的反應(yīng)區(qū)；其特征在于，a)所述轉(zhuǎn)子被分成多個(gè)區(qū)域；b)各反應(yīng)區(qū)包括分開(kāi)作用的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子單獨(dú)由所屬的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)；c)所述設(shè)備具有一在系統(tǒng)中利用測(cè)量的固有粘度作為目標(biāo)值和通過(guò)液壓系統(tǒng)測(cè)得的轉(zhuǎn)矩的中值作為另外輸入值的真空調(diào)節(jié)裝置；d)為了形成必需的產(chǎn)品表面，反應(yīng)器具有一個(gè)或多個(gè)在液面上方設(shè)置的縫隙式噴嘴形式的進(jìn)料點(diǎn)(16)；e)至少在第一反應(yīng)區(qū)中的轉(zhuǎn)子具有葉片形式的產(chǎn)品接收裝置，所述葉片避免產(chǎn)品在各葉片中的不同的停留；f)反應(yīng)器根據(jù)待達(dá)到的產(chǎn)品特性具有一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品排出口；g)為校準(zhǔn)產(chǎn)品特性必需的橫向混合，在最后的反應(yīng)區(qū)中的轉(zhuǎn)子具有一空間的格柵形式的結(jié)構(gòu)(19)；h)各轉(zhuǎn)子在其圓周上設(shè)有各縱向桿(23)以及設(shè)有用于其在軸上的加固和固定的各固定件(24)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，液壓介質(zhì)在相應(yīng)的 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的循環(huán)用以固定其稠度，并且由此為了確保對(duì)于精確的測(cè) 量值檢測(cè)和測(cè)量值處理的不變的條件配備溫度調(diào)節(jié)裝置(9 )。
3. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，屬于各轉(zhuǎn)子的軸一 方面作為主軸導(dǎo)引通過(guò)反應(yīng)器并與一轉(zhuǎn)子相連接，并且一個(gè)或多個(gè)軸 作為空心軸支承在主軸上，其中所述軸穿過(guò)反應(yīng)器的端壁并且分別連 接于驅(qū)動(dòng)裝置或液壓系統(tǒng)。
4. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，主軸構(gòu)成為兩個(gè)分 開(kāi)的軸，所述兩個(gè)分開(kāi)的軸以其相應(yīng)的彼此相向的各端在反應(yīng)器中由 位于內(nèi)部的軸承支承并且被單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)。
5. 按照權(quán)利要求1和5所述的設(shè)備，其特征在于，只具有一個(gè)空 心軸的反應(yīng)器配備其相應(yīng)的軸承和在左邊或右邊設(shè)置的所屬的驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)。
6. 按照權(quán)利要求l、 3至5所述的設(shè)備，其特征在于，轉(zhuǎn)子在反 應(yīng)器中的旋轉(zhuǎn)方向可以調(diào)整成同向或反向的。
7. 按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，用于主軸的驅(qū)動(dòng)裝 置和用于空心軸的驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)置地設(shè)置在反應(yīng)器的各端面上。
8. 按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，用于主軸的驅(qū)動(dòng)裝 置和用于空心軸的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在反應(yīng)器的一端面上。
9. 按照權(quán)利要求l、 3至8所述的設(shè)備，其特征在于，所述主軸 由管子構(gòu)成，形式為十字薄板的內(nèi)部的加固件(27)插入該管子中并 與管子連接，并且間隔開(kāi)地通過(guò)管子中的孔(28)與管子焊接。
10. 按照權(quán)利要求l、 3至8所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置在一 產(chǎn)品排出口之后的各轉(zhuǎn)子具有兩個(gè)功能的區(qū)域，其中第一區(qū)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn) 品向下一排出口的方向的正向的輸送，由此避免具有較高粘度的產(chǎn)品 從反應(yīng)器的隨后的反應(yīng)區(qū)中的流出(回流)，并且第二區(qū)域具有一有針 對(duì)性的形成表面的且橫向混合的結(jié)構(gòu)。
11. 按照權(quán)利要求1和IO所述的設(shè)備，其特征在于，在多于一個(gè) 產(chǎn)品排出口的情況下，產(chǎn)品排出口 (11)設(shè)置優(yōu)選在反應(yīng)區(qū)II之后用 于具有固有粘度0.6至0.65dl/g的產(chǎn)品，而產(chǎn)品排出口 (12)設(shè)置在 反應(yīng)區(qū)III或IV之后用于具有固有粘度0.82至0.9dl/g的產(chǎn)品。
12. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，產(chǎn)品從各縫隙式 噴嘴(16)流到各轉(zhuǎn)子圓盤(pán)上并同時(shí)達(dá)到一預(yù)活性的分布作為用于改 進(jìn)反應(yīng)表面的形成的條件。
13. 按照權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，各縫隙式噴嘴在 液面上方相對(duì)于臥式反應(yīng)器的中心線的垂直線成90°至40°和40°至5。 的角度設(shè)置。
14. 按照權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，各縫隙式噴嘴以5°至45°的角度擴(kuò)大和以2°至30。的角度收縮地構(gòu)成以便避免產(chǎn)品的材 料合成和熱分解并且與反應(yīng)器的內(nèi)表面齊平地端接。
15. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，產(chǎn)品接收裝置的 在旋轉(zhuǎn)方向上的后面為相對(duì)置的前面的高度的5至50%的AH，并且 在后面上具有穿孔，所述穿孔設(shè)置在后壁的邊緣下方，其中產(chǎn)品的液 面通過(guò)各葉片位置的改變?cè)谛D(zhuǎn)過(guò)程中比在相同高的側(cè)面的構(gòu)型中更 早地并且以逐漸增大的量溢出。
16. 按照權(quán)利要求1和15所述的設(shè)備，其特征在于，各葉片構(gòu)成 有全面弧形的表面并且即使在轉(zhuǎn)子停止時(shí)也排空。
17. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，為了形成一固有 粘度0.82至0.9dl/g，空間的格柵以由圓桿成U形構(gòu)成的元件(20) 的形式固定在轉(zhuǎn)子的軸上或空心體上，所述元件徑向地且分層地設(shè)置， 其中各層被各中間設(shè)置的間隔桿(21)間隔地保持并且其他的桿(22 ) 作為十字連結(jié)設(shè)置在各U形彎曲件與各間隔桿的各連結(jié)點(diǎn)之間。
18. 按照權(quán)利要求1和17所述的設(shè)備，其特征在于，空間的格柵 設(shè)有軸向沿轉(zhuǎn)子的用于橫向混合的區(qū)域(19)的長(zhǎng)度設(shè)置的縱向桿(23)，所述縱向桿固定在各U形桿的頂點(diǎn)上，用作為過(guò)程用的表面 形成的和橫向混合的結(jié)構(gòu)并且實(shí)現(xiàn)空間的格柵的加固。
19. 按照權(quán)利要求1、 4、 5、 10、 18所述的設(shè)備，其特征在于， 反應(yīng)區(qū)I和II的轉(zhuǎn)子設(shè)有軸向沿轉(zhuǎn)子區(qū)域的長(zhǎng)度設(shè)置的縱向桿(23) 并且各縱向桿(23)在兩側(cè)在轉(zhuǎn)子的各端上與各拉桿(24)連接，各 拉桿分別以另一端固定在軸上或借助于其他的合適的結(jié)構(gòu)固定在軸 上，借此導(dǎo)引走由于重力在轉(zhuǎn)子上引起的拉力并將軸的撓曲減至最小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由包括一多功能的酒精的羧酸或二羧酸制成反應(yīng)產(chǎn)品的連續(xù)的脫氣的設(shè)備，其可以用于生產(chǎn)固有粘度達(dá)0.9dl/g。產(chǎn)品在反應(yīng)器中的入口在流入池之前經(jīng)由多個(gè)縫隙式噴嘴分布到入口部分中的反應(yīng)表面上并且借助于產(chǎn)品接收裝置達(dá)到產(chǎn)品的必需的反應(yīng)表面的另外預(yù)活性的形成。反應(yīng)器包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)，它們由包括相應(yīng)所屬的液壓系統(tǒng)的分開(kāi)作用的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)，各液壓系統(tǒng)安裝在反應(yīng)器之外。在這種情況將來(lái)自液壓系統(tǒng)的工作方式的測(cè)量值用于控制產(chǎn)品的反應(yīng)，以便影響預(yù)定的產(chǎn)品參數(shù)和質(zhì)量的取得。反應(yīng)器根據(jù)待達(dá)到的產(chǎn)品特性具有一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品排出口。
文檔編號(hào)B01F7/04GK101128259SQ200680006056
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者A·希爾珀特, C·舍費(fèi)爾斯屈佩爾, M·施特倫 申請(qǐng)人:Epc工業(yè)工程有限公司