專利名稱：分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯切片固相增粘裝置，尤其是一種用在連續(xù)式聚酯 切片固相增粘生產(chǎn)設(shè)備中的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前的連續(xù)式聚酯切片固相增粘生產(chǎn)設(shè)備中的反應(yīng)器，多采用大型直 立反應(yīng)器。這些反應(yīng)器的類型可以大致分成如下兩類 一類是充填式反應(yīng) 器；另外一類是三角管屋脊式反應(yīng)器。但都存在若干問(wèn)題。
充填式反應(yīng)器，采用氮?dú)獾榷栊詺怏w為加熱媒介。氣體從反應(yīng)器底部 吹入，將熱量傳遞給物料。在生產(chǎn)過(guò)程中，處于反應(yīng)器內(nèi)部下方的物料， 受到其上方物料因重力產(chǎn)生的壓力。尤其是處于反應(yīng)器底部的物料，將承 受反應(yīng)器內(nèi)幾乎全部物料的壓力。在高溫的同時(shí)作用下，物料接近熔點(diǎn)會(huì) 軟化，巨大的壓力會(huì)造成反應(yīng)器下部的物料結(jié)塊從而使反應(yīng)無(wú)法繼續(xù)正常 進(jìn)行。
三角管屋脊式反應(yīng)器可對(duì)底部壓力有所改善。但這種反應(yīng)器的問(wèn)題在 于首先物料與風(fēng)管之間的熱交換靠的是風(fēng)管壁與物料之間的接觸傳熱， 即通過(guò)固體之間的熱傳導(dǎo)進(jìn)行。其換熱系數(shù)小，換熱效率低。同時(shí)，由于 反應(yīng)物料是固體顆粒，其直接接觸到風(fēng)道的物料溫度與沒(méi)有直接接觸風(fēng)道 的物料溫度有一定的差異，反應(yīng)不能均勻同步進(jìn)行。而且，在反應(yīng)進(jìn)行中 物料會(huì)逸出部分氣體，這些氣體的存在會(huì)減緩反應(yīng)的進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理、受熱均勻，分段式設(shè)計(jì)，不會(huì)造 成物料的滯留結(jié)塊，換熱效率高，可達(dá)到顯著增粘效果的分段式聚酯切片 固相增粘反應(yīng)器，它克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括立式反應(yīng)塔，設(shè)在反應(yīng)塔上的物 料進(jìn)口、物料出口、進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述的反應(yīng)塔自上至下分設(shè)反應(yīng)器段，在每個(gè)反應(yīng)器段的內(nèi)部安裝有若干水平布置的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管，所述 的排風(fēng)管設(shè)在進(jìn)風(fēng)管的上方，在反應(yīng)塔外殼兩側(cè)，對(duì)應(yīng)進(jìn)風(fēng)管的入口和排 風(fēng)管的出口位置分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)分配空腔室和排風(fēng)收集空腔室，在反應(yīng)塔側(cè) 壁上開有與進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管相配合的孔，所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管的下側(cè)設(shè) 有開口槽，反應(yīng)器段之間設(shè)有風(fēng)道。
所述的進(jìn)風(fēng)管遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)分配空腔室的一端和排風(fēng)管遠(yuǎn)離排風(fēng)收集空腔 的一端的管口封閉。
所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管平行布置，進(jìn)風(fēng)管設(shè)在上方兩根相鄰的排風(fēng)管 中間，在反應(yīng)塔內(nèi)壁上與進(jìn)風(fēng)管或排風(fēng)管對(duì)應(yīng)處設(shè)有物料導(dǎo)流板，所述的 物料導(dǎo)流板與進(jìn)風(fēng)管或排風(fēng)管同向設(shè)置，形狀與之對(duì)應(yīng)。
所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管從下向上依次為奇數(shù)排為進(jìn)風(fēng)管，偶數(shù)排為排 風(fēng)管。
所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管位于下方的若干排為進(jìn)風(fēng)管，其上方的若干排 為排風(fēng)管。
所述的排風(fēng)管的數(shù)量大于進(jìn)風(fēng)管。 所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管縱橫交叉設(shè)置。
所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管的截面為倒v形、菱形、c形或多邊形。
所述的風(fēng)道內(nèi)設(shè)有加熱器。
所述的出風(fēng)口通過(guò)風(fēng)管與凈化裝置連接，在出風(fēng)口與凈化裝置之間的 風(fēng)管上設(shè)有氣體補(bǔ)充風(fēng)道，凈化裝置通過(guò)風(fēng)管與風(fēng)機(jī)、加熱器和進(jìn)風(fēng)口構(gòu) 成回路，其中在風(fēng)機(jī)與加熱器之間的風(fēng)管上設(shè)有排風(fēng)風(fēng)道。
由于本發(fā)明采用了上述結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)反應(yīng)器 內(nèi)物料從上至下被若干水平布置的風(fēng)道分成若干區(qū)段，通過(guò)不同形狀的反 應(yīng)塔，可不同布置進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管，這些風(fēng)管的布置，在完全隔離上方物 料因自重對(duì)下方的壓力的同時(shí)，還能保持物料均勻平行地向下運(yùn)動(dòng)，從而 使任何一個(gè)橫斷面的物料都有均等的反應(yīng)停留時(shí)間。由于物料完全處于松 散的堆積狀態(tài)，這樣就避免了下方物料因受到巨大壓力而結(jié)塊成團(tuán)的問(wèn)題。 物料反應(yīng)所需要的熱量不僅是靠這些風(fēng)管的壁與物料之間的熱傳導(dǎo)，更主要是通過(guò)向物料吹入熱的惰性氣體帶進(jìn)來(lái)的。即熱量是通過(guò)熱氣體直接傳 遞給物料的，傳熱效率遠(yuǎn)大于固體的熱傳導(dǎo)。因?yàn)樗械奈锪项w粒都同時(shí) 被高溫的熱氣體包圍，不存在傳導(dǎo)造成的溫度差異。反應(yīng)均勻性優(yōu)于固體 傳導(dǎo)形式的反應(yīng)器。采用氣體進(jìn)行反應(yīng)傳熱媒介的另外一個(gè)好處是反應(yīng)產(chǎn) 生的有害氣體，可以順利地通過(guò)這些流動(dòng)的氣體帶出反應(yīng)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(méi)有風(fēng)道的地方設(shè)有物料導(dǎo)流板。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明矩形反應(yīng)塔剖視圖； 圖3是本發(fā)明矩形反應(yīng)塔局部剖視圖； 圖4是本發(fā)明圓形反應(yīng)塔剖視圖； 圖5是圖4的A-A向視圖； 圖6是本發(fā)明圓形反應(yīng)塔局部橫向剖視圖； 圖7是本發(fā)明孔結(jié)構(gòu)局部放大示意圖； 圖8、 9、 10、 11、 12是本發(fā)明的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括立式反應(yīng)塔，以及設(shè)在反應(yīng)塔上的物料進(jìn)口 15、物料出口 16、進(jìn)風(fēng)口 17和出風(fēng)口 18，原料從物料進(jìn)口 15進(jìn)入反應(yīng)塔，然后在增粘 反應(yīng)塔內(nèi)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(jìn)風(fēng)口 17進(jìn)入反應(yīng)塔中，逆著物料下降的方向向上 從出風(fēng)口 18排出。出風(fēng)口 18通過(guò)風(fēng)管與凈化裝置9連接，在出風(fēng)口 18與 凈化裝置9之間的風(fēng)管上設(shè)有氣體補(bǔ)充風(fēng)道10，凈化裝置9通過(guò)風(fēng)管與風(fēng) 機(jī)14、加熱器20和進(jìn)風(fēng)口 17構(gòu)成回路，其中在風(fēng)機(jī)14與加熱器20之間 的風(fēng)管上設(shè)有排風(fēng)風(fēng)道11。在具體實(shí)施中可根據(jù)不同形狀的反應(yīng)塔略有不 同，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下當(dāng)反應(yīng)塔的橫斷面為矩形時(shí)。反應(yīng)塔為立式裝置，從上 至下通過(guò)由進(jìn)風(fēng)管4和排風(fēng)管6組成的風(fēng)道分為若干反應(yīng)器段19，反應(yīng)器段19自上至下為串聯(lián)，每一段的結(jié)構(gòu)基本相同，用風(fēng)道12相連，在風(fēng)道 12上可根據(jù)需要設(shè)若干加熱器13，由一臺(tái)風(fēng)機(jī)14作為動(dòng)力，在回風(fēng)管路 上設(shè)有由過(guò)濾器或旋風(fēng)除塵器制成的凈化循環(huán)氣體的凈化裝置9。在回路 中設(shè)有一個(gè)補(bǔ)充新鮮惰性氣體的氣體補(bǔ)充風(fēng)道10，可以防止惰性氣體所含 的有害氣體濃度過(guò)高，并設(shè)有一個(gè)排風(fēng)風(fēng)道ll以排出過(guò)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(gè)反應(yīng)器段19的一側(cè)設(shè)有進(jìn)風(fēng) 分配空腔室1，在進(jìn)風(fēng)分配空腔室1內(nèi)反應(yīng)塔側(cè)壁2上開有若干孔3。每一 個(gè)孔對(duì)應(yīng)一根進(jìn)風(fēng)管4或排風(fēng)管6?？?的形狀與進(jìn)風(fēng)管4或排風(fēng)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(yīng)該大于其對(duì)應(yīng)的進(jìn)風(fēng)管4或排風(fēng)管6。進(jìn)風(fēng)管4或排風(fēng) 管6在反應(yīng)塔內(nèi)為水平布置，氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w從進(jìn)風(fēng)分配空腔室1進(jìn) 到進(jìn)風(fēng)管4，從進(jìn)風(fēng)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?dú)饣蚱渌栊詺怏w沿物料的間隙上升。在進(jìn)風(fēng)管4上方布置 有排風(fēng)管6，排風(fēng)管6的下方也開有開口槽5，氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w從這些 縫隙進(jìn)入排風(fēng)管6，然后沿排風(fēng)管6進(jìn)入到反應(yīng)器另外一側(cè)的排風(fēng)收集空 腔室7。氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w在與物料進(jìn)行熱交換的同時(shí)，將物料因反應(yīng) 而逸出的揮發(fā)氣體攜帶走去往氣體凈化裝置9進(jìn)行凈化處理，通常情況下 由若干根進(jìn)風(fēng)管4組成一組，通過(guò)一個(gè)進(jìn)風(fēng)分配空腔室1送風(fēng)；由若干根 排風(fēng)管6組成一組，將排風(fēng)收集到一個(gè)排風(fēng)收集空腔室7內(nèi)。進(jìn)風(fēng)管4和 排風(fēng)管6的布置在端口方向看過(guò)去為三角形交錯(cuò)排列，即下方的進(jìn)風(fēng)管4 處于上方兩根相鄰排風(fēng)管6的中間，這樣設(shè)計(jì)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(yīng)器內(nèi)靠近器壁的地方， 有一個(gè)因結(jié)構(gòu)限制難于布置風(fēng)管的區(qū)域，該區(qū)域與風(fēng)管呈平行。為防止靠 近器壁的物料短路，在這些沒(méi)有風(fēng)道的地方設(shè)有物料導(dǎo)流板8，物料導(dǎo)流 板8的形狀可以和進(jìn)風(fēng)管4或排風(fēng)管6外型相同。
對(duì)于橫截面為圓形的反應(yīng)器，其風(fēng)道的布置方案略有不同。如果像矩 形截面的反應(yīng)器那樣進(jìn)風(fēng)管4和排風(fēng)管6平行布置，則在由于靠近反應(yīng)器 壁的地方存在弓形的死角，使物料無(wú)法均勻下落造成短路，因此，在布置若干排風(fēng)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(jìn)風(fēng)管4布置成與其上方排風(fēng)管6垂直交叉設(shè)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(jìn)風(fēng)管4遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)分配空腔室1的一端和排風(fēng)管6遠(yuǎn)離排風(fēng)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(jìn)行熱交換的同時(shí)， 上升到上段反應(yīng)器內(nèi)。本發(fā)明的風(fēng)道可以根據(jù)需要有多種排列形式，比如 自下而上奇數(shù)為進(jìn)風(fēng)管4，偶數(shù)為排風(fēng)管6;下方若干排為進(jìn)風(fēng)管4，上方 若干排為排風(fēng)管6;根據(jù)不同需要排風(fēng)管6的數(shù)量還可以多于進(jìn)風(fēng)管4的 數(shù)量。另外進(jìn)風(fēng)管4和排風(fēng)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(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，它包括立式反應(yīng)塔，以及設(shè)在反應(yīng)塔上的物料進(jìn)口(15)、物料出口(16)、進(jìn)風(fēng)口(17)和出風(fēng)口(18)，其特征在于所述的反應(yīng)塔自上至下分設(shè)反應(yīng)器段(19)，在每個(gè)反應(yīng)器段的內(nèi)部安裝有水平布置的進(jìn)風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(6)，所述的排風(fēng)管(6)設(shè)在進(jìn)風(fēng)管(4)的上方，在反應(yīng)塔外殼兩側(cè)，對(duì)應(yīng)進(jìn)風(fēng)管(4)的入口和排風(fēng)管(6)的出口位置分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)分配空腔室(1)和排風(fēng)收集空腔室(7)，在反應(yīng)塔側(cè)壁(2)上開有與進(jìn)風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(6)相配合的孔(3)，所述的進(jìn)風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(6)的下側(cè)設(shè)有開口槽(5)，反應(yīng)器段(19)之間設(shè)有風(fēng)道(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特征在 于所述的進(jìn)風(fēng)管(4)遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)分配空腔室(1)的一端和排風(fēng)管(6)遠(yuǎn) 離排風(fēng)收集空腔室(7)的一端的管口封閉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特 征在于所述的進(jìn)風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(6)平行布置，進(jìn)風(fēng)管(4)設(shè)在上 方兩根相鄰的排風(fēng)管(6)中間，在反應(yīng)塔內(nèi)壁上與進(jìn)風(fēng)管(4)或排風(fēng)管(6)對(duì)應(yīng)處設(shè)有物料導(dǎo)流板(8)，所述的物料導(dǎo)流板(8)與進(jìn)風(fēng)管(4) 或排風(fēng)管(6)同向設(shè)置，形狀與之對(duì)應(yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特 征在于所述的進(jìn)風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(6)從下向上依次為奇數(shù)排為進(jìn)風(fēng) 管(4)，偶數(shù)排為排風(fēng)管(6)。 .
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特 征在于所述的進(jìn)風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(6)中位于下方的若干排為進(jìn)風(fēng)管(4) ，其上方的若干排為排風(fēng)管(6)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特 征在于所述的排風(fēng)管(6)的數(shù)量大于進(jìn)風(fēng)管(4)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特征在于所述的進(jìn)風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(6)縱橫交叉設(shè)置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特 征在于所述的進(jìn)風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(6)的截面為倒V形、菱形、C形或多邊形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特征在于所述的風(fēng)道(12)內(nèi)設(shè)有加熱器(13)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器，其特征 在于所述的出風(fēng)口 (18)通過(guò)風(fēng)管與凈化裝置(9)連接，在出風(fēng)口 (18) 與凈化裝置(9)之間的風(fēng)管上設(shè)有氣體補(bǔ)充風(fēng)道(10)，凈化裝置(9)通 過(guò)風(fēng)管與風(fēng)機(jī)(14)、加熱器(13)和進(jìn)風(fēng)口 (17)構(gòu)成回路，其中在風(fēng)機(jī)(14)與加熱器(20)之間的風(fēng)管上設(shè)有排風(fēng)風(fēng)道(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚酯切片固相增粘裝置，尤其是一種用在連續(xù)式聚酯切片固相增粘生產(chǎn)設(shè)備中的分段式聚酯切片固相增粘反應(yīng)器。它包括立式反應(yīng)塔，以及設(shè)在反應(yīng)塔上的物料進(jìn)口、物料出口、進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述的反應(yīng)塔自上至下分設(shè)反應(yīng)器段，每個(gè)反應(yīng)器段的反應(yīng)塔外殼上設(shè)有進(jìn)風(fēng)分配空腔室和排風(fēng)收集空腔室，與之對(duì)應(yīng)的反應(yīng)塔內(nèi)部設(shè)有進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管，所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管安裝在反應(yīng)塔側(cè)壁與之相配合的孔上，進(jìn)風(fēng)管的上方設(shè)有排風(fēng)管，所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管的下側(cè)設(shè)有開口槽，反應(yīng)器段之間設(shè)有風(fēng)道。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、受熱均勻，換熱效率高，不會(huì)造成物料的滯留結(jié)塊，可達(dá)到顯著的增粘效果。
文檔編號(hào)C08G63/80GK101307140SQ20081013283
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者吉 張, 張全來(lái), 張瑞光 申請(qǐng)人:北京德厚樸化工技術(shù)有限公司