一种熔体聚合降膜反应器及进行熔体聚合的方法技术

本发明专利技术涉及一种熔体聚合降膜反应器及进行熔体聚合的方法，包括筒体，筒体顶部安装有进料管，筒体上部设有真空口，筒体的底部设有出料口，筒体的内腔沿轴向设有至少一组降膜单元，降膜单元分别包括接液分配装置及位于接液分配装置下方的降膜组合件，降膜组合件包括多片平行于筒体轴线的成膜片，各成膜片相互平行且均匀间隔设置，各成膜片上分别设有沿成膜片长度方向延伸的降膜条缝。各成膜片可设多道降膜条缝，各降膜条缝可分为多段。熔体聚合方法包括如下步骤：熔体从进料管进入落入接液管中，加热后从分配板的布液孔流出，对应落在成膜片的接料缺口中，然后对应进入降膜条缝中形成薄膜，如此重复。本发明专利技术能够加大降膜面积，提高脱挥效率。

Melt polymerization falling film reactor and method for polymerizing melt

The invention relates to a melt polymerization of falling film reactor and method of melt polymerization, which comprises a cylinder body, the top of the cylinder body is provided with a feed pipe, the upper part of the cylinder body is provided with a vacuum port, the bottom of a cylinder body is provided with a discharge port, at least one group of falling film unit is provided with the inner cavity of the barrel body along the axial direction, the falling film unit including the falling film assembly is connected with liquid distribution device and liquid distribution device is below the falling film assembly comprises a plurality of parallel to the axis of the cylinder into the diaphragm, the diaphragm are mutually parallel and evenly spaced settings, the diaphragm are respectively arranged on the falling film along the length direction of the diaphragm into the extension slot. Each diaphragm can be provided with a plurality of falling film strips, and each falling film slit can be divided into segments. The melt polymerization method comprises the following steps: melt from entering into the receiving tube in the feed pipe, heating after the outflow from the liquid distribution distribution plate hole, the corresponding fall in the film receiving gap, and then into the corresponding slots formed in the falling film film, repeat. The invention can increase the falling film area and improve the devolatilization efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种熔体聚合降膜反应器及进行熔体聚合的方法
本专利技术涉及一种聚合反应器，特别涉及一种熔体聚合降膜反应器；本专利技术还涉及一种采用熔体聚合降膜反应器进行熔体聚合的方法，属于聚合物生产

技术介绍
熔体聚合初期即熔体粘度为50-200Pa•s时，聚合物分子量较低，体系粘度不高，搅拌、混合、传热、传质（低分子副产物排出）等并不困难；聚合后期即熔体粘度为200-4000Pa•s时，熔体流动性变的很差，液膜更新减弱，传热及传质非常困难。熔体的聚合分为间歇聚合和连续聚合，间歇聚合装置采用立式带搅拌的反应釜，在真空状态下进行分子链的增长，连续装置采用带搅拌的卧式反应釜，搅拌形式有笼式和圆盘式两种，两种聚合方式均需设置搅拌、机封、轴承等，随着熔体粘度的增加，搅拌功率也需相应增大，能耗及设备维护费用相应增加，聚合后期，熔体容易跟搅拌器一起旋转，并产生一定的死区，熔体粘度不均一，造成降解严重，色泽变黄。此外，传统的降膜通常在管道外壁或者筒体内壁进行，降膜的比表面积小且只能实现单面脱挥。聚合反应是一个可逆反应，如果改变影响平衡的一个条件如浓度、温度、压强等，反应就可以向增加聚合度的方向进行,在聚合过程中，不断从熔体中脱除聚合反应生成的小分子产物，以打破反应平衡，进一步增大分子量；聚合后期需从高粘物系中脱除未转化的单体以保证熔体的品质，两种都涉及到高粘熔体的脱挥。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种熔体聚合降膜反应器，能够加大熔体的降膜面积，提高脱挥效率。为解决以上技术问题，本专利技术的一种熔体聚合降膜反应器，包括立式圆柱状的筒体，所述筒体的外周覆盖有筒体加热装置，所述筒体的顶部中心安装有进料管，所述筒体的上部设有真空口，所述筒体的锥形底部设有出料口，所述筒体的内腔沿轴向设有至少一组降膜单元，所述降膜单元分别包括接液分配装置及位于接液分配装置下方的降膜组合件，所述降膜组合件包括多片平行于筒体轴线的成膜片，各所述成膜片相互平行且均匀间隔设置，各所述成膜片上分别设有沿成膜片长度方向延伸的降膜条缝。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：熔体从进料管进入筒体内腔，首先落入顶层接液分配装置中，在接液分配装置中一边被加热，一边向下方的降膜组合件流出，熔体一一对应落在各成膜片的顶部并对应进入各降膜条缝中，在各降膜条缝中形成薄膜，熔体在筒体内腔高温的作用下发生聚合反应，聚合反应产生的小分子产物从薄膜的两侧不断脱除并从筒体上部的真空口被抽出；熔体薄膜一边聚合脱挥一边继续沿各降膜条缝缓慢向下方流动，直至进入下一层的接液分配装置中再次被加热、混合、重新分配后，在下一组成膜片的降膜条缝中再次形成薄膜，如此重复降膜脱挥直至熔体从最下方一组成膜片的底部流出，增粘后的熔体从筒体底部的出料口排出。本专利技术通过在各成膜片的降膜条缝形成薄膜，由于成膜片的壁厚很薄，占据空间很小，因此一组降膜组合件可以具有多个成膜片，也就具有多个降膜，与传统的管外降膜相比，大大扩展了降膜的面积，使熔体具有极大的比表面积，且每个薄膜的两个面都暴露在高温空间中，聚合反应产生的小分子产物可以从薄膜的两侧不断脱除并从筒体上部的真空口被抽出，大大提高了脱挥效率及脱挥均匀度，同时起到节能降耗的作用。作为本专利技术的改进，所述降膜条缝沿各成膜片的宽度方向分别设有多道，各道降膜条缝相互平行且均匀间隔。每个成膜片上能形成多条沿竖向延伸的薄膜，可使每个成膜片上的薄膜面积增大几倍，进一步提高了脱挥效率。作为本专利技术的进一步改进，各所述降膜条缝沿高度方向被条缝隔条均匀分为两段以上。由于降膜条缝过长容易造成变形，使条缝两侧难以保证完全平行或绝对保持在同一个平面内，沿各降膜条缝的高程设置多个连接降膜条缝两侧的条缝隔条，可以在保持总降膜高度不变的情况下，缩小每段条缝的开槽高度，保证降膜条缝自上而下形状的稳定，熔体经条缝隔条阻滞后，可以更加均匀地在下方的条缝中形成薄膜，提高降膜的均匀度和稳定性。作为本专利技术的进一步改进，各所述成膜片的上端前后两侧分别设有上凸耳，各所述上凸耳的中心分别设有上销孔，两相互平行的悬挂轴依次穿过各成膜片相应的上销孔，将各成膜片串联为一组且悬挂在所述筒体中。两相互平行的悬挂轴穿入各成膜片上端的上凸耳中，将各成膜片的上端悬挂在筒体内腔，各成膜片的下端借自重垂下，处于稳定平衡状态，可以自动保证各成膜片上的降膜条缝平行于筒体的轴线，保证熔体可以在降膜条缝上形成均匀的薄膜。作为本专利技术的进一步改进，各所述成膜片的下端前后两侧分别设有下凸耳，各所述下凸耳的中心分别设有下销孔，两相互平行的连接轴依次穿过各成膜片相应的下销孔将各成膜片的下端相互固定连接。各成膜片的下端通过连接轴固定为一体，可以提高降膜组合件的整体性，增大整体的悬垂自重，提高各成膜片的刚度，防止个别成膜片的下端发生偏移。作为本专利技术的进一步改进，各所述成膜片之间通过长度相等的上隔套和下隔套相互间隔，各所述上隔套分别套装在所述悬挂轴上，各所述下隔套分别套装在所述连接轴上，位于最外侧的成膜片的上销孔和下销孔外侧分别设有卡簧，所述卡簧分别嵌装在所述悬挂轴或连接轴的卡簧槽中。上隔套和下隔套将各成膜片之间均匀隔开，可以确保相邻成膜片之间的间距相等，通过卡簧的定位可以保证各成膜片在悬挂轴或连接轴上定位准确，确保悬挂后各成膜片保持在竖直状态，提高降膜的质量。作为本专利技术的进一步改进，所述悬挂轴的两端对称设有缩径的悬挂凹槽，所述悬挂凹槽分别卡在J形挂钩中，所述J形挂钩分布具有与所述悬挂凹槽相适配的半圆形底部，各所述半圆形底部的前侧向上延伸至高于所述悬挂轴的顶部，各所述半圆形底部的后侧高于前侧且连接在所述接液分配装置的下方。悬挂凹槽卡在J形挂钩的半圆形底部使得悬挂轴在J形挂钩中获得轴向定位，同时悬挂轴可以在J形挂钩中自由转动，使得降膜组合件在自重作用下即可保持在竖直状态，且属于稳定平衡，即使降膜组合件的下端发生摆动，可迅速回复到悬垂线，确保各成膜片处于竖直状态。J形挂钩的前侧高于悬挂轴的顶部既保证了悬挂的可靠性，又便于悬挂轴卡入J形挂钩，或从J形挂钩将悬挂轴取出，便于更换降膜组合件，或者将降膜组合件取出清理。作为本专利技术的进一步改进，各所述成膜片的顶部均匀分布有多个半圆形或V形的接料缺口，各所述接料缺口分别与下方的降膜条缝一一对应且共轴线。半圆形或V形的接料缺口便于承接上方落下的熔体，熔体在重力作用下，向半圆形或V形缺口的最低处流动，自动对准下方降膜条缝的轴线下落，使得熔体准确进入降膜条缝中并形成均匀的薄膜。作为本专利技术的进一步改进，各所述接液分配装置分别包括与所述筒体共轴线的接液管，所述接液管的上端开口，所述接液管的底部设有可拆卸的分配板，所述分配板上分布有与各所述接料缺口一一对应的布液孔。最上端的接液管承接从进料管落下的熔体，下方的接液管承接从上方降膜组合件落下的熔体；熔体进入接液管后，从分配板上的布液孔形成多束同步流出，由于布液孔对准下方的接料缺口，因此从布液孔流出的熔体束各自在成膜片的降膜条缝中形成薄膜。熔体粘度越小，布液孔的直径也越小，分配板可拆卸，便于根据产品的需要更换分配板。作为本专利技术的进一步改进，各所述接液分配装置还包括罩在所述接液管外侧的接液分配装置壳体，所述接液分配装置壳体的内壁与所述接液管的外侧壁之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔体聚合降膜反应器，包括立式圆柱状的筒体，所述筒体的外周覆盖有筒体加热装置，所述筒体的顶部中心安装有进料管，所述筒体的上部设有真空口，所述筒体的锥形底部设有出料口，其特征在于：所述筒体的内腔沿轴向设有至少一组降膜单元，所述降膜单元分别包括接液分配装置及位于接液分配装置下方的降膜组合件，所述降膜组合件包括多片平行于筒体轴线的成膜片，各所述成膜片相互平行且均匀间隔设置，各所述成膜片上分别设有沿成膜片长度方向延伸的降膜条缝。

【技术特征摘要】
1.一种熔体聚合降膜反应器，包括立式圆柱状的筒体，所述筒体的外周覆盖有筒体加热装置，所述筒体的顶部中心安装有进料管，所述筒体的上部设有真空口，所述筒体的锥形底部设有出料口，其特征在于：所述筒体的内腔沿轴向设有至少一组降膜单元，所述降膜单元分别包括接液分配装置及位于接液分配装置下方的降膜组合件，所述降膜组合件包括多片平行于筒体轴线的成膜片，各所述成膜片相互平行且均匀间隔设置，各所述成膜片上分别设有沿成膜片长度方向延伸的降膜条缝。2.根据权利要求1所述的熔体聚合降膜反应器，其特征在于：所述降膜条缝沿各成膜片的宽度方向分别设有多道，各道降膜条缝相互平行且均匀间隔。3.根据权利要求2所述的熔体聚合降膜反应器，其特征在于：各所述降膜条缝沿高度方向被条缝隔条均匀分为两段以上。4.根据权利要求1所述的熔体聚合降膜反应器，其特征在于：各所述成膜片的上端前后两侧分别设有上凸耳，各所述上凸耳的中心分别设有上销孔，两相互平行的悬挂轴依次穿过各成膜片相应的上销孔，将各成膜片串联为一组且悬挂在所述筒体中。5.根据权利要求4所述的熔体聚合降膜反应器，其特征在于：各所述成膜片的下端前后两侧分别设有下凸耳，各所述下凸耳的中心分别设有下销孔，两相互平行的连接轴依次穿过各成膜片相应的下销孔将各成膜片的下端相互固定连接。6.根据权利要求5所述的熔体聚合降膜反应器，其特征在于：各所述成膜片之间通过长度相等的上隔套和下隔套相互间隔，各所述上隔套分别套装在所述悬挂轴上，各所述下隔套分别套装在所述连接轴上，位于最外侧的成膜片的上销孔和下销孔外侧分别设有卡簧，所述卡簧分别嵌装在所述悬挂轴或连接轴的卡簧槽中。7.根据权利要求4所述的熔体聚合降膜反应器，其特征在于：所述悬挂轴的两端对称设有缩径的悬挂凹槽，所述悬挂凹槽分别卡在J形挂钩中，所述J形挂钩分布具有与所述悬挂凹槽相适配的半圆形底部，各所述半圆形底部的前侧向上延伸至高于所述悬挂轴的顶部，各所述半圆形底部的后侧高于前侧且连接在所述接液分配装置的下方。8.根据权利要求2所述的熔体聚合降膜反应器，其特征在于：各所述成膜片的顶部均匀分布有多个半圆形或V形的接料缺口，各所述接料缺口分别与下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：扬州瑞邦化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32