一种聚酯反应器及控制聚酯反应温度的方法技术

本发明专利技术提供了一种聚酯反应器及控制聚酯反应温度的方法。该种聚酯反应器包括：壳体，壳体的上端为进料口、下端为出料口，壳体内设有内腔；酯化单元，酯化单元设置于内腔，酯化单元包括：废气处理区；反应管，反应管的管壁位于废气处理区中，反应管沿竖向开设有反应通道，反应管的管壁用于阻碍液体或者高分子的通过；进气口，进气口设置于壳体并与废气处理区连通，进气口位于酯化单元的下端；进气管，进气管与进气口连接；排气口，排气口设置于壳体并与废气处理区连通，排气口位于酯化单元的上端。该种立式的聚酯反应器占地面积小，并且无需配套三废处理装置去处理酯化反应生成的副产物，极大的降低了聚酯生产成本，并且提高了安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯反应器及控制聚酯反应温度的方法
本专利技术涉及聚酯生产领域，特别涉及一种聚酯反应器及控制聚酯反应温度的方法。
技术介绍
中国聚酯类产品产能占世界聚酯工业产能的60％以上，但是基本都是在外国80年代的技术上发展起来的全混流酯化+平推流增粘的技术，至今技术上没有根本的突破，目前万吨-十万吨级别的装置占主流，存在装置占地面积大、投资高、能耗高、三废处理量大的问题。
技术实现思路
本申请通过提供一种聚酯反应器，以降低生产聚酯设备的占地面积，并通过该种聚酯反应器直接对三废进行无害化处理；本申请还提供了一种采用该种聚酯反应器控制聚酯反应温度的方法。本申请实施例提供了一种聚酯反应器，包括：壳体，所述壳体的上端为进料口、下端为出料口，所述壳体内设有与所述进料口、出料口连通的内腔；酯化单元，所述酯化单元至少有一个且设置于所述内腔中，所述酯化单元用于使原料进行酯化反应，所述酯化单元包括：废气处理区，所述废气处理区与所述内腔不连通，所述废气处理区用于填充催化燃烧催化剂；反应管，所述反应管有多个且沿竖向设置，所述反应管的管壁位于所述废气处理区中，所述反应管沿竖向开设有反应通道，所述反应通道的两端分别与所述内腔连通，所述反应管的管壁用于阻碍液体或者高分子的通过；进气口，所述进气口设置于所述壳体并与所述废气处理区连通，所述进气口位于所述酯化单元的下端；进气管，所述进气管至少有一根且与所述进气口连接；排气口，所述排气口设置于所述壳体并与所述废气处理区连通，所述排气口位于所述酯化单元的上端。将化合物原料通过进料口加入内腔中，原料进入反应通道中，同时由进气管通入高温可燃气，可燃气优选为氧气或者空气，由高温可燃气预热反应管，使原料在180℃-300℃的温度区间内进行酯化反应，生成的小分子副产物和气体通过反应管的管壁进入废气处理区，并与氧气在催化燃烧催化剂的作用下发生氧化反应生成洁净尾气，洁净尾气由排气口排出，氧化反应产生的热量用以维持酯化反应的进行。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步地：所述酯化单元还包括：上封板，所述上封板将所述反应管的上端固定；下封板，所述下封板将所述反应管的下端固定；分布器，所述分布器设置于所述反应管的上方；其中，所述上封板、下封板、反应管外壁、内腔内壁形成的密封空间为所述废气处理区，所述进气管有三根，所述进气管安装有流量调节阀。本步的有益效果：由进气管分别控制助燃气、可燃气、惰性气的通入，实现对酯化反应温度的控制。进一步地：所述酯化单元还包括：所述上封板、下封板焊接于所述内腔的内壁。进一步地：所述酯化单元可拆卸的设置于所述内腔中。进一步地：所述聚酯单元还包括：密封圈一，所述上封板和下封板的外周开设有密封圈槽，所述密封圈一安装于所述密封圈槽中；环形套，所述环形套有两个且分别对应设置于所述上封板的上方及下封板的下方；密封垫，所述密封垫有两个且分别设置于所述环形套与上封板、环形套与下封板之间。本步的有益效果：通过密封圈一确保废气处理区与内腔的隔离性，并由环形套实现聚酯单元可拆卸的设置于内腔中。进一步地：所述壳体为多段结构，相邻两端之间通过法兰密封连接。本步的有益效果：通过多段结构便于更换其中的酯化单元。进一步地：所述酯化单元有两个且分别为酯化段和增粘段，酯化段位于增粘段的上方，所述增粘段的排气口与所述酯化段的进气口连通。本步的有益效果：通过设置两个酯化单元，便于分别对酯化反应进行控制，过酯化段进一步利用增粘产生尾气的热量，降低能源的消耗。本申请实施例还提供了一种上述聚酯反应器控制聚酯反应温度的方法，包括如下步骤：S1.测量实际反应温度t1；S2.将t1与设定温度t2进行比较，其中t2为180℃-300℃，根据比较结果控制助燃气、可燃气、惰性气的进气量。进一步地：当t2大于t1时，通过所述进气口通入惰性气或者助燃气；当t2小于t1时，通过所述进气口通入可燃气。本申请实施例还提供了一种上述聚酯反应器在生产聚酯中的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、在生产聚酯的同时将酯化反应生成的副产物进行无害化处理；2、能够充分利用增粘段产生的洁净尾气的温度去维持酯化段的酯化反应的进行，降低了能源的消耗；3、该种反应器可通过增加反应管的数量直接进行反应规模的放大，不需要经过复杂的计算和中试放大试验；4、相对于生产聚酯常用的反应釜，该种立式的聚酯反应器占地面积小，并且无需配套三废处理装置去处理酯化反应生成的副产物，极大的降低了聚酯生产成本，并且提高了安全性；5、通过三根进气管分别通入助燃气、可燃气、惰性气的方式，以实现控制反应温度的功能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为实施例一的结构示意图；图2为图1中A的局部放大图；图3为图1中B的局部放大图；图4为实施例二的结构示意图；图5为图4中C的局部放大图；图6为图4中D的局部放大图。其中，1壳体，101进料口，102出料口，103内腔，104法兰结构，105密封圈二；2酯化单元，201废气处理区，202反应管，203进气口，204排气口，205进气管，206催化燃烧催化剂，207反应通道，208上封板，209下封板，210通孔，211密封圈槽，212密封圈一，213环形套，214密封垫，215分布器，216流量控制阀，217管一，218管二，219管三，220酯化段，221增粘段；3温度计。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个及以上，除非另有明确具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯反应器，其特征在于，包括：/n壳体，所述壳体的上端为进料口、下端为出料口，所述壳体内设有与所述进料口、出料口连通的内腔；/n酯化单元，所述酯化单元至少有一个且设置于所述内腔中，所述酯化单元用于使原料进行酯化反应，所述酯化单元包括：/n废气处理区，所述废气处理区与所述内腔不连通，所述废气处理区用于填充催化燃烧催化剂；/n反应管，所述反应管有多个且沿竖向设置，所述反应管的管壁位于所述废气处理区中，所述反应管沿竖向开设有反应通道，所述反应通道的两端分别与所述内腔连通，所述反应管的管壁用于阻碍液体或者高分子的通过；/n进气口，所述进气口设置于所述壳体并与所述废气处理区连通，所述进气口位于所述酯化单元的下端；/n进气管，所述进气管至少有一根且与所述进气口连接；/n排气口，所述排气口设置于所述壳体并与所述废气处理区连通，所述排气口位于所述酯化单元的上端。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酯反应器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体的上端为进料口、下端为出料口，所述壳体内设有与所述进料口、出料口连通的内腔；
酯化单元，所述酯化单元至少有一个且设置于所述内腔中，所述酯化单元用于使原料进行酯化反应，所述酯化单元包括：
废气处理区，所述废气处理区与所述内腔不连通，所述废气处理区用于填充催化燃烧催化剂；
反应管，所述反应管有多个且沿竖向设置，所述反应管的管壁位于所述废气处理区中，所述反应管沿竖向开设有反应通道，所述反应通道的两端分别与所述内腔连通，所述反应管的管壁用于阻碍液体或者高分子的通过；
进气口，所述进气口设置于所述壳体并与所述废气处理区连通，所述进气口位于所述酯化单元的下端；
进气管，所述进气管至少有一根且与所述进气口连接；
排气口，所述排气口设置于所述壳体并与所述废气处理区连通，所述排气口位于所述酯化单元的上端。


2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述酯化单元还包括：
上封板，所述上封板将所述反应管的上端固定；
下封板，所述下封板将所述反应管的下端固定；
分布器，所述分布器设置于所述反应管的上方；
其中，所述上封板、下封板、反应管外壁、内腔内壁形成的密封空间为所述废气处理区，所述进气管有三根，所述进气管安装有流量调节阀。


3.根据权利要求2所述的反应器，其特征在于，所述上封板、下封板焊接于所述内腔的内壁。
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱志超，
申请(专利权)人：南京惠若化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32