用于制备聚乳酸的聚合反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种能将聚合和造粒过程结合在一起的用于制备聚乳酸的聚合反应装置，包括构成密封反应室的壳体，在壳体的上端面设置有一个进料口，在壳体的上部设置有抽气口，在壳体的侧壁或底部设置有进气口，在壳体的底部设置有出料口；反应室内从上至下依次固定有多个聚合板，聚合板的上表面设置有多个凹孔；各个聚合板倾斜设置，上下相邻的两个聚合板倾斜方向相反，聚合板的高端为承接上方物料的承接端，聚合板的低端为向下输送物料的输送端，输送端与内层壳体的内壁之间留有间隙；相邻的上一个聚合板的输送端的下方对应相邻的下一个聚合板的承接端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚乳酸的聚合反应装置
，尤其涉及一种用于制备聚乳酸的聚合 反应装置。
技术介绍
聚乳酸是一种具有优良生物相容性和可生物降解性的合成高分子新型材料，其被认 为是21世纪最有前景的高分子材料之一。2002年美国正式聚乳酸工业化生产，随后曰 本、德国等国家竞相开始不同用途的聚乳酸工业化生产。目前，我国也在加快聚乳酸的 开发和应用，而其工业化生产在我国尚属难题。目前常见的聚合反应装置有立式垂直搅拌反应器、卧室水平搅拌反应器、带搅拌立 式刮板薄膜蒸发型反应器、双螺杆型反应器等。由于其技术成熟，反应效率高，被广泛 应用于聚酯聚合生产。但是这些反应器都有不同程度的不足之处，1、需要消耗较大的 搅拌动能；2、密封难度大；3、反应器内温度分布不均匀；4、反应过程中很难出去非 聚合物单体；5、聚合反应后还要进行一系列繁琐的造粒过程。由于聚乳酸聚合反应时间较其它高分子材料相对较长，而且聚合物内的非聚合单体 较多，聚合反应后造粒过程繁琐，因此上述四种反应器均无优势。实用专利乳酸直接縮聚制备聚乳酸的装置，专利号03228796. 8公开了一种由三 口容器、冷凝器、单口接受容器相互连接构成的装置。其中，三口容器的一端口用于通 入惰性气体， 一端口插入搅拌套管， 一端口与冷凝器的一端连接，冷凝器的另一端通过 连接管与单口接受容器连接，管口设有与真空泵连接的接口，便于将装置抽真空。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种能将聚合和造粒过 程结合在一起的用于制备聚乳酸的聚合反应装置。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为用于制备聚乳酸的聚合反应装置， 包括壳体，壳体内腔构成密封的反应室，在壳体的上端面设置有一个连通反应室的进料 口，在壳体的上部设置有连通反应室的抽气口，在壳体的侧壁或底部设置有连通反应室 的进气口，在壳体的底部设置有一个连通反应室的出料口；反应室内从上至下依次固定 有多个聚合板，聚合板的上表面设置有多个凹孔；各个聚合板倾斜设置，上下相邻的两 个聚合板倾斜方向相反，聚合板的高端为承接上方物料的承接端，聚合板的低端为向下 输送物料的输送端，输送端与内层壳体的内壁之间留有间隙；相邻的上一个聚合板的输 送端的下方对应相邻的下一个聚合板的承接端；最上方的聚合板为第一聚合板，第一聚 合板的承接端上方对应设置有一个连接进料口的均流分配器，最下方的聚合板为第二聚 合板，第二聚合板的输送端下方对应设置一个连接出料口的收集槽。本专利技术的另一个技术目的是提供一种高真空状态下温度场均匀分布，满足聚乳酸聚 合工艺条件的聚合反应装置。作为上述技术方案的改进，上述的壳体由内层壳体和外层 壳体组成，内层壳体和外层壳体之间构成流通热媒或冷媒的密封隔层，内层壳体的内部 构成密封的反应室；在外层壳体一侧设置有连通密封隔层的引入口，在外层壳体对应另一侧的上部设置有连通密封隔层的引出口；进料口的外端设置在外层壳体的上端面上， 抽气口的外端设置在外层壳体的上部，进气口的外端设置在外层壳体的侧壁或底部，出 料口的外端设置在外层壳体的底部；在每一个聚合板的下表面设置有一个与密封隔层相 连通的中空支撑板。作为上述技术方案的进一步改进，上述的壳体由上部分壳体和下部分壳体可拆卸连 接组成，上部分壳体和下部分壳体分别制有由内层壳体和外层壳体构成的密封隔层。上 部分壳体的密封隔层设置有一个第一引入口和一个与第一引入口成对角设置的第一引 出口。下部分壳体的密封隔层设置有一个第二引入口和一个与第二引入口成对角设置的第二引出口。为优化上述技术方案，采取的措施还包括 上述聚合板上表面的凹孔为多边形孔，各个凹孔紧密排列。上述均流分配器的上部与进料口连接，下部沿第一聚合板的承接端设置有成排的多 个通孔，液相可聚合物从进料口流入均流分配器，然后从均流分配器下部的各个通孔流 到第一聚合板的承接端。上述收集槽为长条形槽，收集槽的上部开口对应第二聚合板的输送端，收集槽的下 部与出料口连接。上述凹孔10深3ran至5mm。凹孔优选为六边形的蜂窝孔、四边形孔或三角形孔。 本专利技术上述设计所具有的的优点-1、 由于多凹孔聚合板的设计，使聚乳酸聚合过程和造粒过程有效地结合在一起， 减少了后续繁琐的造粒工艺过程；2、 无搅拌、无机械动力，依靠多凹孔聚合板以一定角度倾斜的设计，使可聚合物 在重力作用下充分的填充入蜂窝板的凹槽中；3、 通过密封隔层和中空支撑板相连通的设计，使反应室内部温度场均匀分布，有 利于聚合反应的有效进行。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图1A是图1的纵向剖视示意图2是本专利技术实施例2的剖视结构示意图3是实施例2中聚合板的结构示意图4是本专利技术实施例3的剖视结构示意图。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。图1至图4所示为本专利技术的结构示意图。其中的附图标记为内层壳体la、外层壳体lb、密封隔层lc、反应室2、引入口 3、 第一引入口3a、第二引入口3b、引出口4、第一引出口4a、第二引出口4b、进料口 5、 抽气口6、进气口7、出料口8、聚合板9、承接端9a、输送端9b、第一聚合板9c、第 二聚合板9d、凹孔IO、中空支撑板ll、均流分配器12、收集槽13。实施例1本实施例的用于制备聚乳酸的聚合反应装置如图1和图1A所示，包括壳体1，壳体 1内腔构成密封的反应室2。在壳体1的上端面设置有一个连通反应室2的进料口 5，在 壳体1的上部设置有连通反应室2的抽气口 6，抽气口 6外端连接真空泵。在壳体1的 侧壁或底部设置有连通反应室2的进气口 7,进气口 7的外端连接气源。在壳体1的底 部设置有一个连通反应室2的出料口 8。当进气口7关闭，抽气口6工作时，反应室2内可以是高真空状态。进气口7外端 与气源连接，可以在反应室2高真空状态下从进气口7连续通入微量其它气体。也可以 根据聚合条件，在一定适当压力下由进气口7加入和从抽气口6排出其它气体，通过抽 气口 6和进气口 7控制反应室2内的气压条件，并从抽气口 6排出非聚合物单体。反应室2内从上至下依次固定有多个聚合板9,聚合板9的上表面设置有多个凹孔 10;各个聚合板9倾斜设置，上下相邻的两个聚合板9倾斜方向相反，聚合板9的高端 为承接上方物料的承接端9a，聚合板9的低端为向下输送物料的输送端％,所述的输 送端9b与壳体1的内壁之间留有间隙；相邻的上一个聚合板9的输送端9b的下方对应 相邻的下一个聚合板9的承接端9a;最上方的聚合板9为第一聚合板9c,第一聚合板 9c的承接端9a上方对应设置有一个连接进料口 5的均流分配器12，最下方的聚合板9 为第二聚合板9d，第二聚合板9d的输送端9b下方对应设置一个连接出料口 8的收集槽 13。均流分配器12上部与进料口 5连接，下部沿第一聚合板9c的承接端9a设置有成 排的多个通孔，液相可聚合物从进料口 5流入均流分配器12，然后从均流分配器12下 部的各个通孔流到第一聚合板9c的承接端9a。均流分配器12的下部也可以是沿第一聚 合板9c的承接端9a设置的一条长细缝，液相可聚合物从该长细缝均匀流入到第一聚合 板9c的承接端9a。收集槽13为长条形槽，收集槽13的上部开口对应第二聚合板9d的输送端9b，收 集槽13的下部与本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备聚乳酸的聚合反应装置，包括壳体（１），其特征是：所述的壳体（１）内腔构成密封的反应室（２），在壳体（１）的上端面设置有一个连通反应室（２）的进料口（５），在壳体（１）的上部设置有连通反应室（２）的抽气口（６），在壳体（１）的侧壁或底部设置有连通反应室（２）的进气口（７），在壳体（１）的底部设置有一个连通反应室（２）的出料口（８）；反应室（２）内从上至下依次固定有多个聚合板（９），聚合板（９）的上表面设置有多个凹孔（１０）；各个聚合板（９）倾斜设置，上下相邻的两个聚合板（９）倾斜方向相反，聚合板（９）的高端为承接上方物料的承接端（９ａ），聚合板（９）的低端为向下输送物料的输送端（９ｂ），所述的输送端（９ｂ）与内层壳体（１ａ）的内壁之间留有间隙；相邻的上一个聚合板（９）的输送端（９ｂ）的下方对应相邻的下一个聚合板（９）的承接端（９ａ）；最上方的聚合板（９）为第一聚合板（９ｃ），第一聚合板（９ｃ）的承接端（９ａ）上方对应设置有一个连接进料口（５）的均流分配器（１２），最下方的聚合板（９）为第二聚合板（９ｄ），第二聚合板（９ｄ）的输送端（９ｂ）下方对应设置一个连接出料口（８）的收集槽（１３）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨名，冯璐，杨凯敏，俞惠菊，
申请(专利权)人：宁波博硕倍医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]