一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统技术方案

本技术公开一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，包括依次连通的静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器，还包括降膜结晶器，降膜结晶器的出料口连通有L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器，L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器均连通静态混合器，L‑丙交酯存储容器还连通有第二聚合反应器，第二聚合反应器的出料口连通有第二封端脱挥器，本技术通过将L‑丙交酯存储容器和M‑丙交酯存储容器均连通静态混合器，并将静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器依次连通，能够分别以M‑丙交酯和L丙交酯为单体与乙交酯单体进行共聚，进而提高原料利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工生产设备，具体涉及公开一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统。

技术介绍

1、聚乳酸(pla)是一种富有光泽、模量较高的热塑性高分子，能够完全生物降解。聚乳酸具有良好的物理及力学性能，能在一定程度上代替传统的通用材料。聚乳酸作为可降解制品的原料，可用于地膜、食品包装袋、药品等多种包装材料。聚乳酸的废弃制品，经光和生物作用分解后变成二氧化碳和水，在消除白色污染、保护环境和自然生态平衡方面具有重要作用。

2、现阶段，通常采用以下方式制备聚乳酸：先由乳酸脱水生成低聚物，由低聚物解聚生成丙交酯，再在催化剂作用下进行开环聚合得到聚乳酸。聚合物由单体聚合而成，单体的种类和比例决定着聚合物的结构强度、力学性能等参数。丙交酯有三种构型：l-丙交酯、d-丙交酯和meso-丙交酯。由于人体只能代谢l-乳酸，d-乳酸摄入人体后，会导致代谢紊乱，产生酸中毒，因此从健康的角度出发，需要限制d-乳酸的摄入。同时，工业中的聚乳酸的需求也主要是l-乳酸，pla合成过程中主要为l-丙交酯，其杂质为meso-丙交酯、乳酸。然而，采用现有的设备生产聚乳酸，通常是将meso-丙交酯作为杂质排放出去的，原料利用率较低。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，以提高原料利用率。

2、本技术提供一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，包括依次连通的静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器，还包括降膜结晶器，所述降膜结晶器设置进料口、出料口和冷热煤进口，所述降膜结晶器的出料口连通有l-丙交酯存储容器和m-丙交酯存储容器，所述l-丙交酯存储容器和m-丙交酯存储容器均连通所述静态混合器，所述l-丙交酯存储容器还连通有第二聚合反应器，所述第二聚合反应器设置有出料口，所述第二聚合反应器的出料口连通有第二封端脱挥器。

3、本技术的基础方案的原理为：通过将l-丙交酯存储容器和m-丙交酯存储容器均连通所述静态混合器，并将静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器依次连通，能够分别以m-丙交酯和l丙交酯为单体与乙交酯单体进行共聚，得到不同性能的丙交酯/乙交酯共聚物，并提高原料利用率；通过将l-丙交酯存储容器连通第二聚合反应器，并将所述第二聚合反应器的出料口连通第二封端脱挥器，能够同时以l-丙交酯为单体，使其在第二聚合反应器中进行本体聚合，得到聚乳酸，进而实现聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物的联合生产。

4、可选地，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括预聚混合器，所述预聚混合器位于所述静态混合器与所述第一预聚反应器之间的连通管道上。

5、本技术通过在所述静态混合器与所述第一预聚反应器之间的连通管道上增设预聚混合器，能够对l-丙交酯(或m-丙交酯)、乙交酯等原料进行进一步的混合并预热，进而提高收率。

6、可选地，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括第二预聚反应器，所述第二预聚反应器位于所述l-丙交酯存储容器与第二聚合反应器之间的连通管道上。

7、本技术在l-丙交酯存储容器与第二聚合反应器之间的连通管道上增设第二预聚反应器，能够使部分原料在第二预聚反应器中进行反应，未反应完原料进入第二聚合反应器中继续参与反应，进而提高收率。

8、可选地，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括精馏塔，所述精馏塔设置有出气口，所述精馏塔的第一端连通所述降膜结晶器的出料口，所述精馏塔的第二端连通所述降膜结晶器的进料口和/或物料循环入口。

9、本技术通过增设精馏塔，并将精馏塔的第一端连通降膜结晶器的出料口，所述精馏塔的第二端连通降膜结晶器的进料口和/或物料循环入口，能够将结晶得到的母液进行分离提纯后再次送入降膜结晶器中，回收母液中的meso-丙交酯，进一步提高原料利用率。

10、可选地，其特征在于，所述精馏塔的出气口连通所述降膜结晶器的进料口。

11、本技术通过将精馏塔的出气口连通所述降膜结晶器的进料口，能够将自精馏塔中挥发出的meso-丙交酯送至降膜结晶器中进行处理，进一步提高原料利用率。

12、可选地，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括静态结晶器，所述静态结晶器位于降膜结晶器与m-丙交酯存储容器和/或l-丙交酯存储容器之间的连通管道上，所述静态结晶器设置有冷热煤进口。

13、可选地，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括冷煤存储容器、热媒存储容器和热泵系统，所述热泵系统连通所述冷煤存储容器和热媒存储容器，所述冷煤存储容器和热媒存储容器热媒存储容器均连通所述降膜结晶器和/或静态结晶器的冷热煤进口，所述热媒存储容器还连通所述第一封端脱挥器和/或所述第二封端脱挥器。

14、可选地，所述第一封端脱挥器的上部均设置有气体出口，所述第一预聚反应器设置有进料口，所述第一封端脱挥器的气体出口连通所述第一预聚反应器的进料口，所述第一封端脱挥器与所述第一预聚反应器设置的进料口之间的连通管道上设置有冷却器。

15、可选地，所述第一预聚反应器采用微反应器。

16、可选地，所述第一封端脱挥器和/或第二封端脱挥器采用dsxl型封端脱挥器。本技术通过将第一封端脱挥器和/或第二封端脱挥器设置成采用dsxl型封端脱挥器，能够利用dsxl型封端脱挥器自带的dsxl插件有效混合和加强传热，有利于单体从聚乳酸和/或丙交酯/乙交酯共聚物中挥发出来，提高聚乳酸和/或丙交酯/乙交酯共聚物的纯度。

17、可选地，所述第一聚合反应器和/或第二聚合反应器采用活塞流反应器。

18、可选地，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，所述物料循环入口连通降膜结晶器的出料口。

19、可选地，所述l-丙交酯存储容器连通所述m-丙交酯存储容器，所述聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统还包括转化塔，所述转化塔位于所述l-丙交酯存储容器与所述m-丙交酯存储容器之间的连通管道上。

20、本技术通过将l-丙交酯存储容器连通m-丙交酯存储容器，并在l-丙交酯存储容器与m-丙交酯存储容器之间的连通管道上增设转化塔，能够在m-丙交酯或l-丙交酯原料不足时，实现m-丙交酯与l-丙交酯之间的转化，满足生产需求。

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【技术保护点】

1.一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，包括依次连通的静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器，还包括降膜结晶器，所述降膜结晶器设置进料口、出料口和冷热煤进口，所述降膜结晶器的出料口连通有L-丙交酯存储容器和M-丙交酯存储容器，所述L-丙交酯存储容器和M-丙交酯存储容器均连通所述静态混合器，所述L-丙交酯存储容器还连通有第二聚合反应器，所述第二聚合反应器设置有出料口，所述第二聚合反应器的出料口连通有第二封端脱挥器。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括预聚混合器，所述预聚混合器位于所述静态混合器与所述第一预聚反应器之间的连通管道上。

3.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括第二预聚反应器，所述第二预聚反应器位于所述L-丙交酯存储容器与第二聚合反应器之间的连通管道上。

4.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，还包括精馏塔，所述精馏塔设置有出气口，所述精馏塔的第一端连通所述降膜结晶器的出料口，所述精馏塔的第二端连通所述降膜结晶器的进料口和/或物料循环入口。

5.根据权利要求4所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述精馏塔的出气口连通所述降膜结晶器的进料口。

6.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括静态结晶器，所述静态结晶器位于降膜结晶器与M-丙交酯存储容器和/或L-丙交酯存储容器之间的连通管道上，所述静态结晶器设置有冷热煤进口。

7.根据权利要求6所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括冷煤存储容器、热媒存储容器和热泵系统，所述热泵系统连通所述冷煤存储容器和热媒存储容器，所述冷煤存储容器和热媒存储容器热媒存储容器均连通所述降膜结晶器和/或静态结晶器的冷热煤进口，所述热媒存储容器还连通所述第一封端脱挥器和/或所述第二封端脱挥器。

8.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述第一封端脱挥器的上部设置有气体出口，所述第一预聚反应器设置有进料口，所述第一封端脱挥器的气体出口连通所述第一预聚反应器的进料口，所述第一封端脱挥器与所述第一预聚反应器设置的进料口之间的连通管道上设置有冷却器。

9.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述第一封端脱挥器和/或第二封端脱挥器采用DSXL型封端脱挥器。

10.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述L-丙交酯存储容器连通所述M-丙交酯存储容器，还包括转化塔，所述转化塔位于所述L-丙交酯存储容器与所述M-丙交酯存储容器之间的连通管道上。

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【技术特征摘要】

1.一种聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，包括依次连通的静态混合器、第一预聚反应器、第一聚合反应器和第一封端脱挥器，还包括降膜结晶器，所述降膜结晶器设置进料口、出料口和冷热煤进口，所述降膜结晶器的出料口连通有l-丙交酯存储容器和m-丙交酯存储容器，所述l-丙交酯存储容器和m-丙交酯存储容器均连通所述静态混合器，所述l-丙交酯存储容器还连通有第二聚合反应器，所述第二聚合反应器设置有出料口，所述第二聚合反应器的出料口连通有第二封端脱挥器。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括预聚混合器，所述预聚混合器位于所述静态混合器与所述第一预聚反应器之间的连通管道上。

3.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，还包括第二预聚反应器，所述第二预聚反应器位于所述l-丙交酯存储容器与第二聚合反应器之间的连通管道上。

4.根据权利要求1所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述降膜结晶器设置有物料循环入口，还包括精馏塔，所述精馏塔设置有出气口，所述精馏塔的第一端连通所述降膜结晶器的出料口，所述精馏塔的第二端连通所述降膜结晶器的进料口和/或物料循环入口。

5.根据权利要求4所述的聚乳酸和丙交酯/乙交酯共聚物联产系统，其特征在于，所述精馏塔的出气口连通所述降膜结晶器的进料口。

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【专利技术属性】
技术研发人员：梁勇军，郑伯川，孙文兵，胡昌彬，
申请(专利权)人：宁夏东庚新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：