一種熔體聚合降膜反應器及進行熔體聚合的方法技術

本發明專利技術涉及一種熔體聚合降膜反應器及進行熔體聚合的方法，包括筒體，筒體頂部安裝有進料管，筒體上部設有真空口，筒體的底部設有出料口，筒體的內腔沿軸向設有至少一組降膜單元，降膜單元分別包括接液分配裝置及位于接液分配裝置下方的降膜組合件，降膜組合件包括多片平行于筒體軸線的成膜片，各成膜片相互平行且均勻間隔設置，各成膜片上分別設有沿成膜片長度方向延伸的降膜條縫。各成膜片可設多道降膜條縫，各降膜條縫可分為多段。熔體聚合方法包括如下步驟：熔體從進料管進入落入接液管中，加熱后從分配板的布液孔流出，對應落在成膜片的接料缺口中，然后對應進入降膜條縫中形成薄膜，如此重復。本發明專利技術能夠加大降膜面積，提高脫揮效率。

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.

【技術實現步驟摘要】
一種熔體聚合降膜反應器及進行熔體聚合的方法
本專利技術涉及一種聚合反應器，特別涉及一種熔體聚合降膜反應器；本專利技術還涉及一種采用熔體聚合降膜反應器進行熔體聚合的方法，屬于聚合物生產

技術介紹
熔體聚合初期即熔體粘度為50-200Pa?s時，聚合物分子量較低，體系粘度不高，攪拌、混合、傳熱、傳質（低分子副產物排出）等并不困難；聚合后期即熔體粘度為200-4000Pa?s時，熔體流動性變的很差，液膜更新減弱，傳熱及傳質非常困難。熔體的聚合分為間歇聚合和連續聚合，間歇聚合裝置采用立式帶攪拌的反應釜，在真空狀態下進行分子鏈的增長，連續裝置采用帶攪拌的臥式反應釜，攪拌形式有籠式和圓盤式兩種，兩種聚合方式均需設置攪拌、機封、軸承等，隨著熔體粘度的增加，攪拌功率也需相應增大，能耗及設備維護費用相應增加，聚合后期，熔體容易跟攪拌器一起旋轉，并產生一定的死區，熔體粘度不均一，造成降解嚴重，色澤變黃。此外，傳統的降膜通常在管道外壁或者筒體內壁進行，降膜的比表面積小且只能實現單面脫揮。聚合反應是一個可逆反應，如果改變影響平衡的一個條件如濃度、溫度、壓強等，反應就可以向增加聚合度的方向進行,在聚合過程中，不斷從熔體中脫除聚合反應生成的小分子產物，以打破反應平衡，進一步增大分子量；聚合后期需從高粘物系中脫除未轉化的單體以保證熔體的品質，兩種都涉及到高粘熔體的脫揮。
技術實現思路
本專利技術的首要目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種熔體聚合降膜反應器，能夠加大熔體的降膜面積，提高脫揮效率。為解決以上技術問題，本專利技術的一種熔體聚合降膜反應器，包括立式圓柱狀的筒體，所述筒體的外周覆蓋有筒體加熱裝置，所述筒體的頂部中心安裝有進料管，所述筒體的上部設有真空口，所述筒體的錐形底部設有出料口，所述筒體的內腔沿軸向設有至少一組降膜單元，所述降膜單元分別包括接液分配裝置及位于接液分配裝置下方的降膜組合件，所述降膜組合件包括多片平行于筒體軸線的成膜片，各所述成膜片相互平行且均勻間隔設置，各所述成膜片上分別設有沿成膜片長度方向延伸的降膜條縫。相對于現有技術，本專利技術取得了以下有益效果：熔體從進料管進入筒體內腔，首先落入頂層接液分配裝置中，在接液分配裝置中一邊被加熱，一邊向下方的降膜組合件流出，熔體一一對應落在各成膜片的頂部并對應進入各降膜條縫中，在各降膜條縫中形成薄膜，熔體在筒體內腔高溫的作用下發生聚合反應，聚合反應產生的小分子產物從薄膜的兩側不斷脫除并從筒體上部的真空口被抽出；熔體薄膜一邊聚合脫揮一邊繼續沿各降膜條縫緩慢向下方流動，直至進入下一層的接液分配裝置中再次被加熱、混合、重新分配后，在下一組成膜片的降膜條縫中再次形成薄膜，如此重復降膜脫揮直至熔體從最下方一組成膜片的底部流出，增粘后的熔體從筒體底部的出料口排出。本專利技術通過在各成膜片的降膜條縫形成薄膜，由于成膜片的壁厚很薄，占據空間很小，因此一組降膜組合件可以具有多個成膜片，也就具有多個降膜，與傳統的管外降膜相比，大大擴展了降膜的面積，使熔體具有極大的比表面積，且每個薄膜的兩個面都暴露在高溫空間中，聚合反應產生的小分子產物可以從薄膜的兩側不斷脫除并從筒體上部的真空口被抽出，大大提高了脫揮效率及脫揮均勻度，同時起到節能降耗的作用。作為本專利技術的改進，所述降膜條縫沿各成膜片的寬度方向分別設有多道，各道降膜條縫相互平行且均勻間隔。每個成膜片上能形成多條沿豎向延伸的薄膜，可使每個成膜片上的薄膜面積增大幾倍，進一步提高了脫揮效率。作為本專利技術的進一步改進，各所述降膜條縫沿高度方向被條縫隔條均勻分為兩段以上。由于降膜條縫過長容易造成變形，使條縫兩側難以保證完全平行或絕對保持在同一個平面內，沿各降膜條縫的高程設置多個連接降膜條縫兩側的條縫隔條，可以在保持總降膜高度不變的情況下，縮小每段條縫的開槽高度，保證降膜條縫自上而下形狀的穩定，熔體經條縫隔條阻滯后，可以更加均勻地在下方的條縫中形成薄膜，提高降膜的均勻度和穩定性。作為本專利技術的進一步改進，各所述成膜片的上端前后兩側分別設有上凸耳，各所述上凸耳的中心分別設有上銷孔，兩相互平行的懸掛軸依次穿過各成膜片相應的上銷孔，將各成膜片串聯為一組且懸掛在所述筒體中。兩相互平行的懸掛軸穿入各成膜片上端的上凸耳中，將各成膜片的上端懸掛在筒體內腔，各成膜片的下端借自重垂下，處于穩定平衡狀態，可以自動保證各成膜片上的降膜條縫平行于筒體的軸線，保證熔體可以在降膜條縫上形成均勻的薄膜。作為本專利技術的進一步改進，各所述成膜片的下端前后兩側分別設有下凸耳，各所述下凸耳的中心分別設有下銷孔，兩相互平行的連接軸依次穿過各成膜片相應的下銷孔將各成膜片的下端相互固定連接。各成膜片的下端通過連接軸固定為一體，可以提高降膜組合件的整體性，增大整體的懸垂自重，提高各成膜片的剛度，防止個別成膜片的下端發生偏移。作為本專利技術的進一步改進，各所述成膜片之間通過長度相等的上隔套和下隔套相互間隔，各所述上隔套分別套裝在所述懸掛軸上，各所述下隔套分別套裝在所述連接軸上，位于最外側的成膜片的上銷孔和下銷孔外側分別設有卡簧，所述卡簧分別嵌裝在所述懸掛軸或連接軸的卡簧槽中。上隔套和下隔套將各成膜片之間均勻隔開，可以確保相鄰成膜片之間的間距相等，通過卡簧的定位可以保證各成膜片在懸掛軸或連接軸上定位準確，確保懸掛后各成膜片保持在豎直狀態，提高降膜的質量。作為本專利技術的進一步改進，所述懸掛軸的兩端對稱設有縮徑的懸掛凹槽，所述懸掛凹槽分別卡在J形掛鉤中，所述J形掛鉤分布具有與所述懸掛凹槽相適配的半圓形底部，各所述半圓形底部的前側向上延伸至高于所述懸掛軸的頂部，各所述半圓形底部的后側高于前側且連接在所述接液分配裝置的下方。懸掛凹槽卡在J形掛鉤的半圓形底部使得懸掛軸在J形掛鉤中獲得軸向定位，同時懸掛軸可以在J形掛鉤中自由轉動，使得降膜組合件在自重作用下即可保持在豎直狀態，且屬于穩定平衡，即使降膜組合件的下端發生擺動，可迅速回復到懸垂線，確保各成膜片處于豎直狀態。J形掛鉤的前側高于懸掛軸的頂部既保證了懸掛的可靠性，又便于懸掛軸卡入J形掛鉤，或從J形掛鉤將懸掛軸取出，便于更換降膜組合件，或者將降膜組合件取出清理。作為本專利技術的進一步改進，各所述成膜片的頂部均勻分布有多個半圓形或V形的接料缺口，各所述接料缺口分別與下方的降膜條縫一一對應且共軸線。半圓形或V形的接料缺口便于承接上方落下的熔體，熔體在重力作用下，向半圓形或V形缺口的最低處流動，自動對準下方降膜條縫的軸線下落，使得熔體準確進入降膜條縫中并形成均勻的薄膜。作為本專利技術的進一步改進，各所述接液分配裝置分別包括與所述筒體共軸線的接液管，所述接液管的上端開口，所述接液管的底部設有可拆卸的分配板，所述分配板上分布有與各所述接料缺口一一對應的布液孔。最上端的接液管承接從進料管落下的熔體，下方的接液管承接從上方降膜組合件落下的熔體；熔體進入接液管后，從分配板上的布液孔形成多束同步流出，由于布液孔對準下方的接料缺口，因此從布液孔流出的熔體束各自在成膜片的降膜條縫中形成薄膜。熔體粘度越小，布液孔的直徑也越小，分配板可拆卸，便于根據產品的需要更換分配板。作為本專利技術的進一步改進，各所述接液分配裝置還包括罩在所述接液管外側的接液分配裝置殼體，所述接液分配裝置殼體的內壁與所述接液管的外側壁之間本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熔體聚合降膜反應器，包括立式圓柱狀的筒體，所述筒體的外周覆蓋有筒體加熱裝置，所述筒體的頂部中心安裝有進料管，所述筒體的上部設有真空口，所述筒體的錐形底部設有出料口，其特征在于：所述筒體的內腔沿軸向設有至少一組降膜單元，所述降膜單元分別包括接液分配裝置及位于接液分配裝置下方的降膜組合件，所述降膜組合件包括多片平行于筒體軸線的成膜片，各所述成膜片相互平行且均勻間隔設置，各所述成膜片上分別設有沿成膜片長度方向延伸的降膜條縫。

【技術特征摘要】
1.一種熔體聚合降膜反應器，包括立式圓柱狀的筒體，所述筒體的外周覆蓋有筒體加熱裝置，所述筒體的頂部中心安裝有進料管，所述筒體的上部設有真空口，所述筒體的錐形底部設有出料口，其特征在于：所述筒體的內腔沿軸向設有至少一組降膜單元，所述降膜單元分別包括接液分配裝置及位于接液分配裝置下方的降膜組合件，所述降膜組合件包括多片平行于筒體軸線的成膜片，各所述成膜片相互平行且均勻間隔設置，各所述成膜片上分別設有沿成膜片長度方向延伸的降膜條縫。2.根據權利要求1所述的熔體聚合降膜反應器，其特征在于：所述降膜條縫沿各成膜片的寬度方向分別設有多道，各道降膜條縫相互平行且均勻間隔。3.根據權利要求2所述的熔體聚合降膜反應器，其特征在于：各所述降膜條縫沿高度方向被條縫隔條均勻分為兩段以上。4.根據權利要求1所述的熔體聚合降膜反應器，其特征在于：各所述成膜片的上端前后兩側分別設有上凸耳，各所述上凸耳的中心分別設有上銷孔，兩相互平行的懸掛軸依次穿過各成膜片相應的上銷孔，將各成膜片串聯為一組且懸掛在所述筒體中。5.根據權利要求4所述的熔體聚合降膜反應器，其特征在于：各所述成膜片的下端前后兩側分別設有下凸耳，各所述下凸耳的中心分別設有下銷孔，兩相互平行的連接軸依次穿過各成膜片相應的下銷孔將各成膜片的下端相互固定連接。6.根據權利要求5所述的熔體聚合降膜反應器，其特征在于：各所述成膜片之間通過長度相等的上隔套和下隔套相互間隔，各所述上隔套分別套裝在所述懸掛軸上，各所述下隔套分別套裝在所述連接軸上，位于最外側的成膜片的上銷孔和下銷孔外側分別設有卡簧，所述卡簧分別嵌裝在所述懸掛軸或連接軸的卡簧槽中。7.根據權利要求4所述的熔體聚合降膜反應器，其特征在于：所述懸掛軸的兩端對稱設有縮徑的懸掛凹槽，所述懸掛凹槽分別卡在J形掛鉤中，所述J形掛鉤分布具有與所述懸掛凹槽相適配的半圓形底部，各所述半圓形底部的前側向上延伸至高于所述懸掛軸的頂部，各所述半圓形底部的后側高于前側且連接在所述接液分配裝置的下方。8.根據權利要求2所述的熔體聚合降膜反應器，其特征在于：各所述成膜片的頂部均勻分布有多個半圓形或V形的接料缺口，各所述接料缺口分別與下方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：揚州瑞邦化工技術有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32