专利名称:网络反应器的制作方法
技术领域:
本发明公开一种用于连续化工流程的网络反应器。
背景技术:
在化工生产中全混流反应器得到广泛使用,物料平均停留时间取决于反应器的大小与流量等因素,理论上单个分子的停留时间可能是零,也可能是无穷大。有些化工过程对物料的最短停留时间或最长停留时间有特定要求,全混流反应器不能使用。平推流反应器与之相反,理论上每个分子的停留时间相同。
在流量较大,反应要求的停留时间较长时,平推流管式反应器可能很长,占用的空间很大。当温度控制要求较高,加热或保温夹套以及隔热层较厚时,平推流管式反应器所占用的空间和所要求的投资更大。因此工程实践需要一种占用空间小投资成本低的新型平推流反应器。
(三)发明的目的本发明所要解决的技术问题是在流量较大,反应要求的停留时间较长时,设计一种占用空间小投资成本低的平推流反应器。
(四)发明内容本发明公开一种网络反应器,其由反应容器和所述容器内的网络反应区组成;所述网络反应区由两个或者两个以上反应区组成;最好是10个到100个。
所述容器是圆柱体,椭圆柱体,长方体,正方体,菱柱体,或者其他满足工艺要求的形体;最常用的容器是圆柱体。
所述网络反应区的进口截面和出口截面以及其他横截面是形状相同或类似的网状;所述两个或者两个以上反应区从进口到出口平行或接近平行。
所述容器的进口端和出口端通过锥形体或者封头与管道相连;所述进口端与出口端结构可以相同也可以不同。
所述容器外可以加上温度控制夹套,用于升温,冷却,或者保温。温度控制夹套外还可以加上隔热层。
物料从所述网络反应器的一端连续流入,进入所述两个或两个以上反应区后向出口方向流动,部分反应或完全反应后从另一端连续流出。
本发明还公开一种网络混合器,其由混合容器和所述容器内的网络混合区组成;所述网络混合区由两个或者两个以上混合区组成;物料从所述网络混合器的一端流入,均匀混合后从另一端流出。
本发明还公开一种网络分散器,其由分散容器和所述容器内的网络分散区组成;所述网络分散区由两个或者两个以上分散区组成;物料从所述网络分散器的一端流入,均匀分散后从另一端流出。
聚酯齐聚物及其改性组分从所述网络分散器的一端流入,均匀分散与部分反应后从另一端流出。所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丙二醇酯,或者聚对苯二甲酸丁二醇酯。在一个大酯化釜后面带有多条缩聚生产线生产不同聚酯产品的情况下,改性组分单体的二醇溶液在羰基化合物的酯化之后加入最有利。不同的改性组分单体或相同改性组分单体的不同组合可以缩聚生产不同差别化聚酯产品。这些差别化聚酯产品的例子有抗起球涤纶,阳离子染色涤纶,高收缩涤纶,低熔点聚酯,等等。
本发明的网络反应器可以由熟悉机械设计的人员设计成不同形状和大小来满足各种工艺条件例如各种温度与压力以及物料的要求。
本发明的网络反应器可以使用任何满足物料以及工艺条件的金属或非金属材质,例如碳钢,不锈钢,钛及钛合金,铝及铝合金,工程塑料等。不锈钢的例子有0Cr18Ni9,0Cr17Ni12Mo2,0Cr22Ni5Mo3N,Cr16Ni55Mo17Fe6等等。
本发明的网络反应器可以由熟悉机械制造业的人员用任何所了解的方法制造,例如焊接,锻压,铸造,注模等。
具体实施方式
下列实例进一步阐释本发明的具体实施方式
,而不应被用于不适当地限制本发明的范围。
某厂有一套聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯或PET)连续聚合装置,年产常规聚酯5万吨,主要原料为精制对苯二甲酸(TPA)和乙二醇。该装置包括酯化,预缩聚,终缩聚等部分。酯化部分生成齐聚物,该齐聚物通过管线送到可控制真空度的预聚釜和终聚釜缩聚。该厂计划在这条线生产抗起球涤纶。
生产抗起球涤纶需要加入添加剂Glysil GS-6。抗起球添加剂必须在酯化后的齐聚物管线中加入。抗起球添加剂Glysil GS-6加入齐聚物后必须在压力100-300kPa和温度240-260摄氏度的条件下均匀分散并部分反应10分钟左右,然后进入抽真空的预聚釜和终聚釜缩聚。否则抗起球添加剂Glysil GS-6自聚形成大颗粒严重影响聚酯产品性能。
齐聚物和添加剂以及缩聚工艺所需的稳定乙二醇等混合物在齐聚物管道中流动很快,停留时间通常只有10到30秒钟。要达到10分钟的停留时间,方案之一是增加一个1.2立方米左右的搅拌釜,但全混釜在工艺上不理想。
方案之二是加长齐聚物管线,直径80mm的管线需要240米长,即使管线直径增加到200mm也需要38米长,不仅投资成本高而且现场没有足够空间,因为齐聚物管线外需要有热媒流动的加热与保温夹套,夹套外还要有保温隔热层,体积庞大。
方案之三是使用本发明的网络反应器。反应器容器为圆柱体,内径1米,高1.3米。圆柱体内网络反应区的进口截面和出口截面以及其他横截面是形状相同的网状,该网有72个平行反应区,由间距100毫米左右的不锈钢板(0Cr17Ni12Mo2)隔开。齐聚物与改性组分等物料从网络反应器的一端流入,在72个平行反应区内沿着圆柱体轴方向接近于平推流流动,改性组分均匀分散并部分反应后从另一端流出。网络反应器两端各有高300毫米的锥体与内径80毫米的齐聚物管线相接,网络反应器外有碳钢保温夹套,热媒在网络反应器与保温夹套之间流动。网络反应器满足改性组分在齐聚物中均匀分散与部分反应的工艺要求,而且体积小投资低,因此被采用。
权利要求
1.一种网络反应器,其由反应容器和所述容器内的网络反应区组成;所述网络反应区由两个或者两个以上反应区组成。
2.如权利要求1所述的网络反应器,其中所述容器是圆柱体,椭圆柱体,长方体,正方体,菱柱体,或者其他满足工艺要求的形体。
3.如权利要求2所述的网络反应器,其中所述网络反应区的进口截面和出口截面以及其他横截面是形状相同或类似的网状;所述两个或者两个以上反应区从进口到出口平行或接近平行。
4.如权利要求3所述的网络反应器,其中所述容器的进口端和出口端通过锥形体或者封头与管道相连;所述进口端与出口端结构可以相同也可以不同。
5.如权利要求4所述的网络反应器,其中所述容器外有温度控制夹套。
6.如权利要求4所述的网络反应器,物料从所述网络反应器的一端连续流入,进入所述两个或两个以上反应区后向出口方向流动,部分反应或完全反应后从另一端连续流出。
7.一种网络混合器,其由混合容器和所述容器内的网络混合区组成;所述网络混合区由两个或者两个以上混合区组成;物料从所述网络混合器的一端流入,均匀混合后从另一端流出。
8.一种网络分散器,其由分散容器和所述容器内的网络分散区组成;所述网络分散区由两个或者两个以上分散区组成;物料从所述网络分散器的一端流入,均匀分散后从另一端流出。
9.一种网络反应器,其由反应容器和所述容器内的网络反应区组成;所述网络反应区由两个或者两个以上反应区组成;聚酯齐聚物及其改性组分从所述网络分散器的一端流入,均匀分散与部分反应后从另一端流出。
10.如权利要求9所述的网络反应器,其中所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丙二醇酯,或者聚对苯二甲酸丁二醇酯;所述容器和所述网络反应区的材质是不锈钢。
全文摘要
本发明公开了一种网络反应器,其由反应容器和所述容器内的网络反应区组成;所述网络反应区由两个或者两个以上平行的反应区组成;物料从所述网络反应器的一端连续流入,部分反应或完全反应后从另一端流出。所述网络反应器也可用于均匀混合或者分散。
文档编号B01J19/00GK1833770SQ200510038478
公开日2006年9月20日 申请日期2005年3月16日 优先权日2005年3月16日
发明者段吉文 申请人:段吉文